传统工科专业人才培养改革的探索与实践——以重庆文理学院机械工程专业为例

新时代对我国高等工程教育提出了新的要求,工程教育应加强改革创新,着力解决工程技术人才供需结构失衡,专业建设及人才培养对接新经济、新产业不够,学生新知识、新技术、新素养不足等难题。为支撑和引领地方经济发展,重庆文理学院主动对接本区域智能制造相关新兴产业,积极探索传统工科专业转型发展的模式与路径,按照新工科的特征、内涵和要求转型发展机械工程专业,确立专业人才培养新理念,将行业和企业新知识、新技术、新标准等融入人才培养过程中,构建了学科交叉融合的工业机器人新工科工程技术人才培养新体系,重点培养能够适应当前及未来变化需要的工业机器人相关工程技术人才,取得了较好的实效。     

HP20机器人的运动学逆解计算及模拟仿真

根据Motoman HP20型机器人的结构特点,利用DH方法建立了其运动学方程,并推导出了运动学逆解。将所求得的运动学逆解编写成Matlab程序,计算了末端执行器在正弦曲线轨迹下各个关节角度变化曲线。建立HP20型机器人的多体动力学虚拟样机,将曲线导入驱动虚拟样机,得到模型的运动轨迹。通过对比,目标曲线与运动轨迹吻合良好,验证了运动学逆解及程序的正确性。研究结果为研究在特定工况下,机械臂的运动学、动力学及电机扭矩特性打下了基础。     

基于DSP与LabVIEW仿生运动机理模型在线切换、离散化系统

仿生运动机理模型在实际的应用过程中,必须针对特定的应用场合和不同的硬件系统选择不同的控制模型和最优参数,使实际效果达到最佳。文章提出了一种基于DSP与LabVIEW,对仿生运动机理模型进行实时在线离散化的方法。该方法实现了控制模型的在线切换、参数的实时修正、模型的在线离散化、LabVIEW和DSP的实时通信。实验结果表明,该系统实时性好、运行可靠。     

古代蹴鞠和现代足球

中国古代民间的足球,始于战国,至汉初,传入皇宫和军队,并作为锻炼士兵体魄的运动。唐朝把原来的实心球,改成用动物膀胱充气的皮球;又在球场中间竖立一座带网的球门,使比赛双方脱离了接触,降低了足球的攻防战术,转以娱乐性为主。中国足球的特点是,场地和人数不拘,男女人人都爱玩足球。明朝武术兴起,清朝提倡狩猎、射击等,足球遂进一步 衰落。欧洲足球起源于希腊时期,但现代式足球只有百余年历史,它的进展与殖民主义的兴 起同步。中国式足球是农耕民族的产物,西方足球是畜牧业转向资本主义的产物。此外,中西自然环境的差异,也不可忽视。     

投篮机器人行走机构的设计与研究

分析了行走机器人常见的行走机构,并针对机器人在行走过程中需要跨越障碍物的要求,提出了一种有特色的投篮机器人行走机构,介绍了该种行走机构的设计思想和运动原理,并从理论上探讨了该行走机器人的运动分析、运动规划及运动误差等问题,具有上述结构的行走机器人改进后有较好的应用前景。     

Robot Map Verification of a Graph World

In the map verification problem, a robot is given a (possibly incorrect) map M of the world G with its position and orientation indicated on the map. The task is to find out whether this map, for the given robot position and its orientation in the map, is correct for the world G. We consider the world model of a graph G = (V _G, E _G) in which, for each vertex, edges incident to the vertex are ordered cyclically around that vertex. (This also holds for the map M = (V _M, E _M.) The robot can traverse edges and enumerate edges incident on the current vertex, but it cannot distinguish vertices (and edges) from each other. To solve the verification problem, the robot uses a portable edge marker, that it can put down at an edge of the graph world G and pick up later as needed. The robot can recognize the edge marker when it encounters it in the world G. By reducing the verification problem to an exploration problem, verification can be completed in O(|V _G| × |E _G|) edge traversals (the mechanical cost) with the help of a single vertex marker which can be dropped and picked up at vertices of the graph world (G. Dudek, M. Jenkin, E. Milios, and D. Wilkes, IEEE Trans. on Robotics and Automation, vol. 7, pp. 859–865, 1991; Robotics and Autonomous Systems, vol. 22(2), pp. 159–178, 1997). In this paper, we show a strategy that verifies a map in O(|V _M|) edge traversals only, using a single edge marker, when M is a plane embedded graph, even though G may not be planar (e.g., G may contain overpasses, tunnels, etc.).     

机器人动力学自动建模软件系统

提出了一种用数字一符号法建立机器人动力学模型的简便、高效方法，该方法将模型矩阵中各元素的推导问题转化为特定条件下应用动力学递推公式求解驱动力和驱动力矩的问题。文中引入了一种线性链表的动态数据结构，将建模过程中复杂的数字、符号混合处理过程转化为简单的矩阵运算过程，降低了建模的复杂性。研制了自动建立机器人动力学模型的计算机软件，可自动生成动力学模型的各矩阵元素，并以实时代码形式输出。     

基于机器人竞赛的创新平台建设

创新人才培养离不开创新平台建设。文章从队伍建设、制度建设、技术创新、工作方法等方面，阐述了我校在机器人创新实验室建设方面所采取的总体思路、具体方法与措施，总结了该实验室建设所取得的成绩，为深化教学改革、培养创新人才创造了条件。     

Reference points for getting a target in a soccer competition. A probabilistic model with applications to the Spanish and English Premier League

We model the probabilities that a soccer team gets a target, for example, to play the Champions League, the UEFA Europa League or preserve the category. Taking into account the points won until de mth matchday of the competition, when the winter transfer window is closed. We give closed-form expressions for the probabilities of reaching the goals. We also introduce a risk measure which is going to give us the smallest initial points needed to ensure that the probability of getting the target is larger than a given level.     

四轮式移动机器人非完整运动控制

针对四轮式机器人做非完整运动时系统的非完整性的问题,将四轮式机器人运动规划转化为非线性控制系统的优化问题。提出了对优化变量进行浮点数编码的改进遗传算法,使系统控制精度得到改善。同时将改进的遗传算法采用最优个体保留策略,设计交叉参数和自适应变异参数,确保算法具有良好的收敛性。通过数字仿真实验,证明了该方法的对四轮式机器人非完整运动规划问题具有可操作性。