摘要：伴随人工智能技术的快速发展,机器人领域的发展出现了新的机遇,机器人相关课程教学将更加注重和强调学生的创新思维和实践能力。通过分析现有的机器人方向的专业课程教学体系,指出了存在的问题。随后根据机器人课程教学需要具备综合性、创新性、实践性的特点,尝试引入了项目教学法,阐明了项目教学法在提高学生的综合应用能力和实践创新思维等方面的作用。在项目教学法的基础上,根据具体教学实践情况,设计了机器人实践课程教学体系,在引导学生设计并搭建一套相对完整的机器人系统的过程中,逐步加深学生对机器人技术和专业知识的理解和认知,培养学生的工程实践能力和创新思维。数年的教学实践证明,该文所提出的机器人实践课程体系可有效提升教学质量和学生的实践创新能力,取得了良好的效果。

摘要：重点研究了7自由度轻型高刚性作业型仿人机器人手臂的机构设计和运动学分析方法.首先使用动力学仿真、有限元分析与实验测试相结合的方法,设计了仿人机器人手臂,该机械臂结构紧凑、质量轻、刚度高.同时,提出结合查询数据库和逆运动学计算去模仿人类手臂姿态,从而获得逆运动学最优解的方法.该方法不仅解决了冗余自由度带来的逆运动学多解问题,而且可以方便地确定令机械臂保持自然姿态的关节角度.实验验证了提出方法的可行性.

摘要：为实现微创血管介入手术机器人对手术工具的精确定位和稳定把持,设计了其控制系统及相应零位定位装置.首先介绍了机器人系统组成和基于PMAC(可编程多轴控制器)的上下位机控制系统构架.同时,设计了5次插值运动规划算法和关节运动的三环PID控制算法,提高了机器人响应速度和稳定性.为了确定机器人运动初始位置,提出了以霍尔传感器为基础,结合电机运动信号的零位找寻方法和装置.实验结果表明,该零位定位装置定位稳定且准确.

摘要：针对换热站内温度与压力传感器有线安装和调试的不便性,设计了一套基于MSP430F149单片机的低功耗、一体式、无线温压采集系统。将传统的分体式温度、压力传感器设计为更紧凑和可靠的一体式温压传感器。对系统的硬件部分、软件部分进行了设计。通过窄脉宽瞬时供电、分时供电等方法实现了系统的低功耗设计。通过在实验室及换热站现场的相关测试实验,证明了该系统具有安装方便、稳定可靠、功耗低、精度高、便于维护等优点。

摘要：狭窄区域侦察和大面积探测在军用和民用领域都有着较大的应用需求,这使得微小型自主机器人成为了研究热点之一。然而,体积和重量的限制导致微小型机器人运算能力、通信能力和传感能力十分有限,因此,微小型自主侦察机器人控制系统的设计成为难题。在微小型自主侦察机器人BMS-1中,通过配置不同传感器和采用适当的控制算法,实现了避障和寻找并躲避在隐蔽处等基本自主行为,最后进行了实验测试和得出了相关结论,提出了本文的创新所在。

摘要：为了保护电机的正常运行,驱动器需要相应的安全保护功能。目前的驱动器多数采用欠压、过流、短路等保护电路,当检测到故障时进行相应处理。然而工业控制系统中通常采用的都是多轴联动,在网络控制下,由于内部或外部原因导致单轴或多轴电机的误运行会波及整个系统。为提高工业控制系统的安全性,提出了一种智能安全的电机驱动器,通过硬件层、软件层和网络层三个层次的保护机制来保障电机在工业系统中的安全运行。实践应用表明,该设计方案切实可行,能够在异常情况下保障电机、驱动器和系统的安全运行。

摘要：针对小型无人直升机体积小、负载轻和飞行控制计算量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于PowerPC和FPGA主从处理器结构的飞行控制计算机系统设计方法,该设计主处理器采用MPC8280通用嵌入式双核处理器,从处理器采用XC3S400FPGA处理器;PowerPC多任务软件基于VxWorks实时操作系统,FPGA软件采用多进程结构;相比传统的飞行控制计算机系统,基于PowerPC和FPGA主从处理器结构的飞行控制计算机系统具有结构紧凑、功耗低、处理能力强、实时性好和资源利用率高的特点;采用基于Pow-erPC和FPGA的飞行控制计算机系统的小型无人直升机实现了自主飞行,验证了该飞行控制计算机系统设计的有效性和合理性。

摘要：以推车作业为例对"汇童"仿人机器人动态行走中的推操作进行了研究,分析了手部位置与腰部位移的关系,对作业运动中手部轨迹的补偿进行了研究.另外,作业中机器人与车之间存在相互作用,根据作业的期望作用力,开展了基于ZMP稳定性判据的作业运动稳定性控制研究.仿真和实验验证了该方法的有效性,它能满足推车作业手臂操作性和运动稳定性要求.

摘要：为了降低汽车对于能源的消耗,提出了模拟自然风流型的汽车造型设计思想。为此设计了试验风洞装置,成功模拟风流吹过沙子的沙丘形状,并采用非接触三维扫描获得了数字流型及数据,应用其设计了概念跑车前脸造型,有限元仿真证明它能有较低的风阻系数,表明自然风流型在低阻汽车造型设计有较好的应用前景。

摘要：放射性粒子植入治疗术是目前治疗颅颌面肿瘤的一种有效手段,但存在手动植入精度低、手术时间长、医生遭受辐射等问题。为此结合手术特点和需求,设计了一种新型的颅颌面肿瘤粒子植入手术机器人,以实现机器人自动植入粒子辅助治疗颅颌面肿瘤的目的。本文设计了颅颌面肿瘤粒子植入手术机器人系统,完成了机器人本体和粒子植入装置的机构设计,建立了运动学方程并给出了机器人到达目标点的各关节运动学解。最后,设计了机器人连续自动植入粒子手术模式下的控制系统,完成了基于标记点的空间配准,实现了机器人自动植入粒子。实验表明,该机器人定位精度高,可安全有效的自动植入粒子,满足颅颌面肿瘤手术要求。