近年来中风患者日益增多,针对中风患者上肢康复训练等问题,提出了一种新型的上肢康复机器人,建立了该康复机器人的运动学反解方程,对"8"字形",0"字形",1"字形等典型康复轨迹进行了仿真与实验研究。首先建立运动曲线,并利用MATLAB编程生成轨迹曲线,其次在ADAMS环境中建立机构的虚拟样机,通过仿真可以看出速度和加速度平滑连接,没有突变现象,最后通过实验证明了机构的合理性以及运动学反解的正确性。该研究对后续的动力学以及控制系统的设计奠定了基础。

利用机器视觉来实现零件尺寸的测量因其操作方便,节省人力,越来越受到学者的重视。利用结构光来实现轴类零件的测量时,需要预先知道回转轴线在相机坐标系的位置。首先回顾分析了目前提出的转轴标定算法,讨论了以往的标定方案的可取和不可取之处,然后在前人基础上提出了一种新的解决方法。首先通过夹具将标定板固定在三爪卡盘上,使标定板相对三爪卡盘空间位置固定,然后旋转三爪卡盘从而得到一系列标定板图像。因为标定板和轴心有确定的几何关系,通过这一系列标定板平面上的特征点通过最小二乘法即可演算出轴心位置。在所提方法的基础上进行了实验,结果表明提出方法准确且具有一定应用价值。

提出了一种新型非对称四自由度并联步行机器人腿部机构,根据驱动方式可将并联腿部机构看作由两个虎克铰串联而成,通过4个无约束分支将两个串联虎克铰的转动驱动置换为靠近运载平台的直线驱动以完成抬腿动作。将驱动置于背部,可减少腿部的运动惯量,同时实现关节空间和驱动空间分离,可用于对驱动进行特殊防护的太空和核电等环境。并联结构的非对称布置有利于直线驱动更针对性地对动平台(小腿)在矢状面的运动进行控制。对并联腿部进行描述并建立坐标系,根据螺旋理论建立了腿部机构的运动螺旋系和约束螺旋系,分析了腿部机构的自由度,明确了机构所受的约束力,并对驱动输入选择的合理性进行了验证。为腿部结构设计提供了新的思路,也为后续开展该并联机构的运动学及动力学分析工作奠定了基础。

自20世纪末起,水下仿生机器人就因其独特的推进模式、高效的推进效率而受到学者们广泛的研究。通过模拟千奇百怪鱼类的运动姿态,各种各样推进模式的水下仿生机器人也被开发了出来。研究人员始于身体尾鳍(body and/or caudal fin,下称BCF)推进模式的研究,再衍生到中间鳍对鳍(median and/or paired fin,下称MPF)推进模式的研究,近年来又将MPF细分为了多鳍拍动式、胸鳍扑翼滑翔式和长鳍波动式三种。文中探讨了水下长鳍波动式MPF推进模式机器人的发展起源,并且从原理、结构、材料、流体力学方面分析了近年来水下长鳍波动式MPF推进模式机器人研究现状与发展趋势。

为提高涂胶的质量与效率,借助SolidWorks二次开发接口,设计一种涂胶机器人离线编程系统。针对具有非均匀有理B样条曲线(NURBS)的工件轮廓的涂胶,研究一种NURBS插补算法,与粗精路径点提取方法相结合,能够实现涂胶过程规避障碍物;利用C#.NET结合OpenGL开放图形库实现了仿真环境;以ZZRT-608六自由度机器人作为机械系统、ZMC406作为控制系统搭建了实验平台。以典型的鞋样涂胶工件为测试对象进行实验验证,与KUKA机器人手动示教编程作对比,结果表明:该离线编程系统在效率上提高了30%~50%,涂胶轨迹更加均匀,能够更好地满足高精度生产需求。