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移动式采摘机器人研究现状与进展 被引量：112
1
作者 方建军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期273-278,共6页
采摘机器人是21世纪精准农业的重要装备之一,是未来智能农业机械的发展方向。移动式采摘机器人由机械手、末端执行器、移动机构、机器视觉系统以及控制系统等构成。机械手的结构形式和自由度直接影响采摘机器人智能控制的复杂性、作业... 采摘机器人是21世纪精准农业的重要装备之一,是未来智能农业机械的发展方向。移动式采摘机器人由机械手、末端执行器、移动机构、机器视觉系统以及控制系统等构成。机械手的结构形式和自由度直接影响采摘机器人智能控制的复杂性、作业的灵活性和精度。移动机构的自主导航和机器视觉系统解决采摘机器人的自主行走和目标定位,是整个机器人系统的核心和关键。该文对移动式采摘机器人的研究现状进行综合,提出目前采摘机器人技术发展中面临的技术难题及相应的对策,包括采用开放式控制系统。 展开更多
关键词 采摘机器人 机器视觉 自主导航 机械手 末端执行器 开放式控制系统
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深海ROV及其作业系统综述 被引量：55
2
作者 晏勇 马培荪 +1 位作者 王道炎 高雪官 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期82-89,共8页
介绍了目前世界上主要的深海ROV及其作业系统配置情况 ,以便为ROV作业系统的总体设计提供相关参考 .然后分别针对水下机械手的研制思路和水下作业工具的研究状况及难点等进行了分析与评述 ,给出了相关建议 .
关键词 水下机器人 ROV 作业系统 机械手 作业工具
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林木球果采集机器人设计与试验 被引量：51
3
作者 陆怀民 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期52-54,58,共4页
为了提高采集林木球果的效率 ,保证采种作业工人安全 ,减小对母树的损坏 ,研制了林木球果采集机器人。该机器人采用集材 5 0型履带式拖拉机作行走机构 ,上部安装 6自由度机械手及单片机程序控制系统。其主要技术参数为 :最大采集高度 14... 为了提高采集林木球果的效率 ,保证采种作业工人安全 ,减小对母树的损坏 ,研制了林木球果采集机器人。该机器人采用集材 5 0型履带式拖拉机作行走机构 ,上部安装 6自由度机械手及单片机程序控制系统。其主要技术参数为 :最大采集高度 14 m,最大作业半径 6.8m ,最大采集力 2 5 0 0 N。试验表明 ,该机器人每天可采落叶松球果约 5 0 0 kg,效率约为人工采集的 3 0～ 3 展开更多
关键词 球果 采集设备 机器人 机械手 设计 试验
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多体动力学在机械工程领域的应用 被引量：37
4
作者 刘又午 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期144-149,共6页
介绍多体系统动力学的休斯敦方法及其发展。重点介绍在机械工程领域的应用和取得的成果。首先是工业机器人的时间域和频率域分析。其次是数控机床全误差模型的建立 ,误差参数辨识和软件补偿的实现。而后是柔性机械臂的振动控制。最后是... 介绍多体系统动力学的休斯敦方法及其发展。重点介绍在机械工程领域的应用和取得的成果。首先是工业机器人的时间域和频率域分析。其次是数控机床全误差模型的建立 ,误差参数辨识和软件补偿的实现。而后是柔性机械臂的振动控制。最后是可用于航天器的具有大范围运动的柔性体动力学分析。通过实践 。 展开更多
关键词 多体动力学 机械工程 数控机床 航天器 机器人
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多末端苹果采摘机器人机械手运动学分析与试验 被引量：59
5
作者 李国利 姬长英 +2 位作者 顾宝兴 徐伟悦 董芒 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期14-21,29,共9页
提出了一种多末端采摘机器人机械手结构方案,设计了机械臂、末端执行器及其控制系统。机器人机械臂采用主从两级结构,从臂前端可挂接多个末端执行器。末端执行器能进行果实连续采摘,其结构紧凑、驱动简单、通用性好,可适用于苹果、柑橘... 提出了一种多末端采摘机器人机械手结构方案,设计了机械臂、末端执行器及其控制系统。机器人机械臂采用主从两级结构,从臂前端可挂接多个末端执行器。末端执行器能进行果实连续采摘,其结构紧凑、驱动简单、通用性好,可适用于苹果、柑橘、梨等球形水果的自动化收获。针对设计的采摘机械手具有多末端的特点,提出了果树分区采摘作业策略,一个采摘区内各个末端执行器同时连续采摘、果实集中回收。在此基础上建立了机器人机械手运动学模型,采用D-H法推导了运动学方程,运用Matlab Robotics Toolbox进行了运动学仿真验证。制作了机械手物理样机并在实验室环境下进行了机械手运动学及采摘试验,结果表明,机械手各从臂末端位置误差小于9 mm,采摘成功率为82.14%。 展开更多
关键词 采摘机器人 机械手 主从结构 末端执行器 运动学分析
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基于蒙特卡洛法的空间机器人工作空间计算 被引量：43
6
作者 李保丰 孙汉旭 +1 位作者 贾庆轩 陈钢 《航天器工程》 2011年第4期79-85,共7页
工作空间是衡量机器人工作能力的一个重要运动学指标。由于存在动力学耦合,空间机器人工作空间分析比地面机器人复杂得多。文章采用数值方法,即蒙特卡洛法分析空间机器人的工作空间。首先,采用虚拟机械臂(VM)建模方法建立空间机器人位... 工作空间是衡量机器人工作能力的一个重要运动学指标。由于存在动力学耦合,空间机器人工作空间分析比地面机器人复杂得多。文章采用数值方法,即蒙特卡洛法分析空间机器人的工作空间。首先,采用虚拟机械臂(VM)建模方法建立空间机器人位置级运动学模型,并推导出了基座位姿固定、自由飞行、自由漂浮三种模式下的位置级运动学方程;然后,提出了采用蒙特卡洛法分析空间机器人工作空间的新方法,总结了此方法分析空间机器人工作空间的主要步骤;最后,以平面三自由度空间机器人为例,求解其在自由飞行模式下的工作空间,以空间三自由度空间机器人为例,求解其在自由漂浮模式下的工作空间。仿真试验结果表明:用文章提出的方法分析空间机器人工作空间准确迅速,解决了多自由度空间机器人工作空间难分析的问题。 展开更多
关键词 空间机器人 工作空间 蒙特卡洛法 虚拟机械臂 仿真
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并联2-RRR/UPRR踝关节康复机器人机构及其运动学 被引量：41
7
作者 边辉 刘艳辉 +1 位作者 梁志成 赵铁石 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期6-12,共7页
在分析现有踝关节康复机器人机构特征的基础上,提出了一种具有远程转动中心的2-RRR/UPRR并联踝关节康复机构.该机构可以实现踝关节康复运动所需的三自由度转动,即内翻/外翻,背屈/跖屈,外展/内收运动.采用关节轴线的运动副螺旋矢量表示... 在分析现有踝关节康复机器人机构特征的基础上,提出了一种具有远程转动中心的2-RRR/UPRR并联踝关节康复机构.该机构可以实现踝关节康复运动所需的三自由度转动,即内翻/外翻,背屈/跖屈,外展/内收运动.采用关节轴线的运动副螺旋矢量表示法分析了该机构在整个工作空间内任意位姿都可以实现3维转动的机构学原理.计算了其自由度,并讨论了选取与定平台相连接的3个转动副作为输入的合理性.应用球面几何方法给出该机构的位置反解,同时推导出机构位置正解表达式,并给出了数值算例,验证了其工作空间满足踝关节康复运动的要求. 展开更多
关键词 踝关节 康复机器人 并联机构 运动学
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D-H参数表生成三维机器人模型仿真系统 被引量：31
8
作者 周芳芳 樊晓平 叶榛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期947-950,共4页
一般情况下机器人各关节的几何关系可通过Denavit-Hartenberg(D-H)参数表来描述。提出了采用D-H参数表生成机器人三维虚拟模型的方法,实现了机器人的可视化。仿真系统提供的视图控制功能和场景漫游功能实现了多角度、多位置观测机器人... 一般情况下机器人各关节的几何关系可通过Denavit-Hartenberg(D-H)参数表来描述。提出了采用D-H参数表生成机器人三维虚拟模型的方法,实现了机器人的可视化。仿真系统提供的视图控制功能和场景漫游功能实现了多角度、多位置观测机器人模型的几何结构,并为机器人操作人员提供了训练仿真平台。该系统可以作为机器人学习和机器人结构设计的辅助工具。 展开更多
关键词 D-H参数 机器人运动学 机器人 三维模型 可视化
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机器人鲁棒控制研究进展 被引量：12
9
作者 谢明江 代颖 施颂椒 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期73-80,共8页
本文综述了近年来机器人鲁棒控制方法的发展情况，介绍并比较了各种机器人鲁棒控制方法的优缺点。
关键词 鲁棒控制 机器人 不确定性
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苹果采摘机器人仿生机械手静力学分析与仿真 被引量：28
10
作者 崔鹏 陈志 张小超 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期149-153,共5页
提出了一种应用于苹果采摘机器人末端执行器的仿生机械手。采用腱传动式仿生机械手取代了简单的夹具,提高了末端执行器在复杂环境中抓取苹果的适应性。建立了腱传动式机械手开环控制的驱动力和抓握力间的力学模型。仿真结果表明,在相同... 提出了一种应用于苹果采摘机器人末端执行器的仿生机械手。采用腱传动式仿生机械手取代了简单的夹具,提高了末端执行器在复杂环境中抓取苹果的适应性。建立了腱传动式机械手开环控制的驱动力和抓握力间的力学模型。仿真结果表明,在相同的驱动力下,腱传动仿生机械手的抓握力与其机构参数相关。其中,有效抓握力由手指的长度和厚度决定;抓握力的分布由各指节的长度比例决定;手指的初始张角决定了其可抓取苹果的半径范围;随着苹果半径的增大,有效抓握力将减小。摩擦力能够改善抓握力在各指节的分布,使抓握力分布均匀化,同时使有效抓握力变大。 展开更多
关键词 苹果 采摘机器人 仿生机械手 静力学分析
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果蔬采摘机器人的研究 被引量：29
11
作者 陈磊 陈帝伊 马孝义 《农机化研究》 北大核心 2011年第1期224-227,231,共5页
果蔬采摘机器人是实现农业自动化的一项重要技术。为了掌握果蔬采摘机器人的最新研究动态,将其尽早应用到生产实际,根据近年来国内外最新的研究资料,简要阐述了果蔬采摘机器人的特点和国内外的研究进展,结合当前在此领域的一些研究实例... 果蔬采摘机器人是实现农业自动化的一项重要技术。为了掌握果蔬采摘机器人的最新研究动态,将其尽早应用到生产实际,根据近年来国内外最新的研究资料,简要阐述了果蔬采摘机器人的特点和国内外的研究进展,结合当前在此领域的一些研究实例进行比较分析;从采摘机器人的移动机构、机械手、识别和定位系统、末端执行器4部分介绍了其结构组成与设计技术,并在此基础上重点分析了果蔬采摘机器人研究中存在的问题,提出了未来研究开发的技术关键与方向。 展开更多
关键词 果蔬采摘 机器人 机械手 控制系统
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基于改进傅里叶级数的机器人动力学参数辨识 被引量：29
12
作者 吴文祥 朱世强 靳兴来 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期231-237,共7页
针对机器人动力学参数辨识的问题,提出一种基于改进傅里叶级数的辨识方法.采用静态连续摩擦模型描述机器人关节摩擦特性,以确保基于该模型的摩擦补偿是物理可实现的.推导得到机器人动力学模型的线性形式.设计严格满足速度、加速度边界... 针对机器人动力学参数辨识的问题,提出一种基于改进傅里叶级数的辨识方法.采用静态连续摩擦模型描述机器人关节摩擦特性,以确保基于该模型的摩擦补偿是物理可实现的.推导得到机器人动力学模型的线性形式.设计严格满足速度、加速度边界条件的改进傅里叶级数作为激励轨迹,并根据条件数准则优化激励轨迹系数.考虑测量噪声的影响,采用最大似然法作为参数估计的方法.实验结果表明,采用所提方法的辨识结果能够准确重构机器人关节力矩值.且相比于传统的基于傅里叶级数的辨识方法,该方法提高参数辨识的精度. 展开更多
关键词 机器人 动力学 辨识 摩擦力 激励轨迹
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Exechon混联机器人的三自由度并联机构模块位置分析 被引量：24
13
作者 李彬 黄田 +1 位作者 刘海涛 赵新华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第23期2785-2789,共5页
以一种组成五自由度混联机器人Exechon的三自由度并联机构模块2-UPR&SPR为研究对象,利用解析法对其位置正/逆解进行分析。针对位置正解,得到了只含一个未知量的24阶多项式方程,给出了该机构位置正解的所有可能解的解析表达式,对于... 以一种组成五自由度混联机器人Exechon的三自由度并联机构模块2-UPR&SPR为研究对象,利用解析法对其位置正/逆解进行分析。针对位置正解,得到了只含一个未知量的24阶多项式方程,给出了该机构位置正解的所有可能解的解析表达式,对于位置逆解,得到了其显式表达。算例表明,由正解方程得到的8个实数解对应4组镜像位形,逆解方程存在2个实数解,对应2种位形,从而得到该机构位置正/逆解的全部解析解。 展开更多
关键词 混联机器人 并联机构 位置正解 位置逆解
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黄瓜采摘机械臂结构优化与运动分析 被引量：24
14
作者 冯青春 纪超 +1 位作者 张俊雄 李伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期244-248,共5页
黄瓜采摘机器人在非结构环境中工作时,其机械臂的结构特点与运动精度将直接决定机器人作业范围和采摘成功率。针对黄瓜特定的栽培模式,结合机械臂工作空间及结构长度指标,运用参数优化法,对采摘机械臂构型和结构参数进行了优化设计。建... 黄瓜采摘机器人在非结构环境中工作时,其机械臂的结构特点与运动精度将直接决定机器人作业范围和采摘成功率。针对黄瓜特定的栽培模式,结合机械臂工作空间及结构长度指标,运用参数优化法,对采摘机械臂构型和结构参数进行了优化设计。建立了机械臂运动D-H模型,实现由关节空间向笛卡尔空间的正逆变换,并确定了机械臂速度雅可比矩阵;应用三次多项式插值法,建立了机械臂关节空间运动规划模型;应用Matlab平台对优化参数进行仿真。结果表明,机械臂实际采摘范围可达到目标工作区域90.5%以上,关节位移变化曲线光滑,运动平稳。 展开更多
关键词 黄瓜 采摘机器人 机械臂 参数优化 运动分析
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国内外采摘机器人机械手结构比较的研究 被引量：23
15
作者 田素博 邱立春 +1 位作者 秦军伟 刘春芳 《农机化研究》 北大核心 2007年第3期195-197,共3页
采摘机器人是未来智能农业机械化的发展方向,具有广阔的应用前景。国外采摘机器人发展非常迅速,但国内采摘机器人的研制与开发才刚刚起步。为此,通过采摘机器人机械手3种自由度结构形式—直角坐标型、极坐标型、关节型比较分析,以及末... 采摘机器人是未来智能农业机械化的发展方向,具有广阔的应用前景。国外采摘机器人发展非常迅速,但国内采摘机器人的研制与开发才刚刚起步。为此,通过采摘机器人机械手3种自由度结构形式—直角坐标型、极坐标型、关节型比较分析,以及末端执行器类型的比较研究并考虑了不同栽培方式对结构设计的影响,提出了适合于不同蔬菜和水果采摘的机械手结构,为采摘机器人机械手设计提供理论依据。 展开更多
关键词 自动控制技术 采摘机器人 综述 机械手 比较
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空间并联机器人机构的特殊位形分析 被引量：18
16
作者 黄真 曲义远 《东北重型机械学院学报》 1989年第2期1-6,共6页
本文通过对并联机器人机构的几何特性分析,利用空间螺旋理论建立螺旋方程,由并联机器人机构的静力平衡条件,从中导出了该机构特殊位形的判别矩阵。通过对判别矩阵的进一步研究,给出了并联机器人一种特殊位形存在的条件,发现并证明ε存... 本文通过对并联机器人机构的几何特性分析,利用空间螺旋理论建立螺旋方程,由并联机器人机构的静力平衡条件,从中导出了该机构特殊位形的判别矩阵。通过对判别矩阵的进一步研究,给出了并联机器人一种特殊位形存在的条件,发现并证明ε存在与位置无关的机构几何奇异形。 展开更多
关键词 机器人 并联多环 特殊位形
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水果采摘机器人末端执行器的研究进展 被引量：24
17
作者 陈昕 华超 +1 位作者 朱银龙 刘英 《林业机械与木工设备》 2020年第9期4-10,共7页
末端执行器作为水果采摘机器人的关键部件,与采摘目标果实直接接触,在一定程度上影响果实的采摘效率和损伤率,其研究与应用具有重要意义。阐述了当前水果采摘机器人末端执行器的研究现状及应用情况,分析了几种常见采摘方式的特点,总结... 末端执行器作为水果采摘机器人的关键部件,与采摘目标果实直接接触,在一定程度上影响果实的采摘效率和损伤率,其研究与应用具有重要意义。阐述了当前水果采摘机器人末端执行器的研究现状及应用情况,分析了几种常见采摘方式的特点,总结水果采摘机器人末端执行器现存的主要问题及未来的发展趋势,探讨了软体机械手作为采摘机器人末端执行器的优缺点。 展开更多
关键词 采摘机器人 末端执行器 软体机械手 研究现状
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工业机器人工作空间及灵活性 被引量：15
18
作者 刘淑春 许纪倩 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第2期142-147,共6页
本文重点分析通用5 关节工业机器人的工作空间、灵活性并用形象的几何作图、计算机显示表达出工作空间轴截面的形状,计算和表达出工作空间内已知各点的灵活度大小。分析和求出机器人的最佳工作区间,为通用5 关节机器人的实际作业提供了... 本文重点分析通用5 关节工业机器人的工作空间、灵活性并用形象的几何作图、计算机显示表达出工作空间轴截面的形状,计算和表达出工作空间内已知各点的灵活度大小。分析和求出机器人的最佳工作区间,为通用5 关节机器人的实际作业提供了必要的依据。本文所采用的方法也可用于其他多关节机器人工作空间及灵活性的分析。 展开更多
关键词 机器人 工作空间 操作手 灵活性
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机器人操作器惯性参数的计算 被引量：18
19
作者 孙昌国 马香峰 谭吉林 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1990年第2期19-24,共6页
本文系统地总结了刚体惯性参数的概念,给出了不同坐标系下惯性参数的变换公式,提出了求解机器人操作器的惯性参数的计算法,提出了用于计算机器人操作器惯性参数的程序包PIPM,给出了具体的计算实例及实验结果.
关键词 机器人 操作器 惯性 参数 计算
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基于动量偏差观测器的机器人碰撞检测算法 被引量：23
20
作者 吴海彬 李实懿 吴国魁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期97-104,共8页
针对机器人易与进入其工作空间的人或物体发生碰撞的问题,提出一种基于广义动量偏差观测器的碰撞检测方法来提高机器人的安全性。根据机械手广义动量与外力矩之间具有解耦性的特点,该检测算法设计了动量偏差观测器来间接获取碰撞力,并... 针对机器人易与进入其工作空间的人或物体发生碰撞的问题,提出一种基于广义动量偏差观测器的碰撞检测方法来提高机器人的安全性。根据机械手广义动量与外力矩之间具有解耦性的特点,该检测算法设计了动量偏差观测器来间接获取碰撞力,并通过性能调整函数进一步改进观测器动态响应特性,进而判定碰撞是否发生。该碰撞检测算法无需外加传感器,也无需计算或检测加速度信息,可以有效避免加减速过程对碰撞检测的影响,只需检测机器人关节电机的驱动电流及编码器反馈的位置信息,即可实现碰撞实时检测。仿真和实验表明,该算法在实时性方面达到了预期要求,加减速过程对碰撞检测的扰动很小,而且能提供碰撞发生的大致位置和方向信息,对进一步的安全控制具有重要意义。 展开更多
关键词 机器人 碰撞检测 动量 偏差观测器 碰撞方位
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