摘要：针对在康复训练过程中如何协调控制患者骨盆运动轨迹的问题,设计了由6根绳索牵引的四自由度并联康复机器人。建立了并联机器人的静力学和动力学模型,分析了该机器人的工作空间。基于骨盆运动规律,对绳驱动机器人运动轨迹进行了规划,计算了驱动绳索长度、速度及加速度变化规律,并通过实验验证了所构建并联平台运动学模型的正确性。

摘要：介绍一种采用直线电机为驱动器的新型仿蜗牛蠕动的微机器人的运动原理和驱动机构。该微型机器人由两个阶梯型平板机体和一个直线驱动器组成,运动原理与蜗牛的爬行原理相似,实验表明,微型机器人的前进速度随着直线驱动器速度、粘液粘度的增大而增大;微型机器人可以在很少粘液,也可以完全浸没在粘液中正常而有效地工作。

摘要：针对城市环境下车辆定位精度低、可靠性差且成本高的问题,通过融合GPS/北斗双模卫星导航定位系统和其他低成本的车载传感器信息设计了一种车辆紧耦合定位算法。首先基于低成本的降维惯性导航定位系统和双模卫星导航定位系统建立了非线性系统状态模型和观测模型;然后使用了一种改进无迹粒子滤波算法来进行多传感器信息的融合,在信息融合过程中,运用了一种模糊算法,根据卫星高度角和载波信噪比特征对伪距的观测噪声协方差值进行了自适应调整,从而提高了定位精度;最后,进行了实验评估。实验结果表明:该定位方法相比基于传统粒子滤波的定位方法能有效提高定位精度,具有可行性。

摘要：提出了一种内螺旋管道机器人(简称内螺旋机器人)。设计了该机器人的结构,建立了机器人的动力学方程,数值计算了机器人在管道内运行时管道内壁所受的压力、机器人的轴向推进力和液体对机器人的周向阻力矩。结果表明,当驱动为外磁场驱动时,内螺旋机器人轴向推进力和周向阻力矩都会增大,但对管道壁的损伤也会增大。以机器人轴向推进力和能效指标为优化目标,采用正交优化方法得到一组最优的内螺旋槽几何参数。根据内螺旋机器人的工作原理,设计制造了内螺旋驱动样机,该样机在充满201甲基硅油管道中的运行实验证明了内螺旋机器人的可行性。提出的内螺旋机器人表面光滑,能悬浮运行,对管壁的损伤小,可用于人体内腔的微细管道中。

摘要：岩土体的抗剪强度指标,尤其是作为薄弱层的岩体结构面的抗剪强度,在滑坡稳定分析中起着至关重要的作用。现场原位剪切试验,试样受扰动小,试验状态与岩土体所处真实状态较为吻合,得到的参数也更加真实,是滑坡勘察原位测试的重要手段之一。适用于测定边坡的岩土结构面、岩土接触面、滑动面以及含碎石黏土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度。重庆华宇·观澜华府项目工程滑坡勘察,在现场做原位剪切试验的同时,采集原状样品进行室内直剪试验,获取2种不同试验下的抗剪强度参数,分别取用2种参数对不同工况下的滑坡体进行稳定性分析计算,并与滑坡体的实际变形特征进行比较,从而验证了原位剪切试验确定岩土体抗剪强度参数的合理性,可为类似工程提供参考和借鉴。

摘要：针对航空发动机内部空间狭窄难以进行人工检修,以及传统连续体机器人承载能力弱等问题,设计了一种用于航空发动机叶片检测的机器人。机器人主体由多节关节臂组成,关节臂通过万向节连接,由绳驱动;在机器人末端安装连续体。为了提高机器人末端位置精度,开展了闭环控制器的设计和研究。建立了关节臂运动学模型,推导了驱动绳绳长变化量的计算公式,介绍了将惯导传感器读数转换为关节角的方法。采用卡尔曼滤波器以减小测量噪声,得到关节角的最佳估计值,并将其作为反馈量。基于多维泰勒网优化控制(multi-dimensional Taylor network optimal control,MTNOC)设计了闭环控制器,分析了MTNOC控制器的特点及优势,并通过仿真和实验来验证MTNOC控制器的有效性。结果表明,卡尔曼滤波器能有效减小测量噪声;MTNOC控制器比PID控制器具有更好的适应性和动态特性,使关节臂在状态变化较大的瞬间也具有较快的响应速度。在MTNOC控制器的控制下,叶片检测机器人的末端位置精度得到提高,从而提高了航空发动机叶片检测结果的准确性和可靠性。

摘要：介绍了国内外微型泳动机器人的研究进展,对微型泳动机器人的工作机理和存在的问题进行了分析,论述了医用领域微型泳动机器人的研究难点和关键技术,并对微型泳动机器人的发展趋势及应用前景进行了探讨。

摘要：针对机器人控制系统领域代码复用率低、拓展性差的问题,以6-UPS并联机器人为研究对象,采用开源机器人控制系统ROS为基本框架,借助IGH EtherCAT主站实现ROS系统与机器人之间的通信,在Gazebo-ROS中建立机器人的仿真模型,通过QT-ROS开发相应的人机界面,根据机器人运动学模型编写运动学节点、轨迹规划节点,实现机器人的仿真与实际控制并对底层驱动系统进行实时同步性测试。实验结果表明:控制系统的实时性和稳定性误差均在μs数量级,满足机器人控制系统的需求;通过设置中间路径点,测试仿真机器人以及真实机器人的运动情况,轨迹误差保持在一个脉冲当量以内,具有较高的控制精度。所设计的机器人控制系统可以有效地实现机器人的控制。

摘要：以大概念推进大单元教学是新时代深化体育与健康课程改革的基本思路,有利于站在课程整体理念的高度设计课堂教学。本文探讨了大概念、大单元的内涵与两者之间的联系,以及大概念统摄下的体育大单元教学的价值旨归,并提出相应的实践策略:(1)明确大单元主题,引领学习全过程;(2)提炼单元核心概念,贯穿结构化教学内容;(3)以“问题链”为抓手,促进学生领悟与应用;(4)完善单元学习评价,注重评价体系多元化。

摘要：针对脑卒中或交通意外等因素导致的运动功能障碍问题,设计了一种可用于康复训练的可穿戴式的软质膝关节外骨骼机器人.在重点介绍基于Hill肌肉模型的套索人工肌肉驱动系统设计和实时控制平台的基础上,分析了模糊神经网络阻抗控制算法的推导过程.最后,分别在定阻抗与变阻抗参数控制策略条件下,进行人机协同训练模式下的康复训练实验,并对比分析了康复外骨骼系统对受试者肌肉活性的影响.实验结果表明,定频率定幅值训练时的屈/伸扭矩分别增加了9.70%和9.06%,而变频率变幅值训练时的屈/伸扭矩提升了88.34%和57.68%.由此可知,选择符合人体生理肌肉刚度特性的阻抗模型可以改善下肢康复机器人系统的稳定性和安全性,提高人机交互的柔顺性和协调性.