空间机器人多传感器信息融合

本文讨论了空间机器人的特点和多传感器信息融合技术的必要性.总结了相关的关键技术,包括信息的表示和融合方法,传感器的布置,启用传感器的策略和执行融合过程主计算机体系结构.最后给出了一个智能装配机器人多传感器信息融合实例.     

遥在技术

“遥在技术”是把人与机器人连接起来的人工现实技术。是一种用户技术。操作人员坐在控制室里操纵远离操纵者的太空或危险地区工作的机器人时,常常需要对现场进行观察。而“遥在技术”就是把遥远的工作现场“搬”到你的眼前,使你虽不在其地,却有身临其境之感。     

什么是未来的机器人

再过五年或十年后将会出现许:多正式的“智能机器人”,它与普通机器有很大的不同之处。普通机器,包括自动机器,没有信息反馈给操作人员。即使工业机器人也是如此、操作人贝必须给予机器较详细的指令。而未来的机器人可以给操作人员反馈信息,操作人员只需给予它们宏指令。这就是它们之间的根本区别。     

采用力外环的机器人运动和力控制

本文给出了采用力外环的机器人力控制的设计方案，利用高精度的六维腕力传感器在工业机器人Ｍｏｖｅｍａｓｔｅｒ－ＥＸ和ＰＵＭＡ５６２上进行该控制方案的实验研究。实验结果表明，采用力外环的机器人力控制方案其结构简单，通用性好，适合于各种不同用途的机器人力控制器投计。     

两维叁维激光焊缝寻位跟踪器

西德ASEA机器人公司近来研制了一种机器人激光焊缝寻位跟踪器。可用于电弧焊及电阻焊,等离于弧切割等加工的枪体寻位工作。 寻位器包括一个激光传感器,一个和S_2控制器、机器人配套的微处理机。它特别适用于0.76mm薄板焊接和短小或加工周期极短的焊缝的寻位工作。     

航天飞机发动机的焊接

美国洛克威尔公司Rocketdyne分公司用机器人气体保护钨极电弧焊焊接航天飞机主发动机.该公司在独特的焊接结构中采用的是高强度合金钢,其中包括镍基和铁基的铬铁镍合金和不锈钢.采用机器人技术能解决这一焊接所带来的难题.这项技术包括初步使用预编程机器人焊接单元、视觉焊缝跟踪器、焊缝熔池焊透传感器和脱机编程.对该焊接系统结构、性能和操作顺序作了详细介绍.焊接系统的核心是Cybotech机器人和RC-6控制器.最后叙述马歇尔空间飞行中心和Rocketdyne公司对这一技术的研究工作.     

机器人动态受力感知及零重力运动模拟技术

针对航天器在轨服务任务的地面零重力模拟需求,研究基于工业机器人的零重力运动模拟技术。建立基于BP神经网络的受力感知预测模型,该模型采用机器人末端姿态、加速度、角速度和角加速度作为输入层参数,采用机器人末端六维力传感器数据作为输出层参数,实现了对机器人末端负载的高精度动态受力感知。设计正交试验方法确定机器人的运动路径点进行样本数据采集,实现了受力感知预测模型对机器人全工作空间的覆盖。进一步,基于对机器人末端负载的受力感知数据,应用动力学理论计算负载在失重状态下的运动速度,并控制机器人执行相应的运动,实现了对机器人末端负载的零重力运动模拟。     

国内第一台165kg级“点焊机器人”成功应用

据《科技日报》报道，2009年9月7日，由哈尔滨丁业大学和奇瑞汽车有限股份公司联合开发的“QH—165点焊机器人”项目通过验收。“QH-165点焊机器人”是经过优化和性能提升的第二台机器人，其整体技术指标达国外同类机器人水平，在技术上突破了高速、大负载工业机器人的机械系统优化设计，高速大负载运动平稳性控制等技术难点，实现了良好的人机交互操作。     

三维扫描测振技术在液体火箭发动机模态试验中的应用

针对传统的黏贴振动传感器的模态试验方法存在附加传感器质量影响及振型空间分辨率不高等问题,研究了利用激光测振系统和机器人平台对复杂结构进行三维扫描振动测试的方法。并以液体火箭发动机(LRE)推力室和氧化剂入口管为例,通过三维扫描测振技术对二者进行模态测试,获取了空间分辨率极高的模态振型,定量分析了传感器附加质量对管路模态测试的影响,研究结果表明三维扫描测量方法具有精度高、测试速度快、测点数量不受限制等优势。     

国外军用机器人的发展动向

一、军用机器人的特点——智能化军用机器人在整个机器人技术发展中属于第三代,其特点是把人工智能与机器人结合起来,做成人工智能机器人。它除了具有第二代工业机器人的一般特点外,主要是利用计算机去实现人的思维与决策过程,使它能对环境信息作出反应,并能根据环境条件有应变能力,从而有选择地采取行动。所以,机器人的工作环境越复杂,要求智能化的程度越高。目前,这一类机器人还处在实     

空间站机器人，来自太空的儿童医生

孩子们对于机器人都拥有着不同寻常的喜爱。在圣诞树下和生日礼盒中，孩子们总是会得到各式各样、大小不一、充满“人性化”和“智慧”的神奇电子设备。在遥远的太空，空间站机器人技术为孩子们提供的礼物，已经不仅仅是玩具的意义。机器人技术提供了一种辅助臂，这种辅助臂为需要对儿童进行外科手术的医生提供了很大帮助。     

模型不确定的空间机器人无力传感器阻抗控制方法

针对自由漂浮空间服务机器人在轨捕获时与服务对象的碰撞问题,提出一种考虑模型不确定情况下的无力传感器阻抗控制方法。通过将不确定模型观测的接触力和神经网络对模型不确定部分辨识得到的接触力,共同作为末端执行器与服务对象抓捕点的估计接触力和阻抗控制器的反馈,使空间机器人在模型不确定和无力传感器的情况下仍能实现与服务对象的柔性接触。数值仿真结果表明,该方法可有效降低对空间机器人动力学建模精度的要求,具有较强的工程可行性。     

谐波力矩测量技术分析和优化设计

为实现空间环境下机器人关节的谐波传动输出力矩测量,研究测量柔轮形变获取力矩的谐波测力技术。使用LS-DYNA有限元分析软件对谐波传动进行瞬态动力学分析,得到谐波柔轮的动应变特性,以此为依据对谐波测力技术的应变片设计方案进行分析和优化设计。经优化设计的谐波力矩传感器在未滤波的情况下均方根误差为1.6%,稳态测量误差为2%,采用低通滤波后稳态测量误差降至0.5%,满足空间机器人关节力矩测量的需求。     

面向空间操作的软体机器人：驱动、建模和感知

针对现有空间机器人难以满足在轨服务任务需求的问题，提出了将软体机器人进行空间应用的设想。在梳理软体机器人自20世纪至今发展历程的基础上，将软体驱动器分为流体驱动、形状记忆材料驱动、电驱动等几类，对比了不同驱动方式的驱动机理和适用环境。讨论了软体变刚度机构对于软体机器人操作能力的提升。分析了软体机器人运动学建模和动力学建模的困难性并总结了目前的研究方法。此外，提出了将柔性传感技术与人工智能算法相结合以提高软体机器人的智能化水平。最后分析了软体机器人空间应用可能面临的关键技术挑战，为未来空间软体机器人研究提供参考。     

多传感器数据融合与弹道落点的预报

为了更精确地对弹道落点进行预报，对多传感器数据融合技术进行了,分批人出了雷达、红外系统和光测系统与传感器融合子系统连用的实例，并得出结论：单传感器的精度是难以满足现代战争需要的，寻求一种较好的融合方法来提高落点预报精度虽是一个难题，但仍是可行的。     

微重力环境模拟作业训练机器人碰撞力反馈控制

针对航天员在地球表面进行微重力环境中操作训练时微重力环境模拟作业训练机器人存在的碰撞力反馈控制问题,建立碰撞力反馈模型、提出单个柔索驱动单元控制策略和机器人系统碰撞力反馈控制策略。利用Matlab/Simulink软件对碰撞力反馈模型和控制策略进行仿真验证,该模型和控制策略可以实现机器人碰撞力反馈,且具有计算量小、实时性好、不需要额外增加传感器等优势;结合提出的柔索驱动单元复合控制策略和机器人系统碰撞力反馈控制策略进行机器人碰撞力反馈控制实验,提高机器人控制的准确性和实时性。结果表明,基于干扰观测器的柔索驱动单元复合控制策略将柔索驱动单元主动控制精度提升11%,被动控制多余力消除率达到81.82%;机器人碰撞力反馈控制策略可以有效提升航天员作业训练时碰撞力临场感体验。     

我国空间机器人研究获重要成果

我国空间机器人研究获重要成果本刊讯哈尔滨工业大学机器人研究所承担的国家空间机器人研究获重要成果，去年１１月下旬同行知名专家在研究现场观看空间机器人技术演示，认为研究成果达到国际水平。新研究成功的地面实验平台仿真系统，可用于空间机器人的设计和动态仿真，...     

传感器与检测技术教学改革研究

本文主要对传感器与检测技术这门课教学内容的编排上做了改进,使教学内容模式化,这样有利学生对传感器定义的理解。实验内容分理论,实践,以及综合应用三部分,使学生对传感器与检测技术有了实际应用的机会;同时建立了网络学习平台,使学生获取知识的渠道增多了,开展讨论课、学生讲课、问卷调查、学生心得、请公司实战人员讲课,大大提高学习效果。     

ETS-Ⅶ卫星的空间远程机器人实验系统

日本宇宙开发事业团（ＮＡＳＤＡ）为了获得空间机器人技术和交会对接技术，开发了工程试验卫星－Ⅶ（ＥＳＴ－Ⅶ）。在１９９７年，用Ｈ－Ⅱ火箭将ＥＴＳ－Ⅶ发射到５５０公里的地球轨道，ＥＴＳ－Ⅶ有一个长约２米的６自由度手臂，用来进行空间远程机器人实验。设计远程机器人实验系统的目的是用来减轻航天员的工作负担，并使那些非机器人专业的用户使用起来更加容易，这套实验系统由星上机器人系统和地面控制系统组成。这篇文章具     

智能人机交互在有人太空探索中的应用与展望

近年来,空间机器人技术发展迅速,国内外已有诸多空间站机器人、深空探测机器人的应用实例。未来有人太空探索过程当中,人与众多智能机器人协同开展任务将成为必然趋势。对国内外空间协作机器人应用实例进行了总结,在分析人机协作机制的基础上,提出了空间人机交互的关键技术,包含人体检测与跟踪、手势识别与分类、动作识别与意图预测、低重力环境下的人机协同控制等,对上述关键技术的难点与研究进展进行了分析综述,并对后续的发展方向进行了展望。