摘要：针对越野越障和搭载多种作业装备的需求,设计了一种配备共用搭载平台的多功能地面移动机器人。制定了机器人的主要性能指标,对机器人底盘和搭载平台结构进行了设计,并给出了控制系统的构成;基于所设计的机器人搭载平台,讨论了多功能地面移动机器人的几种典型搭载模式,并采用经典力学方法对此机器人进行了底盘行驶力学和搭载平台运动力学分析。仿真结果表明,机器人能爬上30°的斜坡,搭载2套40mm口径火箭炮,实现所要求的越野越障和搭载多种作业装备的功能。

摘要：针对炮管内壁清洗难的现状,提出并设计了一种新型便携式炮管内壁擦洗机器人。针对炮管内壁擦洗要求,确定了机器人的工作原理与擦洗方式;对机器人的主要结构模块进行了设计,并搭建了机器人的控制系统;采用经典力学方法对机器人复合擦洗过程中的力学进行了分析,得到了其驱动力矩并进行了仿真计算;制作了便携式炮管内壁擦洗机器人样机,并进行了运动功能实验。实验结果表明,所设计的机器人能在炮管最大倾角为22°时进行擦洗工作,其最大直线运动速度能达到0.75 m/min,能满足在野外或演习现场使用要求。

摘要：针对目前安防巡逻机器人系统中对机器人主控机负载能力要求较高的问题,设计一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的分布式安防巡逻机器人系统。将同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)节点以及视觉识别节点分布于局部ROS网络中的机器人主控机和远程监控端,SLAM方面采用gmapping算法实现动态环境中的地图构建以及机器人的定位;视觉识别方面采用TensorFlow深度学习框架,利用TensorFlow Object Detection API实现场景里多个物体的识别。结果表明,该系统为基于ROS的分布式安防巡逻机器人系统的设计提供了参考。

摘要：针对小型地面移动机器人动力输出匹配中高输出扭矩与大输出转速这一矛盾,提出一种适合小型机器人使用的三挡变速机构,进行了具体设计;并分析其工作原理,给出自动换挡的工作流程;对其换挡过程进行力学分析,并通过仿真验证了该变速机构能够实现机器人三挡变速功能。

摘要：针对腰肌劳损、背部疼痛等腰背部疾病高发的问题,设计开发了1种腰背部运动训练系统。依据仿生学原理,通过模仿骑马的"8"字型动作,提出了该新型腰背部运动训练系统的技术方案,对机械结构和控制系统进行了设计。制作了新型腰背部运动训练系统的样机,进行了三维运动检测和表面肌电信号(s EMG)检测实验。结果表明,采用该新型腰背部运动系统进行运动训练时,腰方肌和竖背肌的积分肌电信号(IEMG)和肌电均方根(RMS)振幅为静坐状态时的3倍以上,具备有效调整腰背部肌肉运动特性的功能。

摘要：不同于传统的串联结构砂轮修整器结构,提出了一种基于并联结构的三自由度砂轮修整器并对其特性进行了分析。首先,提出了此新型砂轮修整器的结构模型,对其运动功能与工作原理进行了说明;其次,对其运动学特性进行了分析,采用微分法建立了机构的误差模型;然后,确定了此砂轮修整器的具体结构尺寸,在此基础上进行了机构设计,并采用蒙特卡洛法对其工作空间进行了分析;最后,通过Matlab软件进行仿真对砂轮修整器的运动功能与运动精度进行了验证。结果表明,该新型砂轮修整器能满足砂轮修整运动功能要求和运动精度要求。

摘要：为了实现消防灭火机器人在工业园区自主行走与智能灭火,研发了一款具有良好应用前景的智能消防灭火机器人。根据机器人性能要求,明确了其主要结构与工作原理,完成了机器人结构设计、控制系统搭建与行走动力学建模。结合载波相位差分的实时动态(Real time kinematic,RTK)和同时定位与建图(Simultaneous localization and mapping,SLAM)技术实现了机器人自主导航与定位功能,在开发机器人自主火源探测与定向技术的基础上提出并实现了机器人智能灭火的新方法。试验结果表明,所研发的智能消防灭火机器人能在工业园区自主行走、自主寻找火源与智能灭火,其行走速度大于0.4 m/s,定位误差小于0.4 m,火源识别率大于90%。

摘要：针对机器人自主按压按钮的操作需求,设计了一种适于机器人安装的基于视觉识别的四自由度(Degree of freedom,DOF)按钮自主操作机械手。结合功能需求对该机械手的机械结构和控制系统进行设计,通过几何法求解了机械手的运动学正反解,并规划了其运动轨迹。采用支持向量机对按钮样本进行训练和预测,并通过视觉对按钮进行定位。最后制作了按钮自主操作机械手样机,并进行了按钮识别、机械手定位和按压按钮实验。实验结果表明,该文4-DOF自主操作机械手的按钮识别成功率达94%,控制定位精度达10 mm,能够自主完成按钮按压操作。

摘要：随着并联机器人技术的发展,具有三自由度的并联机器人机构也得到越来越广泛的研究和应用。本文对我们自行设计的开放式三自由度并联机器人机构实验平台的基本结构、运动控制和仿真作了较为全面的介绍,并着重分析了实验平台的开放性。该实验平台很适合作多种三自由度机器人机构的综合和比较研究,针对此类机构的进一步研究对实际应用有着重要意义。

摘要：滚珠丝杠副是机械传动中重要的传动部件,滚珠丝杠副精度的检测有着极其重要意义。设计了以长光栅作为长度基准,圆光栅作为角度基准的滚珠丝杠精度动态检测装置。检测装置可模拟实际加载情况下对丝杠精度的测量。根据行业相关标准,采用最小二乘法原理建立数学模型简化了行程变动量的求解过程。提出了模拟工况下对滚珠丝杠副传动精度检测的方法,并在自行研制的精度检测装置上实现滚珠丝杠副数据采集处理,实验所得误差值与要求的误差值相对比。结果表明,该方法简单且易于计算机数据处理,能满足滚珠丝杠副动态精度的检测,具有较高的实际应用价值。