基于TRIZ理论的抽油烟机叶片清理机的设计 被引量：24

1

作者 赵燕江 张永德 邹赫莉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第2期70-73,共4页

针对抽油烟机及复杂叶片难以清理的现状,基于优化设计和TRIZ理论设计了一种抽油烟机叶片清理机。采用模块化设计,主要包括传动模块和清理模块,对于每个模块都进行了创新设计,制作了模型。对清理机的运动状态进行了分析,结果证明刷头的... 针对抽油烟机及复杂叶片难以清理的现状,基于优化设计和TRIZ理论设计了一种抽油烟机叶片清理机。采用模块化设计,主要包括传动模块和清理模块,对于每个模块都进行了创新设计,制作了模型。对清理机的运动状态进行了分析,结果证明刷头的运动轨迹与叶片吻合性好,清理更有效。并在此基础上,根据TRIZ理论,对清理机模型提出了一些改进方案。 展开更多

关键词 创新设计 TRIZ理论 抽油烟机 叶片清理

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基于水平集的前列腺磁共振图像分割方法研究 被引量：21

2

作者 张永德 彭景春 +2 位作者 刘罡 姜金刚 赵燕江 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期416-424,共9页

基于前列腺磁共振图像(MRI)特征信息及其病变好发特定区域等先验知识,针对前列腺内外轮廓全分割问题,提出基于边缘距离调整水平集演化(DRLSE)的前列腺MRI两步分割方法。在构建统一水平集能量函数的基础上,第1步基于前列腺MR的T1(纵向弛... 基于前列腺磁共振图像(MRI)特征信息及其病变好发特定区域等先验知识,针对前列腺内外轮廓全分割问题,提出基于边缘距离调整水平集演化(DRLSE)的前列腺MRI两步分割方法。在构建统一水平集能量函数的基础上,第1步基于前列腺MR的T1(纵向弛豫时间)图像实现其外轮廓分割,第2步在外轮廓约束限定条件下,基于前列腺MR的T2(横向弛豫时间)图像实现前列腺的内部轮廓分割,进而完成前列腺内外轮廓的全面有效分割。设计了前列腺分割的人机交互界面,对10个前列腺病例MR图像(含正常、增生和癌变共30幅)进行了分割实验研究,并采用Dice相似性系数(DSC)对分割结果进行评价分析,DSC值达到90%以上。实验结果表明,所提出的基于边缘DRLSE的前列腺MRI两步分割方法能够有效地实现前列腺内外轮廓的全面分割,非常接近于临床专家手动分割的理想结果,对前列腺疾病的临床诊断和治疗有较好的参考价值。 展开更多

关键词 图像分割 前列腺磁共振图像分割 边缘距离调整水平集演化 活动轮廓模型 水平集

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柔索驱动的玻璃幕墙清洗机器人研制及实验研究 被引量：15

3

作者 张永德 姜金刚 +2 位作者 张舒 罗春玲 陈耀 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期494-501,共8页

玻璃幕墙由于保温防潮性能好、实用美观,在城市建筑物中被广泛采用。但是目前对于玻璃幕墙的清洗,还主要是采用人工吊篮作业,工人劳动强度大、危险性高、效率低。受蜘蛛在空中拉动吐丝实现移动的启发,研制了一种由2根柔索驱动的玻璃幕... 玻璃幕墙由于保温防潮性能好、实用美观,在城市建筑物中被广泛采用。但是目前对于玻璃幕墙的清洗,还主要是采用人工吊篮作业,工人劳动强度大、危险性高、效率低。受蜘蛛在空中拉动吐丝实现移动的启发,研制了一种由2根柔索驱动的玻璃幕墙清洗机器人。介绍了机器人的基本结构组成,设计了采用蜗杆减速器实现自锁保护功能、多槽主从动辊轮增大绳索摩擦力的机器人驱动部分,由储水罐、控制阀、喷头、清洗刷组成的清洗部分,以及由旋翼实现的机器人墙壁吸附部分。进行了机器人的工作空间计算、机器人运动时柔索收放控制分析和旋翼工作时机器人的受力分析。最后基于双柔索驱动的玻璃幕墙清洗机器人模型样机,进行了沿给定轨迹移动的实验和清洗实验。实验证明机器人满足了设计功能,达到了满意的清洗效果,结果验证了该模型样机的有效性和实用性。 展开更多

关键词 清洗机器人 玻璃幕墙 双柔索 运动分析 力分析

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三明治双桥微结构催化燃烧式气体传感器的设计与实现 被引量：15

4

作者 谷俊涛 张永德 +1 位作者 姜金刚 李抒桐 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期350-359,共10页

针对传统的催化燃烧式气体传感器因手工制作,造成配对难、一致性差、功耗高、不能互换等问题,基于硅MEMS技术设计并制造了一种集成双桥催化燃烧式酒精气体传感器。通过ANSYS有限元分析方法对传感器的温度场进行分析,采用硅氧化-PECVD-... 针对传统的催化燃烧式气体传感器因手工制作,造成配对难、一致性差、功耗高、不能互换等问题,基于硅MEMS技术设计并制造了一种集成双桥催化燃烧式酒精气体传感器。通过ANSYS有限元分析方法对传感器的温度场进行分析,采用硅氧化-PECVD-氧化工艺制作三明治结构的SiO2-Si3N2-SiO2微双桥结构载体,湿法腐蚀掉硅形成梁膜结构,减少热功耗。采用薄膜工艺制作铂膜敏感电阻,涂敷纳米Al2O3-ZrO-ThO形成载体,在敏感单元上浸渍pt-pd催化剂溶液,形成催化敏感桥臂,未涂覆催化剂载体构成参比单元,实现在微双桥上的芯片集成,制成传感器。电镜观察了Pt薄膜电阻的线条,能谱分析了载体敏感材料和补偿材料成分。测试结果表明:传感器可实现体积分数0~4 500×10-6酒精检测,具有良好的线性输出特性,温度为-20^+40℃和湿度范围为30%RH^85%RH的传感器的最大零点输出小于±2.0%FS,功耗≤0.2 W,响应恢复时间均在30 s以内。 展开更多

关键词 三明治结构 微双桥结构 催化燃烧 气体传感器

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斜尖针穿刺软组织建模及针尖轨迹预测 被引量：14

5

作者 杜海艳 张永德 +2 位作者 赵燕江 姜金刚 贾小红 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1744-1751,共8页

在经皮穿刺过程中,当带斜尖的针穿刺软组织时,针与其周围组织相互作用,导致针体产生弯曲变形,针尖偏离预定方向,进而直接影响穿刺手术的定位精度。将针穿刺软组织的过程视为准静态过程,并进行离散化,建立针-组织相互作用模型。在该模型... 在经皮穿刺过程中,当带斜尖的针穿刺软组织时,针与其周围组织相互作用,导致针体产生弯曲变形,针尖偏离预定方向,进而直接影响穿刺手术的定位精度。将针穿刺软组织的过程视为准静态过程,并进行离散化,建立针-组织相互作用模型。在该模型中,考虑到软组织的非线性与各向异性,将针视为由一系列非线性弹簧支撑的悬臂梁,且各点的弹簧刚度彼此不同。建立针-组织相互作用中的摩擦力及切割力模型,借助于穿刺实验,将穿刺力分解为摩擦力和切割力,进而获得力模型中的各个参数。基于虚拟非线性弹簧模型和穿刺力模型,根据最小势能原理,采用瑞利-里兹法预测针的偏转,进而获得进针过程中针尖的轨迹。仿真及实验结果表明,该模型能够精确地预测针尖位置,为穿刺路径规划提供理论依据。 展开更多

关键词 针穿刺 针-组织相互作用 针偏转 悬臂梁 非线性弹簧

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柔性针的运动学建模及实验研究 被引量：9

6

作者 赵燕江 张永德 邵俊鹏 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期666-673,共8页

针对带斜尖的柔性针的运动学建模问题,首先简化了WlebsterⅢ等人提出的柔性针非完整约束系统的自行车模型,提出了自行车前、后轮模型.在此基础上,以实际轨迹和误差分析为依据,提出了更符合实际的带返程的自行车模型.采用最小二乘法拟合... 针对带斜尖的柔性针的运动学建模问题,首先简化了WlebsterⅢ等人提出的柔性针非完整约束系统的自行车模型,提出了自行车前、后轮模型.在此基础上,以实际轨迹和误差分析为依据,提出了更符合实际的带返程的自行车模型.采用最小二乘法拟合实验数据,求得模型中各参数.结果表明,带返程的自行车模型远远优于不带返程的模型,其中带返程的前轮模型又优于带返程的后轮模型,且模型的最大误差和误差的均方根都足够小,与实际轨迹吻合度好. 展开更多

关键词 柔性针 非完整约束系统 运动学建模 微创手术

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基于电磁跟踪与超声图像的介入机器人穿刺导航方法及实验研究 被引量：11

7

作者 毕津滔 张永德 孙波涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期253-263,共11页

在超声引导的微创介入手术应用中,仅凭超声图像难以实现对手术针实时、准确的跟踪。利用电磁定位系统结合超声图像实现微创介入机器人的穿刺导航任务。超声图像用于确定局部病变的位置,电磁定位系统用于对手术针进行实时定位和跟踪。为... 在超声引导的微创介入手术应用中,仅凭超声图像难以实现对手术针实时、准确的跟踪。利用电磁定位系统结合超声图像实现微创介入机器人的穿刺导航任务。超声图像用于确定局部病变的位置,电磁定位系统用于对手术针进行实时定位和跟踪。为使二者有机结合,提出了一种基于伯恩斯坦多项式的误差补偿方法,对跟踪误差进行补偿;采用N线模型法对超声图像进行标定,并以此为基础完成手术针与图像空间的配准,进而提出了虚拟进针路径的概念,实现了电磁定位数据与图像数据的融合。为验证所提方法的有效性和可行性,对超声系统与电磁定位系统的结合性进行了实验研究;搭建了前列腺微创介入机器人平台,进行了多种角度下的靶向穿刺定位实验。实验结果表明:在使用尼龙作为机器人本体材料、钛合金材质手术针的前提下,所提方法对假体穿刺的平均精密度为1. 14 mm,平均准确度为1. 62 mm,能够满足前列腺介入手术的临床精度要求。 展开更多

关键词 电磁定位 超声图像 穿刺导航 前列腺介入机器人

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机器人弯制澳丝的回弹机理分析及实验研究 被引量：10

8

作者 姜金刚 王钊 +2 位作者 张永德 刘怡 蒋济雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期919-926,共8页

错颌畸形是一种常见的口腔疾病,固定矫治技术是目前常见且有效的正畸治疗的方法,其中正畸弓丝的弯制是固定矫治技术的关键部分。由于弓丝的超弹性、成形弓丝的形状复杂性和手工操作的不确定性,难以实现快速、精确的个性化正畸弓丝的弯... 错颌畸形是一种常见的口腔疾病,固定矫治技术是目前常见且有效的正畸治疗的方法,其中正畸弓丝的弯制是固定矫治技术的关键部分。由于弓丝的超弹性、成形弓丝的形状复杂性和手工操作的不确定性,难以实现快速、精确的个性化正畸弓丝的弯制。提出采用机器人实现正畸弓丝弯制,利用机器人的位姿精确控制能力和刚性保持能力克服弓丝的超弹性,实现弓丝弯制。基于弓丝弯制原理的分析,进行了澳丝弯制回弹过程分析。从考虑弯曲过程中中性层内移和弯曲力臂影响的角度出发,以澳丝拉伸试验所得材料本构模型为基础,进行了澳丝弯曲中性层曲率半径和弯曲力矩的计算,进而建立了澳丝的弯曲回弹理论计算模型。基于正畸弓丝回弹测量仪进行了澳丝弯曲回弹实验研究,结果验证了澳丝弯曲回弹理论计算模型的正确性。针对一例患者的口腔参数,基于正畸弓丝弯制机器人实验系统,进行了澳丝弯制实验研究,实验结果满足口腔治疗的要求,结果验证了该机器人样机的有效性和实用性。 展开更多

关键词 机器人弯制 澳丝 回弹机理

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斜尖柔性针在软组织中的二维路径规划 被引量：8

9

作者 张永德 赵燕江 陈浩 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期750-757,共8页

针对斜尖柔性针在软组织中的2维路径规划问题,首先基于柔性针的运动特性,提出了改进的单轮车运动学模型,并利用旋量理论和指数积方程计算了运动学正解,从运动学的角度证明了穿刺直线路径的可行性.基于此运动学模型,提出了采用多种路径... 针对斜尖柔性针在软组织中的2维路径规划问题,首先基于柔性针的运动特性,提出了改进的单轮车运动学模型,并利用旋量理论和指数积方程计算了运动学正解,从运动学的角度证明了穿刺直线路径的可行性.基于此运动学模型,提出了采用多种路径形式的路径规划算法,同时考虑入针姿态的优化,建立了优化目标函数.在有障碍的情况下对针的穿刺路径进行了优化计算、仿真和实验.结果证明,该算法能有效地优化全局路径,使针绕过障碍准确达到靶点.实验误差均在2mm内,证明本文提出的运动学模型符合实际运动轨迹. 展开更多

关键词 柔性针 运动学模型 旋量理论 路径规划 微创手术

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机器人弯制正畸弓丝成形控制点规划及实验研究 被引量：8

10

作者 姜金刚 韩英帅 +3 位作者 张永德 刘怡 温馥嘉 蒋济雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2297-2303,共7页

错颌畸形是目前危害人类健康的第三大口腔疾病,固定矫治是一种常用且有效的正畸治疗手段,其中矫治弓丝的弯制是重要部分。机器人以其精确的位姿控制和刚性保持能力可以克服弓丝的超弹性实现弓丝弯制。基于幂函数模型建立了分段式的正畸... 错颌畸形是目前危害人类健康的第三大口腔疾病,固定矫治是一种常用且有效的正畸治疗手段,其中矫治弓丝的弯制是重要部分。机器人以其精确的位姿控制和刚性保持能力可以克服弓丝的超弹性实现弓丝弯制。基于幂函数模型建立了分段式的正畸弓丝数学模型,提出采用增量法实现正畸弓丝成形控制点的规划,进行了增量法实现正畸弓丝成形控制点规划策略的研究。通过正畸弓丝成形控制点规划实验,分析不同等分数下初始精度值对控制点数目和面积误差的影响规律,以及控制点数目和面积误差之间的关系。基于正畸弓丝弯制机器人实验系统,针对一例患者的口腔参数,进行了正畸弓丝弯制实验研究,结果验证了正畸弓丝成形控制点规划策略的有效性。 展开更多

关键词 机器人弯制 正畸弓丝 成形控制点规划 增量法

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基于改进RRT算法的套管柔性针运动规划 被引量：8

11

作者 赵燕江 黄磊 +2 位作者 杜海艳 张永德 胡海龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期620-628,共9页

运动规划是运动控制的基础,然而套管柔性针穿刺软组织的运动规划问题面临着巨大的挑战:一方面由于套管柔性针的运动是个非完整约束运动,另一方面要求套管柔性针绕过人体的某些生理结构障碍和敏感组织准确穿刺靶点。基于分析现有运动规... 运动规划是运动控制的基础,然而套管柔性针穿刺软组织的运动规划问题面临着巨大的挑战:一方面由于套管柔性针的运动是个非完整约束运动,另一方面要求套管柔性针绕过人体的某些生理结构障碍和敏感组织准确穿刺靶点。基于分析现有运动规划算法存在的不足,提出基于改进的快速探索随机树(RRT)的套管柔性针运动规划算法。提出贪婪启发策略并结合可达引导策略来改进传统RRT算法;引入直线段路径,采用直线、曲线结合的路径形式;同时考虑入射姿态的规划。基于套管柔性针的运动学模型,分别在二维和三维有障碍环境下进行仿真研究。结果表明,所提出的运动规划算法不论是在运算速度和收敛性上还是在路径形式和搜索的鲁棒性上都优于目前普遍采用的运动规划算法。这些优势为将来的实时运动规划奠定基础。最后对规划的路径进行了穿刺实验,结果证明实验路径与规划路径十分吻合,验证了所提出的路径规划算法的正确性和规划路径的可行性。 展开更多

关键词 套管柔性针 运动规划 快速探索随机树 机器人辅助手术

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一种仿人机器人面部的结构设计 被引量：7

12

作者 于爽 张永德 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第2期196-199,202,共5页

介绍一种仿人机器人面部的机械结构设计。对产生每种面部表情所需的运动形式和范围进行了分析 ,设计出了眉毛、眼睛、嘴和下颌 4个运动模块。机器人面部的运动是由 2 3个步进电机来驱动的 ,通过这些运动 ,机器人面部就能产生像人一样的... 介绍一种仿人机器人面部的机械结构设计。对产生每种面部表情所需的运动形式和范围进行了分析 ,设计出了眉毛、眼睛、嘴和下颌 4个运动模块。机器人面部的运动是由 2 3个步进电机来驱动的 ,通过这些运动 ,机器人面部就能产生像人一样的表情。 展开更多

关键词 仿人机器人面部 结构设计 表情

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前列腺高精度穿刺机理及策略研究 被引量：7

13

作者 张永德 张为玺 +1 位作者 梁艺 许勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1405-1412,共8页

针介入前列腺中,前列腺会产生漂移、变形以及针尖会产生偏转等问题。为了改善机器人操控穿刺针的定位精度,研究了振动、旋转穿刺软组织机理,建立针-前列腺相互作用力模型。利用制备的实验平台分别完成了振动穿刺和旋转穿刺效果评估实验... 针介入前列腺中,前列腺会产生漂移、变形以及针尖会产生偏转等问题。为了改善机器人操控穿刺针的定位精度,研究了振动、旋转穿刺软组织机理,建立针-前列腺相互作用力模型。利用制备的实验平台分别完成了振动穿刺和旋转穿刺效果评估实验;通过对上述实验结果的分析,提出了一种基于振动和旋转的高精度进针策略,并设计了相应的进针策略控制软件;最后,采用高精度进针策略完成了穿刺力评估实验,实验结果验证本文进针策略的有效性。 展开更多

关键词 前列腺 振动穿刺 旋转穿刺 高精度进针策略

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前列腺癌粒子植入机器人运动学建模和仿真 被引量：7

14

作者 张永德 梁艺 +1 位作者 毕津滔 许勇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期662-668,共7页

基于测量的人体前列腺会阴部操作空间和手术过程量化分析,研究了一种3-PCR并联式前列腺癌粒子植入机器人。对于这种对称少自由度并联机构作为位置调整机构,其运动学特性需要深入研究。采用封闭矢量法和Beout消元法建立3-PCR并联机构运... 基于测量的人体前列腺会阴部操作空间和手术过程量化分析,研究了一种3-PCR并联式前列腺癌粒子植入机器人。对于这种对称少自由度并联机构作为位置调整机构,其运动学特性需要深入研究。采用封闭矢量法和Beout消元法建立3-PCR并联机构运动学正、逆运动学方程,通过数值计算验证了正、反解模型的正确性。利用MATLAB进行p点为空间旋量曲线时的运动学仿真,仿真结果表明机构具有较好的运动稳定性,便于实时控制。通过极限边界搜索法求解了该机构姿态为α=β=γ=0°下的工作空间,x=0时的YOZ工作空间截面为15 674 mm2能满足临床手术的要求。 展开更多

关键词 前列腺癌 粒子植入机器人 并联机构 运动学建模 工作空间

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柔性针穿刺路径规划综述 被引量：6

15

作者 张永德 赵燕江 +2 位作者 涂飞 陈浩 张艳华 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第4期7-11,共5页

针对斜尖柔性针穿刺路径规划问题,全面、系统地总结了路径规划的研究现状.根据柔性针穿刺路径的特点,将路径分为5种形式,并定义了名称.将路径规划研究按照路径维数、路径形式、规划方向和规划算法进行分类,并分别给出定义.详细总结了4... 针对斜尖柔性针穿刺路径规划问题,全面、系统地总结了路径规划的研究现状.根据柔性针穿刺路径的特点,将路径分为5种形式,并定义了名称.将路径规划研究按照路径维数、路径形式、规划方向和规划算法进行分类,并分别给出定义.详细总结了4种规划算法的实现及其特点,并提出了路径规划当前存在的问题和未来的发展趋势. 展开更多

关键词 柔性针 路径规划 穿刺特点 微创手术

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基于有限元的套管柔性针穿刺软组织弯曲建模研究 被引量：6

16

作者 赵燕江 房玉康 +1 位作者 张永德 张瑞康 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期202-211,共10页

套管柔性针作为柔性针的一个重要分支,与其他传统的柔性针相比,在针体路径矫正、穿刺灵活性以及斜尖转角控制精度等方面具有巨大的优势。为深入研究套管柔性针穿刺机理,建立基于有限元的穿刺弯曲模型。分析软组织的生物力学特性,建立了... 套管柔性针作为柔性针的一个重要分支,与其他传统的柔性针相比,在针体路径矫正、穿刺灵活性以及斜尖转角控制精度等方面具有巨大的优势。为深入研究套管柔性针穿刺机理,建立基于有限元的穿刺弯曲模型。分析软组织的生物力学特性,建立了精确的软组织模型;对套管柔性针穿刺软组织进行受力分析,建立力学模型;在力学模型的基础上,建立套管柔性针穿刺软组织的弯曲模型,进行仿真研究。最后通过实验得到穿刺力-时间曲线和针弯曲变形曲线,并与仿真曲线进行比较。结果表明,仿真结果符合实验穿刺力的变化趋势,系统弯曲误差在2 mm以内,满足医学上的要求,验证了套管柔性针穿刺软组织的力学模型以及弯曲模型的正确性和合理性,为路径规划及控制奠定理论基础。 展开更多

关键词 套管柔性针 软组织建模 力学建模 弯曲模型 有限元分析

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机器人在义齿排列和种植中的应用 被引量：6

17

作者 姜金刚 张永德 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期634-640,共7页

机器人在义齿排列和种植中的应用是机器人在医学领域的又一全新应用,这类机器人主要实现诸如义齿种植、全口义齿排列和局部义齿排列.本文综述了国内外关于机器人在义齿排列和种植中应用的研究现状,分析了该应用研究中面临的问题,总结了... 机器人在义齿排列和种植中的应用是机器人在医学领域的又一全新应用,这类机器人主要实现诸如义齿种植、全口义齿排列和局部义齿排列.本文综述了国内外关于机器人在义齿排列和种植中应用的研究现状,分析了该应用研究中面临的问题,总结了其关键技术,并对其发展趋势和未来研究工作进行了探讨和展望. 展开更多

关键词 机器人 义齿排列 义齿种植

原文传递

核磁共振兼容手术机器人的驱动方式分析 被引量：6

18

作者 张永德 耿利威 +1 位作者 杜海艳 贾裕祥 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第3期44-49,共6页

核磁共振兼容手术机器人的驱动问题是研究图像导航手术机器人的一个重要内容。首先分析了核磁共振兼容手术机器人存在的问题,介绍了国内外研究者关于核磁共振兼容手术机器人驱动方式的使用情况,探讨了各种驱动方式的特点,得出了各项驱... 核磁共振兼容手术机器人的驱动问题是研究图像导航手术机器人的一个重要内容。首先分析了核磁共振兼容手术机器人存在的问题,介绍了国内外研究者关于核磁共振兼容手术机器人驱动方式的使用情况,探讨了各种驱动方式的特点,得出了各项驱动方式在核磁共振环境下的使用性能,并对其发展方向作出了展望。 展开更多

关键词 核磁共振 手术机器人 驱动方式

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基于遗传算法的机器人轨迹插值方法的研究 被引量：5

19

作者 张金明 陈永秋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第5期48-51,共4页

为了降低工业机器人在运动过程中关节的最大加速度,提升运动的平稳性。通过对机器人运动学分析,求出起始和终止关节角度,分别采用三次多项式和高阶多项式插值算法进行运动插值。分析两种方法的特点,提出一种新型多项式插值方法为三段多... 为了降低工业机器人在运动过程中关节的最大加速度,提升运动的平稳性。通过对机器人运动学分析,求出起始和终止关节角度,分别采用三次多项式和高阶多项式插值算法进行运动插值。分析两种方法的特点,提出一种新型多项式插值方法为三段多项式“414”插值算法。根据运动过程加速度连续且最小原则,采用遗传算法给出最优的两个时间节点。通过MATLAB进行仿真实验证明了“414”多项式插值方法能够使关节加速度变化更加平稳,解决了三次多项式插值算法不能约束加速度和五次多项式插值算法加速度过大的问题,降低了传动机构的冲击。 展开更多

关键词 工业机器人 MATLAB 遗传算法 分段多项式插值

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基于AVR单片机的机器人控制器设计 被引量：4

20

作者 张永德 毕津滔 《计算机系统应用》 2008年第11期20-24,共5页

使用AVR系列的高档八位单片机作为主控芯片控制多路舵机,并用USB接口作为机器人控制器和上位机通讯的接口,从而设计出一款通用的机器人控制器。控制器下位机软件程序引入了分时操作系统的思想,并利用AVR单片机内部16位定时器及i/o端口... 使用AVR系列的高档八位单片机作为主控芯片控制多路舵机,并用USB接口作为机器人控制器和上位机通讯的接口,从而设计出一款通用的机器人控制器。控制器下位机软件程序引入了分时操作系统的思想,并利用AVR单片机内部16位定时器及i/o端口产生多路PWM输出。本设计尤其适用于教学机器人和娱乐机器人控制系统中。并已经成功应用于类人教学机器人系统和中国象棋机器人系统当中。 展开更多

关键词 AVR 单片机 舵机 PWM 机器人

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