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关键词： 机器人   机械臂   运动学   避障  

摘要： 作为一种高效率、高精度的工作工具,工业机器人被广泛应用于各种制造业领域,但由于其操作空间有限且受环境因素的影响,在实际工作过程中经常出现问题。因此,本文提出了一种可用于复杂机械加工、装配、搬运等任务的六自由度工业机械臂,分析了其运动学特性,并采用了基于多项式插值的避障轨迹规划方法解决工业机器人工作中的避障问题。

关键词： 七自由度   类肌腱驱动   柔性张力放大机构   螺旋理论   运动学  

摘要： 为提升仿生机械臂人机交互过程中的柔顺性及安全性，提出一种七自由度类肌腱驱动仿人机械臂的设计方法。在研究人体上肢生物学仿生机理的基础上设计了类肌腱驱动机构、张力放大机构及串并联混合腕部机构，实现了肩关节的模块化设计、肘关节的柔性张力放大以及腕关节的高灵巧运动。为解决绳索驱动机构运动过程中张力下降的问题，提出被动运动的绳索张紧机构设计方法，在运动过程中实现绳索的快速张紧，以达到恒定的驱动力输出，保证机械臂末端运动精度。此外，基于螺旋理论分析腕关节3-UU并联机构的自由度，验证了关节运动范围及球面纯滚运动实现的可行性。建立了机械臂十轴耦合模型，推导了机械臂正逆运动学算法，并通过仿真验证算法的正确性。采用蒙特卡洛法分析机械臂的工作空间，对类肌腱驱动仿人机械臂的样机开发及研究提供理论基础。

关键词： 绳驱冗余机械臂   拮抗关节   双编码器   等效刚度  

摘要： 针对传统绳驱机械臂刚度小、末端精度低等问题,研制了一种同时具有轻质量、低惯量和高刚度、高精度特点的绳驱7自由度仿人机械臂系统。采用模块式思想,将整个机械臂分为肩部、肘部、腕部三部分,分别设计了基于闭环绳索驱动的单自由度肘关节和3自由度肩、腕部关节,在运动副上配置编码器用于检测关节位置,有效提升了关节控制精度。建立了“驱动空间-关节空间-任务空间”多重运动学模型,分析了肘部拮抗关节和腕部耦合关节的运动规律,简化了运动传递关系、提高了传动精度和效率。推导了机械臂关节的等效刚度表达式,分析了不同关节角下的刚度特性。最后,针对所研制的绳驱7自由度仿人机械臂开展了样机的关节刚度测试、末端精度测试、负载测试等性能测试。实验结果表明,设计的绳驱机械臂具有运动灵活、定位精度和刚度高等特点。

关键词： 六自由度机械臂   绝对定位精度   运动学参数辨识   误差补偿   最小二乘法  

摘要： 为提升六自由度机械臂的绝对定位精度,提出了基于Modified-Denavit-Hartenberg(MD-H)方法的机械臂几何参数标定方法:在建立基于微分变换理论和MD-H建模方法的机械臂末端定位误差辨识模型的基础上,用最小二乘法求解去除冗余参数的误差辨识模型,得到机械臂几何参数误差,并通过修正运动学几何参数,实现了对机械臂末端绝对定位精度的补偿。对机械臂6组样本点实测结果表明:经过运动学参数辨识和补偿修正后,机械臂末端绝对定位精度得到显著提高,验证了该参数辨识方法的可操作性和有效性,为后续参数标定技术研究提供参考。

关键词： STM32F4   仿生四足机器人   十二自由度   MG90S舵机  

摘要： 仿生四足机器人的发展越来越受到人们的关注,本文设计并实现了基于STM32F4的十二自由度仿生四足机器人,通过对硬件设计、软件设计、系统实现和可拓展之处进行分析。此机器人是仿猫狗的机器人,每条腿具有三个MG90S舵机,共计十二个,以STM32F411模块为主控模块,与其他模块相结合,通过手机APP控制其实现基本步态和各种仿生动作。

关键词： 动静结合   养生保健   过犹不及   活动量   最大限度   形神  

摘要： 我今年已步入杖朝之岁,看上去正所谓“扑头飞柳花,与人添鬓华”之相,伴随着年纪增长,我的养生保健的方法也由几十年来偏长于“动”而改变为动静结合,也可以说是形神的动静结合,并在严重的教训面前加强了对其“度”的把握。动,我必须控制在自己的能力界限之内,不能突破这个界限,也就是说不能超过自身所承受的最大限度的活动量,否则,过犹不及。

关键词： 虚拟游戏   七天七夜   支配者   艺术家   动机与态度   自由度   重建  

摘要： 在限定的空间,限定的框架中用时间的线去完成的作品艺术家刘超在此为旅人搭建了一个设有地图边界的虚拟游戏盒子,住客在一个限定框架里面发挥个体自由度去涂、写、画。处于支配者地位的创作者在实践“我的意志”、“我的未被控制的激情”的同时,又处于“此时此刻、此地此景”的特殊时空的支配中。艺术家设想“让住客和住客之间、包括住客和我之间有一个对话”,似乎只有不怕麻烦地“重建”其他时空的想象,重建关于智识的、社会的、文化的“气候”,才能洞见或至少窥视其他时空人的创作动机与态度。

关键词： 封山育林   灌木林地   农事活动   森林资源   目的树种   优势树种   稳定平衡   森林植物群落  

摘要： 近些年来,随着林区周边人员农事活动逐渐频繁,破坏林区资源的行为增多,致使部分区域林内资源受到不同程度的破坏,出现了稀疏林地、立杂木或灌木林地及地产林地等,极大地影响了森林生态系统的稳定平衡和繁衍能力,降低了森林资源的综合利用率。经过调查,结合林区实际情况,可采用封山育林的方法恢复被破坏过的林区资源。封山育林是通过人为的封育管护将稀疏林地、立杂木或灌木林地及地产林地等放置于自然演替的环境中,使优势树种和目的树种个体及群落间相互促进,自由生长,得到休养生息的机会。这样整个群落间不断发展壮大,并逐渐群聚更多更优良的种类,在种源充足的情况下,目的树种和优势树种又会重新出现。封山育林利用森林植物群落发展演替的自然规律,借助林木天然的更新和繁衍能力,并辅助人为的培育保护措施,是培育森林资源行之有效的方法。

关键词： 换热器   时滞性   双自由度内模控制   PID控制   粒子群优化算法   鲁棒性   抗干扰性  

摘要： 针对相变材料充装过程中换热装置出口温度控制非线性、时滞性特点,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法整定的双自由度内模控制PID(PSO-TDF-IMC-PID)控制策略。基于内模原理设计了IMC-PID控制器,并利用PSO算法对控制器参数进行整定。借助仿真工具,进行阶跃响应仿真、抗干扰性仿真研究、模型失配情况仿真研究。结果表明:所提控制方法克服了IMC-PID的缺点,参数整定效率高,鲁棒性强,改善了相变材料出口温度控制效果,并且具有很好的抗干扰能力。