新型外科手术机器人(AOBO)的机构设计及运动学分析

为了提高外科手术机器人的工作空间和手术效率,缩小机器人的操作空间和结构尺寸,以适应针对不同病人的 工作特点和手术环境。研制了一种新型的7自由度外科手术机器人( AOBO),设计了每个关节的动力机构以及专用的 手术器械。肩关节机构处通过1个谐波减速器使得整体运动更加平稳,负载能力更大;大臂和小臂采用高强度低质量的 碳纤维材质制造减少了由于臂长给电机增加的负载,同时建立了其运动学方程,仿真了机器人的工作空间。实物测试实 验表明,该外科手术机器人具有合适的工作空间和很好的动作灵活性,能够满足外科手术对于机器人的准确定位和精确 操作的要求。     

一种含移动副机器人的工作灵活性分析方法

本文结合一种常用工业机器人的结构形式,对决定其工作灵活性的工作角范围问题进行了研究,得出了工作角范围的简便求解方法。这种方法的特点是将复杂的空间机构问题转化为平面机构问题来求解,从而可方便地求出机器人在任意工作点处的工作角变化范围。     

求解并联机器人工作空间的迭代搜索法

分析了并联机器人分支运动链与手部平台之间的几何约束关系，提出了子工作空间限制条件，通过平台姿态调整和步长变化，求得并联机器人工作空间边界．这种迭代搜索法不需要进行优化数值计算，求解过程简单，计算速度快     

一种实用机器人全方位工作空间的解析分析法

文本对机器人的全方位工作空间进行了研究,首次提出了关节运动有限制的实用机器人全方位工作空间分析的解析方法。文中还提出了一系列判定全方位工作空间是否存在的判据,最后给出了计算实例。由于本文提出的解析方法是通过直接求出边界面来确定全方位工作空间的,因而具有计算精确而迅速的优点。     

服务机器人的双臂运动学仿真研究

目前服务机器人存在结构复杂、价格昂贵等问题，课题组设计了能满足日常服务的四自由度服务机器人的双臂。设计服务机器人双臂的主要结构：采用D H法建立各臂连杆的参考坐标系；求解了运动学的正逆解；利用MATLAB编程求解单臂的工作空间；利用MATLAB建立双臂运动仿真模型。空间轮廓运动仿真结果验证了正逆运动学求解的正确性。该双臂工作空间能满足日常服务需求。     

基于2UU UPU并联机构的4足机器人设计

针对串联4足机器人负载能力低及由误差累积导致的控制精度低的问题，课题组采用2UU UPU并联机构作为4足机器人大腿基本构型，并在动平台上添加一长杆作为小腿结构设计了新型4足机器人。首先基于修正的Kutabach Grübler公式计算单腿机构的自由度并进行验证；其次利用几何关系求解该结构的逆解表达式；然后基于结构的约束条件，借助MATLAB软件求得该并联机构的工作空间；接着在SolidWorks中建立4足机器人的三维模型；最后进行4足机器人的步态规划和仿真分析。结果表明：该机构工作空间大，运动平稳，控制方便，适合作为4足机器人腿部结构。该研究在工程上有一定的实用性。     

基于LM算法的机器人运动学标定

机器人参数估计与误差补偿的标定方法是提高机器人末端位置定位精度的重要手段。课题组建立UR3机器人DH参数运动学模型,基于机器人末端工作空间的出现频率概率分布确定机器人测量空间域;以激光跟踪仪测量空间域内的机器人末端位置,构造出机器人末端位置误差与几何参数集间最小二乘方程目标函数,利用自适应步长的LM(Levenberg Marquardt)算法对其进行迭代求解,进行参数估计得到几何参数标定值,以此修正机器人系统理论运动学模型结构参数集。最后对标定结果进行验证和分析,结果显示标定后最大误差降低了47.48%,平均误差降低了37.98%,均方根误差降低了40.40%,证明了该标定方法的有效性和可靠性。     

麦克纳姆履带式爬壁机器人磁吸附单元结构设计与仿真

为了解决履带式磁吸附爬壁机器人负载能力和运动灵活性之间的矛盾问题,结合Halbach永磁铁阵列的优势与麦克纳姆轮的灵活性,提出麦克纳姆履带式爬壁机器人的概念,并设计了安装于履带链节上且磁吸附力可调的新型磁吸附单元。首先,介绍磁吸附单元的结构和原理;然后,运用Ansoft Maxwell软件对磁吸附单元进行仿真,通过与传统Halbach磁吸附单元对比分析,结果表明,麦克纳姆履带式Halbach磁吸附单元结构在脱离工作表面时最大最小磁吸附力比值大,使得磁吸附单元便于与壁面脱离;最后,运用ADAMS软件进行磁吸附单元动力学仿真,得到该过程磁吸附力变化曲线图和驱动电机输出扭矩变化曲线图。仿真结果验证了采用麦克纳姆履带式Halbach磁吸附单元的履带式爬壁机器人运动更平稳,灵活性更高,电机消耗功率更少。     

二重八面体变几何桁架机器人工作空间解析

提出了二重八面体变几何桁架机器人工作空间的边界曲面分析方法。该方法以曲面分析及位置正解的解析方法为基础,得到了工作空间边界曲面解析的曲面方程,描绘出了工作空间边界曲面的精确图形。分析计算结果表明,二重八面体变几何桁架机器人的工作空间是由6张曲面片包围而成的闭包。     

食品检测咀嚼机器人工作空间研究

为了提高食品检测效率,改善食品检测精度,增加食品检测的客观性,文章介绍了一种基于6-UPS机构的咀嚼机器人,介绍了咀嚼机器人的结构原理,求解了机构的运动学逆解,分析了机构的工作空间影响因素,利用MATLAB编程求得机构在定姿态下的工作空间。空间轮廓图表明,该机构在定姿态下能到达人类全部真实咀嚼空间,机构设计可靠,能够模拟人类咀嚼行为对食品进行检测。     

三指灵巧手运动学与动力学仿真研究

仿照人类手指结构，设计出三指灵巧手的机械结构.灵巧手每个关节由电机驱动，手指结构接近于人手，每个手指具有4个自由度.进行单指运动学分析，得到坐标变换矩阵，通过Adams软件进行单指位姿和指尖位移仿真.通过对灵巧手的动力学分析，利用Adams软件对单指弯曲这一常见动作进行动力学仿真.仿真结果表明：灵巧手设计结构合理，有较大工作空间，动作灵活，可实现多种灵巧操作.     

人体食指工作空间研究

建立了人体食指机构学模型，采用非线性约束优化方法，求解食指的可达工作空间和一定方向限制下的工作空间，进行了手部的最佳操纵位置和姿态分析，可用于操纵元件的人体工程设计。     

高句丽军用装备设计研究

高句丽的历史可以说是一部战争的历史，在长这七百多年的进程中，战争充斥着每一个重要的阶段，军用装备设计自然是高句丽人最为重要的设计之一。为了便于长期征战和灵活穿梭于深山老林，只有轻巧的兵器和快捷的战马才是其最优化的选择，轻巧灵便是高句丽军用装备设计中一个最为重要的特点。激勇善战的高句丽民族在接连不断的战争之中，运用聪明的智慧设计出无数灵巧精美的战争装备用品，为我们进行高句丽设计艺术的研究提供了丰富而宝贵的资料。     

手指可达工作空间的三维建模

根据人体解剖结构建立了手指机构学模型.通过测量活体手指的长度及活动度,研究了人体手指几何和运动参数的分布,并用曲面包络的方法求出手指可达工作空间的三维模型.     

试论散文诗的美学特征

散文诗是一种独立的文学体式,凝练灵巧,富有情韵,具有小巧、凝蕴、空灵、意境、理趣、音韵等六个方面的美学特征.     

《儒林外史》的结构方式：“递入”与“互见”

“递入”与“互见”是构成《儒林外史》独特结构形态的主要方式,前者以时间的相连形成文本结构的统一,后者藉空间的呼应促成人物故事的完整,两者的巧妙运用使《儒林外史》中人物各传联接成一个血脉贯通的有机整体。《儒林外史》的结构方式以及由此形成的结构形态对近代章回小说产生了深刻的影响,是导致近代章回小说叙事结构发生嬗变的重要因素。     

奥斯汀小说《爱玛》开篇的主位文体功能初探

基于Halliday的主位理论对奥斯汀小说<爱玛>开篇几段出现的主位类型进行分析,可以发现它们有着极其鲜明的文体特征.在利用参与者主位发挥概念功能的同时,小说作者巧妙地插入了组篇主位和环境主位,使得叙述焦点得以一直集中于女主人公,而且又交代了与主人公相关的其他人物,显示出了作者高超的叙述技巧.