摘要：为了提高服务机器人的环境适应性和减轻操作者的控制负担,本文提出了一种利用示教学习的轨迹修正算法。利用动态动作基元模型,生成与示教轨迹形状相似的新轨迹。进而提出改进的距离加权k-近邻算法,实现移动机械臂末端轨迹形状的局部修正。本文设计了避免相邻有效训练数据丢失的在线更新方法,并在人机交互系统上进行避障和实时性测试。实验结果证明了本文提出的轨迹避障算法具有对新任务的适应能力,不同场景下的避障决策能力和在线修正能力,从而保证友好、流畅的人机交互过程。

摘要：针对日常生活中多障碍物环境下的服务机器人机械臂轨迹规划问题,提出了一种人机协作下的轨迹生成与修正方法.首先,基于动态动作基元(DMP)模型,设计了一个能生成与示教轨迹形状相似的路径的方法.该方法针对多自由度耦合产生的轨迹形状畸变问题,通过将3维目标点投影于示教轨迹平面,再利用罗德里格旋转公式生成3维路径,保证了生成轨迹在各个方向都具有较稳定的形状特征.其次,针对存在多种形状障碍物的复杂操作环境,提出了通过插入交互点对轨迹形状进行修正的方法.并采用双抛物线插值算法使修正后的轨迹平滑.最后,基于人机协作的思想,在ROS(robot operating system)环境下搭建一个交互界面.从而操作者能够直观地辅助机械臂完成无障碍物和有障碍物的情况下的末端轨迹生成和修正.实验结果验证了该方法的直观性和灵活性,该方法适用于具有多种障碍物的复杂日常环境.

摘要：面向跨尺度、目标多样化的空间捕获任务,融合Bricard和3RRS机构的折展特性和几何特点对复合捕获系统运动学进行了分析。基于捕获系统的自由度和构型特点分析,通过构建Bricard与3RRS间的转换关系实现了捕获系统各机构间的运动学解耦。根据六棱柱模型,引入Bricard虚拟顶点,设计了面向复合空间捕获系统的运动学求解方法。在仿真环境下搭建捕获系统的运动学和动力学模型,并开展针对动态捕获目标的轨迹跟随实验。通过与基于闭环约束的阻尼最小二乘法(DLS)对比,验证了该运动学求解算法的有效性和先进性。实验结果表明,捕获系统可实现平稳的协同控制,运动过程中位置跟随精度优于4mm,姿态精度优于0.035rad。

摘要：目的研究槐角经微生物菌群酵母菌、米曲霉和黑曲霉发酵前后染料木素含量变化及其抗氧化活性。方法采用高效液相色谱法(HPLC)检测比较中药槐角3种菌群混合发酵和单独发酵后染料木素的含量,结合自由基清除活性实验(DPPH)和铁还原抗氧化能力实验(FRAP)判断发酵前后槐角的抗氧化活性,并通过对pH、发酵时间、发酵温度、碳源、氮源进行中心组合设计法和响应面法实验对结果进行进一步优化。结果HPLC分析3种菌群发酵后染料木素的含量明显提高。FRAP和DPPH实验结果显示发酵后抗氧化活性提高,发酵前后FRAP值分别为(1.96±0.21)mmol和(1.31±0.12)mmol Fe(II)/g(n=3)。在最优条件发酵,即pH 7.0,发酵时间42 h,发酵温度32℃条件下,体系中染料木素的含量达到39.92 mg/g。结论通过对槐角发酵,采用单因素优化结合响应面分析对体系条件进行优化后,可提高槐角中染料木素的含量和抗氧化活性。