神经外科手术机器人灵活性分析

开发了用于神经外科手术的五自由度机器人BH600.从神经外科立体定向手术的需求出发,分析了该机器人的灵活性.用服务球和服务区概念给出了五自由度机器人工作空间任意点的灵活度定义,提出了工作空间灵活性的分析方法.通过数值计算和图形显示给出了工作空间的灵活度分布,采用机器人物理样机进行实验,对分析结果进行了验证.掌握灵活度的空间分布,可以为手术路径规划提供可靠的依据.      

灵巧手滚动操作的运动规划

主要研究灵巧手和物体滚动接触时运动规划,首先,介绍了空间物体曲面的表示,在此基础上建立了两刚体点接触时的运动学方程,并由点接触的运动学方程和滚动接触的约束条件得到了两刚体的滚动接触运动方程,然后,由于掌坐标,手指末端坐标,接触坐标和物体坐标之间的位置关系,推导了关节速度和物体速度之间的关系,建立了灵巧手滚动操作的运动方程,并分析了滚动操作中的物理约束,位置约束,速度的约束和方向约束及其表示,最后,     

飞机纵向杆力—杆位移曲线的自动检测

提出了飞机纵向杆力－杆位移曲线的一种自动化检测方法－机器手检测法。首先简述了机器手的组成及原理，然后讨论了杆力、杆位移的自动检测及纵向杆力－杆位移曲线的绘制与处理方法，最后利用该机器手对两种飞机进行了实际检测，并对检测曲线进行了精度分析。结果表明，机器手检测法经济简单、自动化程度和精度较高，是检测飞机纵向杆力－杆位移曲线的一种行之有效的方法。同时，该检测仪也适用于各种飞机的检测，对飞机横向杆力－杆     

Design and fabrication of robotic gripper for grasping in minimizing contact force

This paper presents a new method to improve the kinematics of robot gripper for grasping in unstructured environments, such as space operations. The robot gripper is inspired from the human hand and kept the hand design close to the structure of human fingers to provide successful grasping capabilities. The main goal is to improve kinematic structure of gripper to increase the grasping capability of large objects, decrease the contact forces and makes a successful grasp of various objects in unstructured environments. This research will describe the development of a self-adaptive and reconfigurable robotic hand for space operations through mechanical compliance which is versatile, robust and easy to control. Our model contains two fingers, two-link and three-link, with combining a kinematic model of thumb index. Moreover, some experimental tests are performed to examine the effectiveness of the hand-made in real, unstructured tasks. The results represent that the successful grasp range is improved about 30% and the contact forces is reduced approximately 10% for a wide range of target object size. According to the obtained results, the proposed approach provides an accommodative kinematic model which makes the better grasping capability by fingers geometries for a robot gripper.     

微创外科机器人手腕灵活性的研究

为了能够按照手术最佳姿态完成机器人路径规划,从几何角度对微创外科机器人手腕灵活性进行研究.根据微创外科机器人末端工具的结构和安装特点,运用末端工具姿态球解析法分析手腕灵活性.研究工具的预置位姿对手腕灵活性的影响,证明工具轴线与末关节轴线垂直时,二自由度手腕可以获得满足微创手术要求的灵活性.研究关节轴向偏距对手腕灵活性的影响,证明当存在Z轴方向偏距的情况下,末端工具可以实现全方位的姿态.在此基础上,提出了二自由度手腕成为灵活手腕的必要条件.依据这一条件可以简化微创外科机器人手腕结构.     

HYBRID POSITION/FORCE MANIPULATION OF MULTIFINGERED HAND

ＨＹＢＲＩＤＰＯＳＩＴＩＯＮ／ＦＯＲＣＥＭＡＮＩＰＵＬＡＴＩＯＮＯＦＭＵＬＴＩＦＩＮＧＥＲＥＤＨＡＮＤＧＵＡＮＹｉｓｈｅｎｇ（管贻生）,ＺＨＡＮＧＱｉｘｉａｎ（张启先）（ＲｏｂｏｔｉｃｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ,ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓ...     

基于结构随机跳变系统的制导交班边界设计

为了减小最终脱靶量,研究了系统存在随机扰动时交班切换边界定位问题。首先建立了具有中制导和末制导的结构随机跳变系统模型,然后根据结构随机跳变系统理论进行系统概率分析,并在此基础上结合优化算法,得到最优的交班切换边界,使得当前脱靶量的数学期望和方差最小。最后,进行了某型导弹纵向俯仰通道仿真,验证了该方法的有效性。     

手动攻丝扭矩降低效果的实验研究

振动攻丝的扭矩降低效果从来被认为是在频率适宜的脉冲力矩的冲击作用下产生的.手动攻丝是一种频率很低的振动攻丝.对手动攻丝这种极限振动攻丝过程的扭矩测试结果表明,丝锥对工件的低频、低速往复切削作用也可以使攻丝扭矩显著下降.这表明影响手动攻丝扭矩的主要因素不是振动频率或冲击的大小,而是切削角和分离角的大小,这为进一步究明振动攻丝的机理及促进振动攻丝技术的推广应用奠定了基础.     

非对称线性方程组的块广义最小向后误差算法

许多科学领域都需要求多个右边值的大型非对称线性方程组，使用块方法同时计算所有的方程组比分别计算每一个方程要有效得多。因此，能同时计算所有方程的块迭代方法比单独计算每一个方程的迭代法要有效得多。本提出了一个块GMBACK方法求解有多个右边值的大型非对称线性方程组，该方法利用块Arnoldi过程构造Krylov子空间来求解Xm∈X0 Km(A,R0)使得矩阵A的扰动范数最小。     

灵巧手主从抓持中的运动映射

抓持规划是灵巧手研究中的关键问题之一,主从抓持是目前较为可行的解决方案.其核心问题是将人手的抓持合理地映射为灵巧手的抓持.以仿人灵巧手为研究对象,提出了从人手到灵巧手的主从运动映射方法,在直角空间内建立了主从运动映射模型.根据人手和灵巧手运动学结构的相似性,提出了主从映射矩阵的简化形式,即通过主从手指尖位置增量的线性比例映射,由人手各指尖的运动独立控制灵巧手对应指尖的运动.通过实验对主从映射结果进行了分析,初步探讨了主从映射应满足的基本要求.实验结果表明,映射所确定的灵巧手的指尖位置基本在其工作空间,从而保证主从运动可行;主从手的运动轨迹较为相似,从而保证了主从控制的简单直观.