夹持力检测是医疗机器人进行手术的必要手段.在手术过程中,通过检测夹钳的夹持力,然后反馈给医疗机器人控制系统进行调整操作,可避免因夹持力过大对患者人体组织造成不必要的损伤.本文回顾了近6年有关医疗机器人夹持力检测方面的研究情况,总结了 目前6种医疗机器人夹持动作力检测的实现技术,并对其原理、性能、应用前景进行了对比,最后对手术机器人未来的发展做了展望.
通常,手术机器人采用的软质夹钳可以减少手术过程中对人体组织的损伤,一般以气动通道或者线缆牵拉方式驱动软质夹钳完成夹持动作.与传统金属夹钳相比,软质夹钳更适用于使用上述方式来驱动手术机器人.本文对近年来软质夹钳的相关研究进行分析和对比,并对软质夹钳未来的发展进行展望.
本文详细介绍了巡检机器人的分类、系统基本组成以及机器人定位导航技术等,结合巡检机器人的使用优势,提出钢铁企业可应用巡检机器人的具体场景和实例,通过总结钢铁企业应用特点,分析应用巡检机器人需要注意的关键环节,为钢铁企业工业机器人推广应用提供借鉴参考.
日前,北京航空航天大学陈华伟教授团队提出了一种全新磁控机器人设计制造技术,针对磁控机器人的原位运动编程和位姿感知需求,通过4D喷涂打印制备一种新的碳-磁薄膜多层材料,实现电热磁化和电阻应变传感的功能耦合,达到多模态驱动和位姿感知一体化.相关成果 以"A Magnetic-Driven Multi-Motion Robot with Position/Orientation Sensing Capability"为题发表在期刊《Research》上.
本文以平面关节型机器人(SCARA)作为研究对象,对其功能安全系统进行设计与实现,同时主要探讨了机器人安全目标的定义、安全系统设计、安全参数计算等内容,并分析验证SCARA机器人安全功能设计满足机械安全标准ISO 13849-1:2015 中提出的 Category 3 和 Performance Level d 的性能要求.
本文设计研发了一款集消防灭火与自动巡检为一体的新型智能机器人,主要应用于特高压变电站,其具备智能识别、路径规划和自主导航功能,可对初期火源或异常热源进行报警并启动灭火装置进行初步的处置,并详细阐述了该机器人的结构组成、系统软件和主要功能,还介绍了其应用场景及效果.
本文以“工业互联网作为智能制造的基础设施”为切口，对工业互联网发展现状、体系架构、关键技术展开介绍，通过多个案例清晰展示工业互联网在不同领域智能制造中的应用，讲述如何将工业互联网与机器人进行高效结合，在智能制造中发挥更大的作用，最后在对工业互联网智能制造未来发展趋势分析的基础上，提出发展建议。
新一代智能机器人具备算法智能与机构智能,本文重点介绍了当前智能机器人在机构智能方面的发展现状.从机构智能的理论出发,以变胞灵巧手与变胞足式机器人为例展现基于机构智能理论的重要研究,通过软关节机器人(建筑机器人、下肢康复机器人、按摩机器人等)、大寰伺服电动夹爪等诸多案例呈现出机构智能在生活与生产中的应用.最后,笔者基于目前智能机器人发展大环境及未来发展领域,提出智能机器人发展的三大趋势:软硬融合、虚实融合、人机融合.
在现代装备制造业中,热处理不仅是改善和控制材料性能,提高产品使用寿命、可靠性和安全性的关键工艺,也是实现装备轻量化的重要途径.热处理工艺过程存在着热处理工艺参数众多及其相互影响的问题,使得温度、组织和应力难以耦合精确求解;同时,热处理工艺参数的确定依赖经验且影响机理难以表征.因此,本文提出一种基于数据驱动的仿真预测建模方法,通过构建决策树回归模型并结合基于信息熵的分类学习算法,实现热处理工艺仿真质量的准确预测.最后,通过对35CrMnSi和58SiMn两种材料的仿真数据案例分析,验证了本文所提建模方法的有效性和准确性.
5月,机器人业界人潮涌动,齐聚江南小城余姚.5月24-25日,以"机器智联赋能万物"为主题的第八届中国机器人峰会暨智能经济人才峰会在这里盛大举行.本届峰会围绕机器人核心关键技术、数字化产业链技术、机器人高端技术应用等重点领域,推动数字经济和实体经济融合发展,促进传统产业进行改造,推动壮大机器人产业规模能级.
近日,中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室胡衍雷教授团队利用飞秒激光微纳制造方法,制备了一种可用于跨尺度液滴操纵的磁响应双面神折纸机器人.该机器人实现了多样化液滴操纵功能的有效集成,包括液滴的三维运输、合并、分裂、子液滴分发与按需释放、搅拌以及远程加热等,可以实现对体积范围在3.2～51.14μL内液滴的操纵.
本文从人工智能(AI)2.0中的行为智能及其视野三拓展,崛起中的产品智能,智能机器人、无人系统、产品智能化三者协作发展等3个方面进行阐述,明确了人工智能的重要研究领域,分析了人机融合增强智能,指出了产品智能化实现方向,为发挥人工智能在产业升级、产品开发、服务创新等方面的技术优势,促进人工智能同一、二、三产业深度融合,以人工智能技术推动各产业变革等提供参考和借鉴.
基于AGV的运动学分析,针对AGV在高速运行时控制效果变差这一问题,本文提出一种AGV路径纠偏的分级控制策略,针对不同运行速度对AGV进行分类分析,基于变论域模糊控制算法以车体位置和角度偏差为输入量,车体转向角度为输出量设计第一个模糊控制器.以车体运动中心的运行速度为输入量,第一个模糊控制器输出论域的伸缩因子为输出量设计第二个模糊控制器实现分级控制策略.结合两个模糊控制器设计基于速度分级的AGV纠偏控制器并进行仿真分析.仿真结果表明,基于速度分级的AGV纠偏控制器能够对不同速度下的AGV实现平稳、快速纠偏.
谐波减速器是工业机器人驱动关节关键单元,其传动精度、模态参数等动态特性对工业机器人控制精度、控制节拍等性能具有重要影响.扭转模态参数是评价谐波减速器动态特性的重要指标之一.针对国际标准尚无谐波减速器模态参数辨识方案的问题,本文研究谐波减速器运动自激励技术,基于最小二乘复频域法设计谐波减速器扭转模态辨识方案,最后通过实验实现对模态参数的辨识.
为了更好地解决管道堵塞、裂纹等问题,本文基于设计了一种用于管道疏通及管道检测的蛇形管道机器人.在狭小管道中,蛇形管道机器人主要通过蠕动的运动方式前进,本文首先对蛇形管道机器人蠕动的运动方式进行了运动学规划,然后建立出蛇形管道机器人的化简模型,通过Adams软件对其运动和力进行仿真分析,并得出蛇形管道机器人蠕动一个循环前进0.145m,蠕动时关节最大力矩为2.03N·m,验证了结构与电机选型的合理性,还设计了一套基于STM32单片机的控制系统,通过配备的App软件控制其运动以及头部的各个传感器,从而实现机器人的运动、检测、疏通等功能.
本文针对工业机器人固件升级需求,设计并实现了一种基于SOEM(EtherCAT硬实时以太网通信协议库)的FOE从站固件升级方式.首先介绍了工业机器人固件升级的背景、SOEM通信协议库的特点及其在机器人领域的应用.接着详细阐述了传统基于SOEM机器人固件升级流程和步骤.再而对机器人固件升级进行设计和步骤说明.最后通过实验验证了方案的可行性和有效性.研究结果表明,基于SOEM的工业机器人固件升级方案可以提高固件升级的效率和可靠性,降低固件升级风险和成本,具有广泛的应用前景.本文主要创新在于提出了一种新的固件升级方案,该方案基于SOEM通信协议库实现,具有一定的实用价值.
随着机器人技术的快速发展,立面作业机器人已经广泛应用于生产生活的各个领域,日益突出的安全性问题使立面作业机器人的规范性研究更为迫切.针对这些安全问题,首先从立面作业机器人的应用领域、技术内容、基本结构及安全防护四个层面进行调研.对照现行国标GB/T 20867-2007《工业机器人 安全实施规范》和GB/T 38260-2019《服务机器人功能安全评估》等相关标准,通过文献研究及模拟实验制定了立面作业机器人安全标准并对多个方面进行了分析.本文围绕立面作业机器人及其系统的实施规范做出了进一步研究讨论,归纳整理出一个综合标准体系.针对立面作业机器人规范性的研究有助于安全性标准的制定或修订.
下肢助力型外骨骼辅助行走过程中两个重要问题为:关节驱动力矩匹配及人-机动作协同.所研制液压驱动型下肢外骨骼可通过动态调节溢流阀来设定外骨骼助力值,能适应不同助行负载.通过建立人体下肢关节与外骨骼关节位置映射关系、外骨骼关节角度与液压缸推杆位移关系,得到助行过程中液压缸推杆位移曲线.将该下肢外骨骼简化成支撑脚固定、摆动脚浮空、周期性移动的空间 6 连杆开环结构.建立关节坐标系模型,对设计的下肢外骨骼进行运动学建模与分析,得到摆动腿踝关节空间位姿与外骨骼关节角度的运动关系.通过两组人体标准姿态数据,验证对应下肢外骨骼简化结构的准确性.
本文根据深海采矿车海底作业过程中的环境探测和作业状态监测需求,提出了一种采矿车巡检机器人方案,明确了各项功能需求,并对其总体架构、巡检机器人本体结构等进行了设计;构建了巡检机器人三维模型,通过水动力仿真验证了其水动力学设计可行性;研制了采矿车巡检机器人物理样机,并在实验室验证了相关功能和性能.
为了解决复杂轮廓曲线下,利用机器人辅助布料送料配合缝纫机缝制的问题,本文对机器人辅助送料轨迹生成与速度规划进行了研究.根据缝纫底板提取缝制轮廓,利用齐次变换法,建立缝制轮廓点与机器人末端点之间位姿关系,得到末端点序列组成的机器人进给轨迹.根据不同曲率段轮廓的缝制难度,基于梯形曲线规划方法对缝制轮廓进行分段缝制速度规划,进而完成机器人末端速度规划.实验表明:本方法实现了机器人的较平稳缝制,改善了曲率变化处机器人速度波动与缝制褶皱问题.
