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颅颌面肿瘤放射性粒子植入手术机器人设计与实现 被引量：4
1
作者 段星光 陈宁宁 +1 位作者 王永贵 孔祥战 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期341-346,共6页
放射性粒子植入治疗术是目前治疗颅颌面肿瘤的一种有效手段,但存在手动植入精度低、手术时间长、医生遭受辐射等问题。为此结合手术特点和需求,设计了一种新型的颅颌面肿瘤粒子植入手术机器人,以实现机器人自动植入粒子辅助治疗颅颌面... 放射性粒子植入治疗术是目前治疗颅颌面肿瘤的一种有效手段,但存在手动植入精度低、手术时间长、医生遭受辐射等问题。为此结合手术特点和需求,设计了一种新型的颅颌面肿瘤粒子植入手术机器人,以实现机器人自动植入粒子辅助治疗颅颌面肿瘤的目的。本文设计了颅颌面肿瘤粒子植入手术机器人系统,完成了机器人本体和粒子植入装置的机构设计,建立了运动学方程并给出了机器人到达目标点的各关节运动学解。最后,设计了机器人连续自动植入粒子手术模式下的控制系统,完成了基于标记点的空间配准,实现了机器人自动植入粒子。实验表明,该机器人定位精度高,可安全有效的自动植入粒子,满足颅颌面肿瘤手术要求。 展开更多
关键词 颅颌面肿瘤 手术机器人 空间配准 粒子植入
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颌骨重建手术机器人定位精度分析与误差补偿 被引量：3
2
作者 孔祥战 段星光 +2 位作者 王永贵 赵洪华 郭传瑸 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1248-1252,1258,共6页
为提高颌骨重建机器人的精度,借助于—台可以实现绝对坐标测量的高精度光学定位跟踪仪,对机器人系统的定位精度进行了误差分析与补偿研究.针对结构参数和运动变量误差,采用修正的运动学模型,进一步真实地反映了机器人的实际结构参数;对... 为提高颌骨重建机器人的精度,借助于—台可以实现绝对坐标测量的高精度光学定位跟踪仪,对机器人系统的定位精度进行了误差分析与补偿研究.针对结构参数和运动变量误差,采用修正的运动学模型,进一步真实地反映了机器人的实际结构参数;对齿轮传动误差和间隙引起的关节回转误差通过实验进行了修正,有效提高了关节传动精度;对零位定位误差,通过机器人逆运动学反解出关节转角,并进行误差补偿,提高了定位基准的精度.实验结果表明上述方法可有效提高颌骨重建机器人的定位精度. 展开更多
关键词 医疗机器人 靶点映射误差 定位精度 零位误差
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机器人实践教学体系综合探索与实践 被引量：14
3
作者 张伟民 杨宇航 +2 位作者 靳家豪 聂富宇 王洋 《中国电化教育》 CSSCI 北大核心 2022年第7期115-119,共5页
伴随人工智能技术的快速发展,机器人领域的发展出现了新的机遇,机器人相关课程教学将更加注重和强调学生的创新思维和实践能力。通过分析现有的机器人方向的专业课程教学体系,指出了存在的问题。随后根据机器人课程教学需要具备综合性... 伴随人工智能技术的快速发展,机器人领域的发展出现了新的机遇,机器人相关课程教学将更加注重和强调学生的创新思维和实践能力。通过分析现有的机器人方向的专业课程教学体系,指出了存在的问题。随后根据机器人课程教学需要具备综合性、创新性、实践性的特点,尝试引入了项目教学法,阐明了项目教学法在提高学生的综合应用能力和实践创新思维等方面的作用。在项目教学法的基础上,根据具体教学实践情况,设计了机器人实践课程教学体系,在引导学生设计并搭建一套相对完整的机器人系统的过程中,逐步加深学生对机器人技术和专业知识的理解和认知,培养学生的工程实践能力和创新思维。数年的教学实践证明,该文所提出的机器人实践课程体系可有效提升教学质量和学生的实践创新能力,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 机器人 实践教学体系 项目教学法 创新思维
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基于完整约束的两轮机器人建模及平衡控制 被引量：5
4
作者 李潮全 高学山 李科杰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期478-481,共4页
依据完整约束下的拉格朗日方程,推导了同轴两轮移动机器人做平面直线运动时的动力学模型,并在此基础上设计了基于极点配置的状态反馈控制模型和系统数字仿真模型。结合控制模型进行了数字仿真实验研究和物理实验研究,并给出了实验分析... 依据完整约束下的拉格朗日方程,推导了同轴两轮移动机器人做平面直线运动时的动力学模型,并在此基础上设计了基于极点配置的状态反馈控制模型和系统数字仿真模型。结合控制模型进行了数字仿真实验研究和物理实验研究,并给出了实验分析结果。研究表明,采用基于极点配置的状态反馈控制方案,能够实现机器人动态平衡控制;机器人在初始偏角绝对值小于0.25 rad时,能够在2 s内恢复平衡,当外部干扰使机器人偏离平衡位置后,机器人能够在3 s内恢复平衡;机器人模型推导合理、有效,数字仿真和物理实验一致性好。 展开更多
关键词 机器人 拉格朗日 动力学 实验研究
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基于KF的自平衡机器人姿态角补偿方法 被引量：3
5
作者 李潮全 高学山 +1 位作者 王树三 李科杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期28-32,共5页
研究基于卡尔曼滤波(KF)的低通滤波补偿方法,对采用单轴加速度计的自平衡机器人姿态角测量系统进行补偿,消除由于振动、冲击等引起的信号失真,增强控制系统的稳定性.根据前期研究及实验,深入分析振动、冲击对传感器信号的影响,提出了一... 研究基于卡尔曼滤波(KF)的低通滤波补偿方法,对采用单轴加速度计的自平衡机器人姿态角测量系统进行补偿,消除由于振动、冲击等引起的信号失真,增强控制系统的稳定性.根据前期研究及实验,深入分析振动、冲击对传感器信号的影响,提出了一种基于最小二乘拟合原理的姿态角计算模型.在获得机器人自由振荡频率的基础上,设计了基于KF的混合低通滤波单元,并进行了物理模型实验.结果表明,该补偿方法能完全消除振动造成的传感信号失真.此外,该补偿方法对强烈冲击所造成的信号波动亦有明显衰减,能显著提升自平衡机器人的稳定性. 展开更多
关键词 自平衡机器人 姿态角信号 KF混合滤波 补偿
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基于仿生鱼群优化方法的非完整机器人队形控制(英文)
6
作者 哈密 宋萍 刘生峰 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第15期65-71,共7页
利用人工鱼群优化(AFSO)方法研究了多机器人的队形控制问题。机器人编队可视为寻迹问题,而编队寻迹是不断减小机器人与其期望编队位置之间的平移和角度误差的优化过程。每一个机器人的控制指令可看做是人工鱼群,通过一系列的控制实现期... 利用人工鱼群优化(AFSO)方法研究了多机器人的队形控制问题。机器人编队可视为寻迹问题,而编队寻迹是不断减小机器人与其期望编队位置之间的平移和角度误差的优化过程。每一个机器人的控制指令可看做是人工鱼群,通过一系列的控制实现期望队形。队形控制策略中包含机器人间的冲突规避行为。利用Matlab中的多机器人仿真器MRsim工具进行了仿真,结果表明,提出的方法具有很高的有效性和效率,适用于各种形式的队形,可以被广泛应用在没有精确系统模型的无线传感器网络中。 展开更多
关键词 多机器人队形控制 编队寻迹 人工鱼群算法
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低功耗一体式无线温压采集系统研究与设计 被引量：7
7
作者 高亮 李浩源 +1 位作者 李建玺 段星光 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第7期68-72,96,共6页
针对换热站内温度与压力传感器有线安装和调试的不便性,设计了一套基于MSP430F149单片机的低功耗、一体式、无线温压采集系统。将传统的分体式温度、压力传感器设计为更紧凑和可靠的一体式温压传感器。对系统的硬件部分、软件部分进行... 针对换热站内温度与压力传感器有线安装和调试的不便性,设计了一套基于MSP430F149单片机的低功耗、一体式、无线温压采集系统。将传统的分体式温度、压力传感器设计为更紧凑和可靠的一体式温压传感器。对系统的硬件部分、软件部分进行了设计。通过窄脉宽瞬时供电、分时供电等方法实现了系统的低功耗设计。通过在实验室及换热站现场的相关测试实验,证明了该系统具有安装方便、稳定可靠、功耗低、精度高、便于维护等优点。 展开更多
关键词 换热站 温度采集 压力采集 低功耗 MSP430 无线通信
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两自由度太阳能跟踪系统设计 被引量：5
8
作者 王成 钟登翔 高峻峣 《机床与液压》 北大核心 2012年第13期124-128,共5页
为了提高太阳能的利用率,更加高效地开发太阳能资源,提出了软件计算与传感器实时检测太阳光强相结合的控制方法。根据当地的时间、经纬度,得到当天太阳的高度角和方位角,驱动电机跟踪太阳位置;然后通过实时中断检测太阳光强,控制电机在... 为了提高太阳能的利用率,更加高效地开发太阳能资源,提出了软件计算与传感器实时检测太阳光强相结合的控制方法。根据当地的时间、经纬度,得到当天太阳的高度角和方位角,驱动电机跟踪太阳位置;然后通过实时中断检测太阳光强,控制电机在一定的小范围内调整太阳光板,精确地跟踪太阳光强的最大点,提高了太阳光的利用率。主要介绍了控制系统组成、硬件电路设计以及实时跟踪软件的设计。 展开更多
关键词 太阳能跟踪系统 控制算法 跟踪精度
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轮/履耦合式无障碍轮椅系统设计及运动分析 被引量：5
9
作者 王冬晓 高学山 刘云辉 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期55-59,共5页
针对目前城市障碍环境下对无障碍轮椅的运动需求,将轮式移动快速性的优点和履带式移动的高越障性的优点有机地加以组合,研制开发了一种多运动模式的轮/履耦合式无障碍轮椅.其特点在于结构紧凑,通过内部变形机构和弹性履带能够快速便捷... 针对目前城市障碍环境下对无障碍轮椅的运动需求,将轮式移动快速性的优点和履带式移动的高越障性的优点有机地加以组合,研制开发了一种多运动模式的轮/履耦合式无障碍轮椅.其特点在于结构紧凑,通过内部变形机构和弹性履带能够快速便捷的对轮式和履带式进行自由转换,同时通过系统自动调节轮椅座椅位置和倾斜度,能够实现智能重心控制并保证轮椅的安全性和舒适性.对该轮椅的结构设计、运动特性、越障性能以及重心平衡控制功能进行了详细的分析.采用模糊控制的方法保证了无障碍轮椅调节响应速度快以及安全可靠性好的控制要求.仿真分析表明,这种无障碍轮椅具有很好的环境适应性和较高的越障能力. 展开更多
关键词 无障碍轮椅 轮/履耦合式 越障稳定性 模糊控制 弹性履带
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一种基于航迹推算与接收信号强度指示相结合的移动传感器网络节点定位方法 被引量：7
10
作者 曾星 宋萍 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第4期245-249,共5页
航迹推算不需要外部传感器信息,并具有定位精度高的优点,因此广泛应用在移动机器人的定位领域,但在移动无线传感器网络节点定位中,航迹推算难以避免误差的累积,且需要设定初始坐标。现提出一种基于航迹推算与接收信号的强度指示法(RSSI... 航迹推算不需要外部传感器信息,并具有定位精度高的优点,因此广泛应用在移动机器人的定位领域,但在移动无线传感器网络节点定位中,航迹推算难以避免误差的累积,且需要设定初始坐标。现提出一种基于航迹推算与接收信号的强度指示法(RSSI)相结合的移动传感器网络节点定位方法,该方法将二者的优缺点互补,具有不需要信标节点、计算量小、对硬件要求低等特点,且可以解决误差累积的问题。利用Matlab进行了仿真,仿真结果表明该方法明显地提高了定位精度,可以有效地应用在移动无线传感器网络中。 展开更多
关键词 动态定位 航迹推算 接收信号的强度指示定位
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