模块化机器人

摘要： 2017年以来,信息技术素养和综合素质的培养逐渐成为中小学生教育中不可或缺的一环,机器人课程因其高度的实践性是进行信息技术素养和综合素质教育的平台之一。因此,面对中小学教育教学需要,基于项目式教学法、虚拟教学的思想,提出了一种基于Unity3D与模块化教学机器人平台的课程。试点课堂教学证明,该课程为中小学生接触机器人相关知识提供了安全、便捷的途径,增加了课程的可扩展性和灵活性,为机器人课程走进中小学提供了一种解决思路。

摘要： 随着科技的进步,传统机器人工作场所的固定,功能单一,灵活性不高,已经不能满足社会发展的需要。自重构模块化机器人是由多个相同智能模块的机器单元组成,通过红外线、超声波等外界通信来进行模块的分离、对接、修复。在很多领域,特别是在航天、反恐、救援等领域得到广泛的应用。本文结合国内外学者对自重构模块化机器人的研究,分析自重构模块化机器人的研究和发展方向。

摘要： 为解决模块化机器人重构后误差的快速补偿问题,对模块化机器人几何误差来源进行分析,将其划分为模块参数误差和模块间装配参数误差。基于指数积公式和齐次变换对关节模块、连杆模块及模块间装配位姿进行数学描述,建立关节-连杆子装配体的实际运动学模型。给出一种基于精密球和外部测量的模块参数及模块间装配参数辨识方法,完成子装配体运动学参数的辨识。针对两种典型构型的关节-连杆子装配体进行参数辨识和验证试验。试验结果表明,经误差补偿后子装配体的平均定位误差约为补偿前误差的1/30。

摘要： 模块化机器人系统具有较高的可拓展性和重构性,能够以多种构型应用在不同的领域之中。然而,模块化机器人系统的构型识别是一个耗费大量时间精力且准确率不高的任务,尤其对于缺少传感装置的模块化机器人系统而言。本文提供了一种基于视觉识别的方法,该方法采用了目标检测的思想,使用了深度学习的方法来获取给定图像中的机器人模块信息,并基于最邻近搜索的方式进行构型匹配,以找出当前的配置。我们通过实验验证了该方法的有效性。实验结果表明,我们的方法能够在无需给机器人安装额外检测组件的情况下实现机器人的运动链构型识别,且对于噪声环境具有较高的鲁棒性。

摘要： 倍福重磅产品ATRO模块化机器人,它是一个采用模块化设计的系统,机器人模块可以根据任何应用需求,随意组合,变换成不同造型的机器人。该系统其中一个亮点是:机械臂内部集成了数据、动力及流体的介质传输接口。系统设计独特,所有轴均可双向无限旋转。模块化设计,高度集成化,可自由拼接组合的紧凑型多轴系统用户可以根据自己的应用需求从ATRO模块中挑选,组合拼装成任何想要的机器人造型。

摘要： 针对面向人机物理交互任务的谐波传动式模块化机器人系统,提出一种分散积分滑模控制方法。与传统采用既定期望轨迹的方法不同,文中仅利用各机器人关节的位置测量信息,实现了基于主动运动意图辨识的分散积分滑模控制。基于谐波传动柔度模型,揭示了一种人机物理交互人员主动运动意图辨识策略,在此基础上,研究了面向人机物理交互的谐波传动式模块化机器人系统分散积分滑模控制方法,实现高性能的运动意图轨迹跟踪控制。利用李雅普诺夫理论证明了闭环机器人系统的渐近稳定性,实验结果验证了该方法的有效性。

摘要： 越来越多的家长和教师开始关注机器人教育,在此背景下使用可编程模块化机器人是一种简单学习机器人编程的方法。可编程模块化机器人的硬件由STM32F103C8T6控制模块、电源模块、舵机模块和无线通信模块等组成。学生通过拼接舵机模块可自行组装动感小车、仿生蛇等机器人的形态,并且可以在上位机软件中设置模块化机器人的各种动作,有利于提升学生的动手能力。

摘要： 在进行快速拆装任务时,模块化机器人既要有较高的伺服刚度与结构强度,又要对接触物体表现出一定的顺从特性,为此,提出一种面向快速拆装的模块化机器人柔顺控制方法。分析机器人拆装时的正逆向运动学,获取末端执行器与基座间的总坐标转换形式,以及对应关节的旋转角度,调整模块力的反馈作用,令阻抗与导纳趋于动态均衡。基于机器人与外界环境间作用力,建立模块阻抗关系,推算柔顺控制规律,利用设计的自适应柔顺控制模型,取得期望控制力,令模块到达期望位置。实验测试中,使机器人模块随实验人员手部移动,跟随运动轨迹表明,其能够较好地适应手部给予的未知力,各方向上的跟随速度与作用力拟合情况以及零件实际装配结果较为优越,具备良好的控制稳定性,且满足快速拆装时的柔顺控制基本需求。

摘要： 为适应不同应用场景机器人的定制化需求,研究基于一体化关节的模块化六轴机器人搭建技术.研制14和25两种型号关节,确定其机械与电气通信接口,并测试得到关节性能参数.选用BRR腕结构六轴机器人构型,通过MDH参数法得到该构型模块化机器人正运动学特性.通过分析机器人最大工况负载,研究臂展、加速度及负载之间关系.以设计的50 N负载机器人为例,仿真最大负载工况空间运动轨迹,并联合ADAMS软件进行动力学分析,验证机器人各关节的负载特性.基于模块化机器人技术,搭建两种臂展机器人,使用激光跟踪仪对机器人进行标定实验,并将机器人应用于巡检作业场景.结果表明:基于一体化关节的模块化机器人技术,可快速实现对臂展和负载的定制化需求.

摘要： 结合我国数字化发展技术的相关要求,为了全面分析工业生产操作中机器人使用的特点,加快计算机信息化在工业使用之中的渗透,本文在模块化工业机器人嵌入式控制系统研究的背景下,对整个系统的操作方式、操作机制、工作方式、工作特点、主体构成等方面的内容进行细致化的研究分析和综合的判断,提出了专项模块化工业机器人嵌入式控制系统优化操作机制,以求加快系统传输质量提升,实现高效的管理工作任务落实.机器人控制管理系统主要使用的是一种以构建为核心的组态结构机制,其主要是通过柔性控制系统开发平台的支撑、机器人功能构建设备以及运动管理和控制算法构建为核心的三个部分组件实现的,本身具有鲜明的实时性工作特点,所有的内部系统模块都是按照既定的标准接口要求实现的封装处理.

摘要： 对机器人模块化设计的需求,以及机器人通用通信总线Robbus的协议标准和传输方案，提出了一种面向模块化机器人伺服控制系统的总线接入模块设计方案，并将Robbus通信协议集成在总线接入模块内。研制完成了适用于广州数控交流伺服驱动器的总线接人模块，并进行了测试实验。实验结果表明：该总线接入模块能够使伺服驱动器通过总线传输数据，可简化模块化机器人驱动系统结构，并保证了伺服驱动控制的实时性与可靠性。

摘要： 本文提出了一种基于机械电子总线(MEE总线)的模块化机器人系统的结构.机械电了总线包括机械总线、信息总线和动力总线.模块间的机械连接采用快速锁紧和释机构.研究了机械电子功能模块的设计及其接口的实现机制、以及在箱体搬运机器人系统设计中的应用.

摘要： 结构不同的机器人其运动学反解方法也有一些不同的特点,针对9自由度模块化机器人提出了一种新颖简化的运动学反解思想,它可以针对机器人的结构而灵活应用,并且在很大程度上减少了反解的思考时间,简化了反解的计算过程和减少了反解计算量.

摘要： 为解决复杂环境中自重构机器人的重构运动规划的难题，采用相对方位矩阵来描述模块与周围环境栅格或障碍的关系，建立可避障的模块运动规则库;提出了基于动态子单元的三层规划策略，上层规划器根据评价函数分配重构过程中各个模块的类别，确定将被移动的动态子单元的组成模块，第二层规划器针对上层规划器输出的参数对动态子单元进行运动路径规划,下层规划器采用面向拓扑改变的规划策略对动态子单元中的各个模块进行具体运动规划。给出了单个动态子单元、8模块初始构型在障碍环境中采用三层规划策略规划的仿真实验，结果表明该方法能对任何初始机构型的机器越复杂环境给出模块运动序列。

摘要： 为解决复杂环境中自重构机器人的重构运动规划的难题，采用相对方位矩阵来描述模块与周围环境栅格或障碍的关系，建立可避障的模块运动规则库;提出了基于动态子单元的三层规划策略，上层规划器根据评价函数分配重构过程中各个模块的类别，确定将被移动的动态子单元的组成模块，第二层规划器针对上层规划器输出的参数对动态子单元进行运动路径规划,下层规划器采用面向拓扑改变的规划策略对动态子单元中的各个模块进行具体运动规划。给出了单个动态子单元、8模块初始构型在障碍环境中采用三层规划策略规划的仿真实验，结果表明该方法能对任何初始机构型的机器越复杂环境给出模块运动序列。

摘要： 为解决复杂环境中自重构机器人的重构运动规划的难题，采用相对方位矩阵来描述模块与周围环境栅格或障碍的关系，建立可避障的模块运动规则库;提出了基于动态子单元的三层规划策略，上层规划器根据评价函数分配重构过程中各个模块的类别，确定将被移动的动态子单元的组成模块，第二层规划器针对上层规划器输出的参数对动态子单元进行运动路径规划,下层规划器采用面向拓扑改变的规划策略对动态子单元中的各个模块进行具体运动规划。给出了单个动态子单元、8模块初始构型在障碍环境中采用三层规划策略规划的仿真实验，结果表明该方法能对任何初始机构型的机器越复杂环境给出模块运动序列。

摘要： 为解决复杂环境中自重构机器人的重构运动规划的难题，采用相对方位矩阵来描述模块与周围环境栅格或障碍的关系，建立可避障的模块运动规则库;提出了基于动态子单元的三层规划策略，上层规划器根据评价函数分配重构过程中各个模块的类别，确定将被移动的动态子单元的组成模块，第二层规划器针对上层规划器输出的参数对动态子单元进行运动路径规划,下层规划器采用面向拓扑改变的规划策略对动态子单元中的各个模块进行具体运动规划。给出了单个动态子单元、8模块初始构型在障碍环境中采用三层规划策略规划的仿真实验，结果表明该方法能对任何初始机构型的机器越复杂环境给出模块运动序列。

摘要： 开发了用于完成复杂地形侦察作业的可重构履带式移动机器人。从可重构机器人的特点出发，研究了模块化的机械电气结构和控制方法。设计实现的可重构机器人由四个基础运动模块，三个连杆模块和两个转动关节模块组成，通过各个模块的不同组合形式，实现了机器人构形的重构。系统采用分布式控制体系，研究实现了机械构形发生改变时，基于ARM的实时嵌入式控制系统的重构。通过模拟楼宇内房间侦察作业，验证了可重构履带式机器人具备了复杂地形环境适应能力和简单方便的重构性能。

摘要： 开发了用于完成复杂地形侦察作业的可重构履带式移动机器人。从可重构机器人的特点出发，研究了模块化的机械电气结构和控制方法。设计实现的可重构机器人由四个基础运动模块，三个连杆模块和两个转动关节模块组成，通过各个模块的不同组合形式，实现了机器人构形的重构。系统采用分布式控制体系，研究实现了机械构形发生改变时，基于ARM的实时嵌入式控制系统的重构。通过模拟楼宇内房间侦察作业，验证了可重构履带式机器人具备了复杂地形环境适应能力和简单方便的重构性能。

摘要： 开发了用于完成复杂地形侦察作业的可重构履带式移动机器人。从可重构机器人的特点出发，研究了模块化的机械电气结构和控制方法。设计实现的可重构机器人由四个基础运动模块，三个连杆模块和两个转动关节模块组成，通过各个模块的不同组合形式，实现了机器人构形的重构。系统采用分布式控制体系，研究实现了机械构形发生改变时，基于ARM的实时嵌入式控制系统的重构。通过模拟楼宇内房间侦察作业，验证了可重构履带式机器人具备了复杂地形环境适应能力和简单方便的重构性能。

摘要： 本发明提供一种模块化机器人的控制系统，其用于控制模块化机器人，模块化机器人上外接有至少一外接单元，模块化机器人的控制系统与模块化机器人之间可通信，模块化机器人的控制系统包括：构型信息数据库；用于储存至少一模块化机器人的构型信息；动作信息数据库；用于储存至少一控制所述模块化机器人运动的动作信息；外接单元设定模块；用于设定外接单元的执行动作和/或设定与外接单元对应的控制条件；根据动作信息和外接单元设定模块的设定控制模块化机器人运动和/或外接单元执行动作。本发明还提供了模块化机器人系统及控制模块化机器人的方法，其均可以提高模块化机器人的功能拓展性。

摘要： 本发明涉及一种基于模块化机器人的主控单元及模块化机器人，在模块化机器人领域，通过在所述主控单元上设置所述互动单元，使得所述互动单元可实时检测获取用户的使用者信息，并基于用户的使用者信息生成对应的交互信息，进而可基于对应的交互信息通过所述连接件控制所述模块化机器人进行对应的动作，使得所述模块化机器人可通过主控单元实时获取用户的使用者信息以实现与用户的实时交互。

摘要： 本发明提供一种模块化机器人，其包括至少二单元模块，至少二单元模块中包括至少一子单元模块，子单元模块包括相连的至少两个子模块，该两个子模块可受电信号控制发生相对转动以使模块化机器人构型可变化，每一单元模块上设置有至少一对接部，单元模块之间通过对接部连接，每一单元模块的不同对接部具有接口标识信息，每一对接部之接口标识信息可被识别，识别单元模块之间连接处的对接部之接口标识信息获得单元模块之位置信息。本发明还提供包括所述模块化机器人的系统与所述模块化机器人的控制方法、所述模块化机器人构建提示方法以及构建所述模块化机器人的校正方法。本发明所提供的模块化机器人位置信息识别简单，智能化程度高等优点。

摘要： 本发明提供一种模块化机器人的控制系统，其用于控制模块化机器人，模块化机器人上外接有至少一外接单元，模块化机器人的控制系统与模块化机器人之间可通信，模块化机器人的控制系统包括：构型信息数据库；用于储存至少一模块化机器人的构型信息；动作信息数据库；用于储存至少一控制所述模块化机器人运动的动作信息；外接单元设定模块；用于设定外接单元的执行动作和/或设定与外接单元对应的控制条件；根据动作信息和外接单元设定模块的设定控制模块化机器人运动和/或外接单元执行动作。本发明还提供了模块化机器人系统及控制模块化机器人的方法，其均可以提高模块化机器人的功能拓展性。

摘要： 本发明设计一种模块化机器人，具有：机器人平台，其被配置以将移动性和与外部组件的连接性传递给模块化机器人；机器人工作头，其被配置以将执行操作任务的能力传递给模块化机器人；以及机器人适配器，其附接于机器人平台或机器人工作头，并被配置以将机器人平台机械地连接到机器人工作头。而且，模块化机器人集群和机器人系统包括这样的模块化机器人。

摘要： 提供了一种模块化机器人装置。该模块化机器人装置包括：机器人基座；以及机器人操纵器，其连接到机器人基座并且可操作以铰接工具装置，该工具装置连接到机器人操纵器的端部。机器人操纵器包括多个模块化刚性段，其中，所述多个模块化刚性段中的每一个包括关节部分并且每一个均可操作以可选择地连接到机器人操纵器。所述多个模块化刚性段是可互换的，并且可操作以以各种组合进行组装。

摘要： 本发明涉及一种基于模块化机器人的主控单元及模块化机器人，在模块化机器人领域，通过在所述主控单元上设置所述互动单元，使得所述互动单元可实时检测获取用户的使用者信息，并基于用户的使用者信息生成对应的交互信息，进而可基于对应的交互信息通过所述连接件控制所述模块化机器人进行对应的动作，使得所述模块化机器人可通过主控单元实时获取用户的使用者信息以实现与用户的实时交互。

摘要： 本发明涉及模块化机器人领域，尤其涉及一种构建模块化机器人的校正方法及系统和模块化机器人的控制方法。本发明的构建模块化机器人的校正方法及系统和模块化机器人的控制方法，其在组装模块化机器人的过程中可以根据组装结构是否与目标结构相匹配而进行校正，避免了用户反复的组装工作，给用户带来了良好的使用体验感。

摘要： 本发明提供一种模块化机器人，其包括至少二单元模块，至少二单元模块中包括至少一子单元模块，子单元模块包括相连的至少两个子模块，该两个子模块可受电信号控制发生相对转动以使模块化机器人构型可变化，每一单元模块上设置有至少一对接部，单元模块之间通过对接部连接，每一单元模块的不同对接部具有接口标识信息，每一对接部之接口标识信息可被识别，识别单元模块之间连接处的对接部之接口标识信息获得单元模块之位置信息。本发明还提供包括所述模块化机器人的系统与所述模块化机器人的控制方法、所述模块化机器人构建提示方法以及构建所述模块化机器人的校正方法。本发明所提供的模块化机器人位置信息识别简单，智能化程度高等优点。

摘要： 本实用新型涉及一种基于模块化机器人的主控单元及模块化机器人，在模块化机器人领域，通过在所述主控单元上设置所述显示单元，所述显示单元可基于所述交互信息显示对应的内容。使得用户在与所述模块化机器人进行交互时，所述显示单元可显示对应的内容，例如对应的图片表情等，提高所述模块化机器人的智能化，使得所述模块化机器人与用户进行交互时可具备显示功能的交互，提高了用户体验。