工业机器人实训平台模块化可重构软件系统研究 被引量：1

1

作者 陈晖 于殿勇 +1 位作者 梁凤顺 边塞英男 《机械制造与自动化》 2023年第2期93-95,100,共4页

工业机器人实训平台合理的模块划分方案为快速重构功能奠定了基础,而多任务的快速切换还需要通过各功能模块间的快速聚类过程来实现,其研究核心在于聚类的流程和算法。根据各功能模块间的相关性关系,研究并构建模块间的知识库和知识表... 工业机器人实训平台合理的模块划分方案为快速重构功能奠定了基础,而多任务的快速切换还需要通过各功能模块间的快速聚类过程来实现,其研究核心在于聚类的流程和算法。根据各功能模块间的相关性关系,研究并构建模块间的知识库和知识表达形式,完成模块的参数化定义。利用圆截法定位所有功能模块的接口,构建模块快速重构的流程和算法。模块化可重构软件系统的研究,为实现工业机器人实训平台的快速重构功能提供技术基础。 展开更多

关键词 工业机器人 实训平台 模块化可重构 软件系统

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模块化可重构机器人动力学研究进展 被引量：1

2

作者 周柏李 方虹斌 徐鉴 《动力学与控制学报》 2023年第1期1-17,共17页

模块化可重构机器人由于其构型多变,运动形式丰富等特点,可以在非结构化环境或未知环境中执行任务,在最近几年迅速成为机器人研究领域的前沿和热点.模块化可重构机器人在军事、医疗、教育等众多工程领域具有广泛的应用前景,其典型代表... 模块化可重构机器人由于其构型多变,运动形式丰富等特点,可以在非结构化环境或未知环境中执行任务,在最近几年迅速成为机器人研究领域的前沿和热点.模块化可重构机器人在军事、医疗、教育等众多工程领域具有广泛的应用前景,其典型代表包括仿生多足模块化机器人、模块化可重构机械臂、晶格式模块化机器人等.模块化可重构机器人丰富的构型设计、多样的连接特征、不断拓展的应用范围,给动力学建模与控制带来了很多挑战和机遇.本文首先阐述了模块化可重构机器人的研究背景和意义,并概述了其构型分类与设计、构型描述与运动学建模方法.随后,本文系统回顾了模块化可重构机器人动力学研究中相关问题的最新进展,包括:(1)系统整体动力学建模;(2)结合面以及对接机构动力学建模;(3)基于动力学模型的控制方法.本文最后提出了模块化可重构机器人动力学研究中若干值得关注的问题. 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 构型分类 动力学建模 结合面建模 动力学控制

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模块化可重构机器人的构形在线自主辨识 被引量：9

3

作者 姜勇 王洪光 +2 位作者 潘新安 余岑 何能 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第15期17-24,共8页

针对模块化可重构机器人(Modular reconfigurable robot,MRR)构形复杂多变的特点,提出一种基于上层数据库和底层接口电路相结合的构形在线自主辨识方法。以所研制的MRR系统样机为研究对象,介绍关节、连杆、基座和夹爪等四类基本功能模... 针对模块化可重构机器人(Modular reconfigurable robot,MRR)构形复杂多变的特点,提出一种基于上层数据库和底层接口电路相结合的构形在线自主辨识方法。以所研制的MRR系统样机为研究对象,介绍关节、连杆、基座和夹爪等四类基本功能模块的结构及特殊接口电路设计;考虑多模块组合运动形式的等效性,以及同类型关节模块在输出力/力矩方面的差异,改进MRR构形空间的计算方法。利用图论中树的相关理论,在定义同类构形生成树和同序构形树枝的基础上,建立MRR构形辨识的总体研究模型,包括同类构形生成树辨识、同序构形树枝辨识和边约束条件辨识三个部分。根据模型中各部分的具体辨识对象,通过构建基本功能模块的上层数据库,并结合底层接口电路的特殊设计,实现机器人在无人参与情况下的构形在线自主辨识。以MRR系统样机为试验平台,通过多次构形辨识试验证明该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 构形 自主辨识

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一种模块化可重构机器人系统的研制 被引量：6

4

作者 潘新安 王洪光 +2 位作者 姜勇 李正 高文斌 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期292-298,共7页

在教育和科研领域中,为使机器人兼有较好的重构能力与操作性能,研制了一种模块化可重构机器人系统MRRES.提出了一种机器人模块划分及重构的方法,构建出机器人模块库,研制出集成传动、控制及传感于一体的系列化关节模块.基于Open GL和VC+... 在教育和科研领域中,为使机器人兼有较好的重构能力与操作性能,研制了一种模块化可重构机器人系统MRRES.提出了一种机器人模块划分及重构的方法,构建出机器人模块库,研制出集成传动、控制及传感于一体的系列化关节模块.基于Open GL和VC++开发了具有建模、仿真和运动控制功能的应用软件MRR-SIM.给出了一个基于任务和模块库的机器人设计实例,进行了实验测试.实验结果表明,MRRES系统模块划分和设计合理,机器人在保证重构能力的同时具有较好的操作性能,可应用于教育和科研等领域. 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 模块划分及重构 关节模块 应用软件 设计实例

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模块化可重构机器人标定方法研究 被引量：9

5

作者 高文斌 王洪光 +1 位作者 姜勇 潘新安 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第17期92-100,共9页

针对模块化可重构机器人模块级参数标定问题开展相关研究。采用旋量的指数形式对关节模块、连杆模块、模块间装配方位及由关节模块和连杆模块组成的子装配体进行数学描述,分别给出基于模块和子装配体的模块化机器人运动学模型,并对关节... 针对模块化可重构机器人模块级参数标定问题开展相关研究。采用旋量的指数形式对关节模块、连杆模块、模块间装配方位及由关节模块和连杆模块组成的子装配体进行数学描述,分别给出基于模块和子装配体的模块化机器人运动学模型,并对关节模块、连杆模块、子装配体及机械臂进行误差分析。建立子装配体和机械臂间的误差模型,给出一种用子装配体标定的可考虑多个机械臂装配结构信息的联合标定模型及标定流程。建立模块和子装配体间的误差模型,给出一种用于模块参数标定的可考虑多个子装配体装配结构信息的联合标定模型及标定流程。结合两种联合标定模型,提出一种可用于补偿多个模块化机械臂位姿误差的模块参数的两层式迭代标定方法。仿真试验表明标定方法是稳定的,标定结果可有效地实现多个机械臂位姿精度的补偿。 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 指数积 参数标定

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模块化可重构服务机器人群的任务规划 被引量：2

6

作者 许烁 王阳 孙成恺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期101-109,共9页

对模块化可重构服务机器人群在医院中应用所产生的任务规划问题进行了分析和建模,提炼出一个多目标、多约束的多维组合优化问题.设计了改进二进制蜜蜂算法(IBBA)进行组合方案寻优.作为一种启发式群智能优化算法,其特点在于:(1)全局搜索... 对模块化可重构服务机器人群在医院中应用所产生的任务规划问题进行了分析和建模,提炼出一个多目标、多约束的多维组合优化问题.设计了改进二进制蜜蜂算法(IBBA)进行组合方案寻优.作为一种启发式群智能优化算法,其特点在于:(1)全局搜索和局部搜索的功能划分明确且并行实施;(2)在基本算法框架中融入了组合方案的表示与进化方法、多目标处理方法、约束处理方法等要素;(3)在算法原型的基础上改进了局部搜索策略.针对一个实际算例进行了优化计算,算法在可行性、稳定性、计算结果质量、计算效率、单目标优化等方面取得了较好表现,并从算法机制中得到了合理解释.扩展了模块化可重构机器人的研究范畴,为多目标、多约束的多维组合优化问题提出了通用的建模方法和优化算法. 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 机器人群 多维分配问题 组合优化问题 改进二进制蜜蜂算法

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基于蛇形魔方机构分析的模块化可重构机构理论 被引量：2

7

作者 丁希仑 吕胜男 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期126-135,共10页

蛇形魔方是一种由相同的27个正方体模块串接组成的模块化机构,在对该机构综合分析的基础上,着重于研究模块的几何描述、运动干涉检测、正逆运动学的计算以及机构的等价变化等重构理论问题。应用Clifford代数对正方体模块进行几何描述。... 蛇形魔方是一种由相同的27个正方体模块串接组成的模块化机构,在对该机构综合分析的基础上,着重于研究模块的几何描述、运动干涉检测、正逆运动学的计算以及机构的等价变化等重构理论问题。应用Clifford代数对正方体模块进行几何描述。建立机构运动过程中的约束关系,并通过逆运动学计算获得到达目标构型的转角序列。针对运动模块的特殊几何形状,采用柔性关节等价替换的方法,实现机构到达目标构型的运动。为了有效检测机构在运动过程中存在的干涉,提出一种基于Clifford代数的模块运动干涉检测算法。进而提出一种新的机构离散运动的表达方式——运动变化序列,并与指数积公式结合实现机构的正运动学计算。通过仿真试验验证所提出理论的正确性,并在仿真结果分析的基础上实现了面向特定目标构型的机构等价简化。 展开更多

关键词 模块化可重构机构 构型变化 干涉检测 运动序列

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国外无人在轨服务和模块化可重构航天器发展分析 被引量：6

8

作者 贾平 刘笛 《无人系统技术》 2019年第3期56-61,共6页

概述了无人在轨服务航天器和模块化可重构航天器的内涵和背景;梳理了各国重点在轨服务项目概况和最新进展;分析了美国服务保障航天器处于在轨验证阶段,欧洲太空碎片移除技术率先开展在轨验证等无人在轨服务航天器发展现状;阐述了美国和... 概述了无人在轨服务航天器和模块化可重构航天器的内涵和背景;梳理了各国重点在轨服务项目概况和最新进展;分析了美国服务保障航天器处于在轨验证阶段,欧洲太空碎片移除技术率先开展在轨验证等无人在轨服务航天器发展现状;阐述了美国和欧洲分别开展和即将开展关键技术在轨验证等模块化可重构航天器发展现状;总结了在轨服务航天器和模块化可重构航天器有望变革航天器设计、制造、部署和运用方式,增强航天系统抗毁性等对航天器和航天能力发展的影响。 展开更多

关键词 在轨服务航天器 模块化可重构航天器 服务保障 在轨制造 太空碎片移除

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模块化可重构机器人分布式控制系统的设计与实现 被引量：1

9

作者 张建广 饶建华 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第5期95-97,共3页

模块化可重构机器人的研究扩大了机器人的应用范围。本课题通过选用控制功能强大的ARM芯片和高速、高可靠、低价格的新一代增强型单时钟/机器周期的STC单片机,应用简单通用的RS-232总线技术构建了性价比很高的模块化可重构机器人的分布... 模块化可重构机器人的研究扩大了机器人的应用范围。本课题通过选用控制功能强大的ARM芯片和高速、高可靠、低价格的新一代增强型单时钟/机器周期的STC单片机,应用简单通用的RS-232总线技术构建了性价比很高的模块化可重构机器人的分布式控制系统,有效地实现了机器人的运动控制。详细地介绍了控制系统的硬件构成,软件体系以及系统的工作原理。 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 分布式控制系统 ARM STC单片机 RS-232

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工业机器人实训平台模块化可重构硬件系统研究 被引量：1

10

作者 陈晖 于殿勇 +1 位作者 梁凤顺 郑阳 《机械制造与自动化》 2022年第5期149-151,171,共4页

为了实现工业机器人实训平台的快速重构功能,提出一种模块化可重构硬件系统的设计方法。利用模糊聚类的模块划分方法进行实训平台的模块划分及评价,得到最佳模块划分粒度和模块划分方案。分别从实训平台的机械结构层、电气硬件层、嵌入... 为了实现工业机器人实训平台的快速重构功能,提出一种模块化可重构硬件系统的设计方法。利用模糊聚类的模块划分方法进行实训平台的模块划分及评价,得到最佳模块划分粒度和模块划分方案。分别从实训平台的机械结构层、电气硬件层、嵌入式控制层等基础底层硬件系统展开模块化可重构设计,实现基础底层的快速重构。底层硬件系统的模块化可重构设计为上位机可重构软件系统的开发奠定基础,为实现工业机器人实训平台的快速重构功能提供技术基础。 展开更多

关键词 工业机器人 实训平台 模块化可重构 硬件系统

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模块化可重构空间系统研究 被引量：7

11

作者 庞羽佳 李志 +2 位作者 陈新龙 张志民 黄剑斌 《航天器工程》 北大核心 2016年第3期101-108,共8页

模块化可重构空间系统由多个外形尺寸相同的模块组成,具有组织方式灵活、维修操作方便、适应性强等优点,可有效提高空间系统的可维修性,降低空间系统建设成本,满足空间应用的多任务需求。文章对国外模块化可重构空间系统的发展情况进行... 模块化可重构空间系统由多个外形尺寸相同的模块组成,具有组织方式灵活、维修操作方便、适应性强等优点,可有效提高空间系统的可维修性,降低空间系统建设成本,满足空间应用的多任务需求。文章对国外模块化可重构空间系统的发展情况进行了介绍,如日本"可重构空间系统"(RSS)、应用"超级机器人"(SuperBot)和应用卫星模块(Satlet)的美国模块化可重构空间系统。针对我国模块化可重构空间系统的发展,建议首先发展模块化异构系统,采用分布式与集中式相结合的控制方法。 展开更多

关键词 模块化可重构空间系统 “可重构空间系统” “超级机器人” 卫星模块 “卫星智能模块在轨组装”项目

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模块化可重构机械臂上位机软件设计

12

作者 王志华 高文斌 《现代制造技术与装备》 2020年第8期109-110,共2页

针对模块化可重构机械臂系统进行上位机软件的设计。采用CAN总线通信的分布式控制方式,基于C#语言开发了一款开放性上位机软件。根据上位机软件界面的不同功能模块按钮,操作模块化机械臂运行实现相应的点动、联动以及回零等功能。

关键词 模块化可重构机械臂系统 CAN总线通信 上位机软件

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模块化可重构卫星在轨自重构的分层规划 被引量：5

13

作者 王博 叶东 +2 位作者 孙兆伟 唐生勇 陈欣 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期270-282,共13页

模块化可重构卫星具有组织灵活、操作方便、适应性强等特点,可以有效降低卫星研制和发射成本、提高卫星对紧急任务的响应速度、延长卫星寿命。重构规划问题对模块的具体移动方式进行求解,是实现自重构需要解决的核心问题之一。针对同构... 模块化可重构卫星具有组织灵活、操作方便、适应性强等特点,可以有效降低卫星研制和发射成本、提高卫星对紧急任务的响应速度、延长卫星寿命。重构规划问题对模块的具体移动方式进行求解,是实现自重构需要解决的核心问题之一。针对同构式旋转立方结构,给出其离散运动模型,推导出运动空间求解算法。为降低重构规划问题的不确定性和复杂程度,采用分层规划策略,将规划任务分解为设计中间构型的上层规划和求解实现中间构型移动方式的下层规划,每层规划内部独立进行求解。设计了利用Kuhn-Munkres算法实现上层规划的重构规划算法,使中间构型具有较小的结构跨度,特别适合在轨自重构的重构规划问题求解。仿真结果表明了所提规划策略和所设计规划算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 模块化可重构卫星 在轨自重构 分层规划 K-M算法 运动空间 最短路径

原文传递

可重构模块化机器人模块及构形设计 被引量：17

14

作者 李树军 张艳丽 赵明扬 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期78-81,共4页

对可重构模块化机器人模块的结构进行了研究,并归纳设计出7种功能模块,其中包括3种1自由度的关节模块,2种连杆模块和2种辅助模块·所有模块的功能都是独立的,并且每个模块的连接界面都设计成了圆筒形以便重组和提高其刚度·每... 对可重构模块化机器人模块的结构进行了研究,并归纳设计出7种功能模块,其中包括3种1自由度的关节模块,2种连杆模块和2种辅助模块·所有模块的功能都是独立的,并且每个模块的连接界面都设计成了圆筒形以便重组和提高其刚度·每一种模块都可设计成不同尺寸系列,这些不同类型和尺寸系列的模块便可构成一个模块库·作者对3个自由度串联机器人的构形进行了系统的研究,并应用制作的实验模块对研究结果的可行性进行了验证· 展开更多

关键词 可重构模块化机器人 模块设计 构形综合 串联机器人 构形设计 串联机器人

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可重构模块化机器人现状和发展 被引量：46

15

作者 刘明尧 谈大龙 李斌 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期275-279,共5页

由于市场全球化的竞争 ,机器人的应用范围要求越来越广 ,而每种机器人的构形仅能适应一定的有限范围 ,因此机器人的柔性不能满足市场变化的要求 ,解决这一问题的方法就是开发可重构机器人系统 .本文介绍了可重构机器人的发展状况 ,分析... 由于市场全球化的竞争 ,机器人的应用范围要求越来越广 ,而每种机器人的构形仅能适应一定的有限范围 ,因此机器人的柔性不能满足市场变化的要求 ,解决这一问题的方法就是开发可重构机器人系统 .本文介绍了可重构机器人的发展状况 ,分析了可重构机器人的研究内容和发展方向 . 展开更多

关键词 可重构模块化机器人 工业机器人 运动学 动力学

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可重构模块化机床的集成设计 被引量：9

16

作者 蔡宗琰 杨旭东 严新民 《机床与液压》 北大核心 2002年第5期132-136,共5页

可重构模块化机床是可重构制造系统的主要组成设备之一。本文提出了一种可重构模块化机床的概念设计模型 ,并在原理上实现了该机床的各种可能重构方案。本文还提出了使可重构模块化机床的组成部件模块和其控制器并行设计的可重构模块化... 可重构模块化机床是可重构制造系统的主要组成设备之一。本文提出了一种可重构模块化机床的概念设计模型 ,并在原理上实现了该机床的各种可能重构方案。本文还提出了使可重构模块化机床的组成部件模块和其控制器并行设计的可重构模块化机床集成设计方法。仿真研究表明 :可重构模块化机床的集成设计方法是可行的。 展开更多

关键词 可重构制造系统 可重构模块化机床 集成设计

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可重构模块化机器人分布式控制算法研究 被引量：4

17

作者 刘明尧 谭跃刚 +1 位作者 周祖德 胡业发 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2005年第1期6-9,21,共5页

可重构机器人是基于一套事先设计好的模块,并根据特定任务的要求选择的一组模块装配成的机器人。为了实现快速重构,可重构模块化机器人不仅要实现机械结构构形的快速重构而且要实现控制系统的快速重构。根据多Agent理论中协商合作机制... 可重构机器人是基于一套事先设计好的模块,并根据特定任务的要求选择的一组模块装配成的机器人。为了实现快速重构,可重构模块化机器人不仅要实现机械结构构形的快速重构而且要实现控制系统的快速重构。根据多Agent理论中协商合作机制和机器人结构的分布性,可重构模块化机器人采用基于多Agent的分布式体系结构。利用微分运动理论提出了一种分布式控制算法,它能够适应三维空间的控制要求,从理论上证明了这种算法的收敛性。 展开更多

关键词 可重构模块化机器人 分布式控制 控制算法

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可重构模块化机器人示教系统设计

18

作者 吴文强 张春良 +2 位作者 岳夏 周超 谢嘉亮 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第4期65-70,共6页

设计一种通用型的可重构模块化机器人示教平台.采用基于开放式、分布式的控制平台,融合示教器人工示教功能和基于传感信息的自主示教功能,对示教系统的逻辑架构、控制策略、软件结构、以及示教运动模式进行分析与设计.该模块化机器人的... 设计一种通用型的可重构模块化机器人示教平台.采用基于开放式、分布式的控制平台,融合示教器人工示教功能和基于传感信息的自主示教功能,对示教系统的逻辑架构、控制策略、软件结构、以及示教运动模式进行分析与设计.该模块化机器人的示教系统既满足人工示教功能要求,又满足自主智能化示教的要求.最后通过对模块化机械臂的HMI人工示教实验和对一种模块化攀爬机器人的自主示教实验,验证了示教系统的可行性及相关关键方法的正确性. 展开更多

关键词 可重构模块化机器人 模块化机器人 示教系统 自主示教

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基于MATLAB Robotics Toolbox的可重构模块化机器人运动仿真分析

19

作者 卢佳佳 毛芳芳 +1 位作者 李梅 李雅琼 《阜阳职业技术学院学报》 2019年第2期57-60,共4页

利用MATLAB Robotics Toolbox 工具箱,采用D-H 参数建模方法,建立四自由度模块化机器人的仿真模型,设计各关节的运动角度,模拟机器人的末端手爪运动轨迹以及每个关节的角位移、角速度、角加速度随时间变化曲线。检验机器人运动性能,为... 利用MATLAB Robotics Toolbox 工具箱,采用D-H 参数建模方法,建立四自由度模块化机器人的仿真模型,设计各关节的运动角度,模拟机器人的末端手爪运动轨迹以及每个关节的角位移、角速度、角加速度随时间变化曲线。检验机器人运动性能,为后续的动力学和控制研究奠定基础。 展开更多

关键词 可重构模块化机器人 RoboticsToolbox 轨迹规划 变化曲线

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可重构模块化机器人与教育产业的融合发展探索 被引量：2

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作者 周杰 孙可儿 +3 位作者 江源 罗汉杰 沈桂英 倪虹 《中国市场》 2020年第31期71-72,共2页

近几年国家大力提倡素质教育,机器人教育作为素质教育的重要载体,在各大高校与中小学教育领域应用愈加广泛。杭州市作为浙江省省会,其机器人教育产业发展迅猛,但与此同时行业内也存在一些问题,导致机器人教育无法在全市普及,而模块化机... 近几年国家大力提倡素质教育,机器人教育作为素质教育的重要载体,在各大高校与中小学教育领域应用愈加广泛。杭州市作为浙江省省会,其机器人教育产业发展迅猛,但与此同时行业内也存在一些问题,导致机器人教育无法在全市普及,而模块化机器人相较于传统教育机器人有独特优势。文章基于可重构模块化机器人,为提高机器人教育质量、扩大机器人市场、促进产业发展提出解决思路。 展开更多

关键词 教育产业 科教融合 素质教育 可重构模块化机器人

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