摘要：由于冗余驱动的存在,冗余驱动并联机器人系统逆动力学模型存在无限组可跟踪期望轨迹的控制力矩解,这使得机器人在运行过程中具有完成附加任务的能力.以实现骨科机器人的安全精准操控为目的,提出了基于变阻抗控制的冗余驱动并联机器人多目标内力优化方法.首先,采用支链分解法对冗余驱动并联机器人的动力学进行建模.其次,为实现机器人的安全操作,设计了冗余驱动并联机器人时变阻抗控制器,利用李雅普诺夫理论分析了系统的稳定性;在此基础上,以消除冗余驱动并联机器人运动过程中的传动间隙为附加任务,提出了一种以力矩传递性能、驱动功率和控制力为优化目标的多目标融合驱动力优化方法.最后,通过仿真实验与对比分析,验证了所提方法的有效性,实现了机器人系统传动间隙的消除.

摘要：为了探究适用于柔性机器人触力觉感知装置的磁场计算方法,利用弹性橡胶与霍尔器件设计带有凸起结构的感知装置.利用环式Halbach阵列的磁场方程,对形变后装置的磁场进行计算.为了验证所提出的计算方法,基于COMSOL Multiphysics平台构建并求解不同形变下感知装置的有限元仿真模型.通过对比理论计算结果与模型仿真结果,验证了所提出的计算方法在不同形变下均有较好的适用性.进一步的数据拟合表明,随着仿真网络的不断细化,仿真值逐渐逼近理论值,最小误差为3.18%,证明二者具有较高的一致性.

摘要：以Stewart并联机构主动隔振平台为研究对象,提出一种非线性L_2鲁棒主动隔振控制方法.应用牛顿—欧拉方法建立了由直线音圈电机驱动的隔振平台的完整动力学模型.在模型非匹配不确定性的上界未知的情况下,充分考虑动力学模型的非线性特性、参数摄动以及未建模动态等因素对隔振控制的影响,设计了模型非匹配不确定性上界估计的调节律并推导出鲁棒主动隔振控制律.通过构造合适的存储函数,在理论上证明了系统的稳定性和满足L_2性能准则的隔振性能.仿真结果表明,该方法能有效地抑制6个方向的低频振动,得到满意的隔振性能.

摘要：采用变结构控制方法对移动机器人的轨迹跟踪问题进行研究。多输入非线性系统变结构控制器设计的关键之一是寻求切换函数使得滑动模态渐近稳定。本文在后退(backstepping)方法的思想基础上设计了变结构控制的切换函数，并由此构造了具有全局渐近稳定性的滑模跟踪控制器。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要：面向人机共融环境下机器智能对工具认知的需要,为提高家庭服务机器人的工具功能用途认知能力,设计一种基于深度几何特征空间金字塔池化的工具功用性建模与分类方法。离线训练阶段,考虑到各类工具在几何形态上的差异对工具自身更具表征性,首先,在各工具的深度图上提取多类几何特征,并融合形成工具特征图;然后,在工具特征图上提取多尺度特征块,并基于cciPCA的方法建立空间池化金字塔,从而构建最终的工具特征向量;最后,在高层语义空间上,利用SVM分类器训练工具分类识别模型。在线检测阶段,利用离线训练的工具分类模型对空间池化的样本进行分类测试。实验结果表明,所提方法能够实现家庭服务机器人对家庭日常工具的认知及分类识别,部分工具的识别精度可达97%及以上。

摘要：设计并实现了一种基于DSP的视觉传感器.视觉传感器使用高速DSP微处理器采集图像,并在传感器内部执行图像处理算法;得到决策结果后直接输出给控制系统执行决策动作,从而避免了使用高带宽数据通讯通道传输大数据量的图像,提高了系统整体性能.开发的视觉传感器采用嵌入式微处理器和叠加式构架,具有体积小、实时性能好、可扩展性强等特点.同时,系统提供了常用的图像处理软件支持包,以支持二次开发.开发的视觉传感器在焊接机器人平台上的应用实验验证了其实际整体性能可以满足实际应用的需要.最后,对视觉传感器在机器人平台上的下一步应用进行了讨论.

摘要：提出了一种面向井下应用的无刷直流电机控制器设计方案,使用高速数字信号处理器TMS320F2809作为主控制单元,整体系统由电源管理模块和电机控制模块组成,并采用增量式数字PID算法进行整流稳压控制和转速控制,最终实现利用井下涡轮发电机作为供电电源,同时通过CAN总线接受上位命令控制电机运动状态.对研制完成的井下无刷直流电机控制系统进行实验测试,实验结果显示,控制系统实现了稳定的调速控制.

摘要：介绍了以数字式温湿度传感器SHT75为检测器件,带CAN总线的智能温湿度传感器的设计。整个系统以单片机AT89S52作为处理器,由SHT75采集温湿度数据,AT89S52接收并处理数据,LED数码管分时显示测量的温湿度值。通过外扩的CAN总线控制器SJA1000和报文收发器PCA82C250,该传感器可直接作为CAN总线的一个从结点工作。由于采用了数字温度传感器做检测器件,不再需要放大电路和A/D转换器,SHT75与AT89S52接口简单,编程处理也变得简单。该传感器还提供两路频率输出,且频率随测量的温湿度值变化。

摘要：本文针对欠驱动巡线机器人提出分级行为控制器的结构,同时设计一类模糊控制器,来实现其中的机体提升运动,最后分析了该模糊控制系统的稳定性。实验结果证实了其有效性,满足了越障控制系统的要求。

摘要：针对主动康复训练中人体运动识别问题,提出了一种基于多路表面肌电(Surface electromyogram,sEMG)时序特征的人体运动模式识别方法.设计评估类周期sEMG信号波形相似度的方法来对多路sEMG信号进行特征选择;以二维科荷伦自组织竞争网络(Self-organization mapping net,SOM)对多路信息进行编码;最后,建立描述各运动过程多路sEMG时序特征的隐马尔科夫模型(Hidden Markov model,HMM),基于最大似然估计法对多模型匹配进行综合判决获取识别结果.并在对下肢踏车、椭圆、步行运动模式的识别实验中,相对于经典线性及非线性算法,识别率由72.5%和88.33%提高到91.67%,验证了本文方法的有效性.