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机器人技术在航空工业中的应用 被引量:47
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作者 毕树生 梁杰 +2 位作者 战强 杜宝瑞 冯子明 《航空制造技术》 2009年第4期34-39,共6页
在竞争日趋激烈的今天,成本和效率同质量一样关键,这就需要采用新技术、新的制造和装配理念、新的管理方法等。机器人技术正好符合精益系统和精益制造的理念,并已在汽车制造业及家电制造业得到了广泛应用,因此近几年在航空制造业中已开... 在竞争日趋激烈的今天,成本和效率同质量一样关键,这就需要采用新技术、新的制造和装配理念、新的管理方法等。机器人技术正好符合精益系统和精益制造的理念,并已在汽车制造业及家电制造业得到了广泛应用,因此近几年在航空制造业中已开始看到机器人的"身影"。 展开更多
关键词 机器人技术 航空工业 应用 精益制造 家电制造业 汽车制造业 航空制造业
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非线性最优机器人手眼标定 被引量:37
2
作者 王君臣 王田苗 +1 位作者 杨艳 胡磊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期15-20,89,共7页
提出一种基于最大似然估计的非线性最优手眼标定算法,并采用该方法对机器人进行了手眼标定.由于机器人系统的运动学正解及相机的外参数推定都包含误差,因此不能满足手眼标定矩阵方程,从而导致现有机器人手眼标定算法对观测噪声较为敏感... 提出一种基于最大似然估计的非线性最优手眼标定算法,并采用该方法对机器人进行了手眼标定.由于机器人系统的运动学正解及相机的外参数推定都包含误差,因此不能满足手眼标定矩阵方程,从而导致现有机器人手眼标定算法对观测噪声较为敏感.新算法根据包含噪声的测量值来估计它们的真值,使得测量真值满足手眼标定方程,并且在欧拉刚性变换矩阵空间中可使真值和对应的测量值的距离最小.通过数值仿真和真实机器人手眼标定实验,将新算法与现有2种经典的手眼标定算法进行了比较,结果表明,新算法在估计误差、对位姿变换次数的敏感度和稳定性方面均优于经典算法. 展开更多
关键词 机器人 手眼标定 最大似然估计
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基于增强现实的机器人遥操作系统研究 被引量:17
3
作者 朱广超 王田苗 +3 位作者 丑武胜 孟偲 伍军 薛喜梅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第5期943-946,共4页
在遥操作系统中,预测仿真中存在的建模误差和运动累计误差严重影响遥操作的安全性、精度和效率。采用增强现实技术可以有效地解决该问题。采用视频融合和物体定位技术,操作者可以方便地对比仿真规划结果和实际机器人执行结果之间的差异... 在遥操作系统中,预测仿真中存在的建模误差和运动累计误差严重影响遥操作的安全性、精度和效率。采用增强现实技术可以有效地解决该问题。采用视频融合和物体定位技术,操作者可以方便地对比仿真规划结果和实际机器人执行结果之间的差异,并可以通过修正和更新仿真模型来补偿建模误差和运动累积误差。实验结果表明该系统不但可以有效地消除通讯时延的影响,还可以提高遥操作的精度和效率。 展开更多
关键词 增强现实 遥操作 虚拟现实 时延
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仿人机器人复杂动作设计中人体运动数据提取及分析方法 被引量:23
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作者 张利格 毕树生 高金磊 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期107-112,共6页
提出了仿人机器人复杂动作设计中人体运动数据提取及分析方法.首先,通过运动捕捉系统获取人体运动数据,并采用运动重定向技术,输出人-机简化模型的数据;然后,对运动数据进行分析和运动学解算,给出基于人体运动数据的仿人机器人逆运动学... 提出了仿人机器人复杂动作设计中人体运动数据提取及分析方法.首先,通过运动捕捉系统获取人体运动数据,并采用运动重定向技术,输出人-机简化模型的数据;然后,对运动数据进行分析和运动学解算,给出基于人体运动数据的仿人机器人逆运动学求解方法,得到仿人机器人模型的关节角数据;再经过运动学约束和稳定性调节后,生成能够应用于仿人机器人的运动轨迹.最终,通过在仿人机器人BHR-2上进行刀术实验验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 仿人机器人 运动捕捉 人-机简化模型 数据提取及分析 逆运动学求解
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基于虚拟现实技术的机器人外科手术模拟与培训系统研究 被引量:10
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作者 吕洪波 王田苗 +4 位作者 刘达 胡磊 唐泽圣 申皓 田增民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第11期88-92,共5页
从中国神经外科手术的具体应用背景出发 ,结合我们研制的机器人辅助无框架立体定向手术系统 (CRAS BH3) ,研究一种基于虚拟现实技术的机器人外科手术模拟与培训系统结构 ,改进和提高三维模型人机交互的显示速度 ,将立体显示HMD设备与自... 从中国神经外科手术的具体应用背景出发 ,结合我们研制的机器人辅助无框架立体定向手术系统 (CRAS BH3) ,研究一种基于虚拟现实技术的机器人外科手术模拟与培训系统结构 ,改进和提高三维模型人机交互的显示速度 ,将立体显示HMD设备与自制的人机交互装置相结合 ,建立一个面向临床实际应用的机器人辅助外科手术模拟与培训演示系统。 展开更多
关键词 虚拟现实 无框架立体定向手术 手术模拟 人机交互装置 机器人 中国 外科手术 培训系统
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混联码垛机器人运动学分析及仿真 被引量:35
6
作者 张志强 臧冀原 贠超 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第11期47-51,共5页
提出了一种能实现手部空间三维移动及一维转动的混联码垛机器人机构——4自由度码垛机器人机构。分析了该机器人运动学特性,通过参考坐标系单独求解和齐次变换法求解相结合的方式,获得了末端操作器的位置、速度、加速度正反解。并提出... 提出了一种能实现手部空间三维移动及一维转动的混联码垛机器人机构——4自由度码垛机器人机构。分析了该机器人运动学特性,通过参考坐标系单独求解和齐次变换法求解相结合的方式,获得了末端操作器的位置、速度、加速度正反解。并提出了结构尺寸优化方法,使该机构位置正解得到简化,运动学解耦,计算量小,便于该机器人运动控制设计、运动轨迹规划和驱动力实时控制。给出了该机构一般输入时机械手的位置、速度、加速度仿真曲线,描述了该机器人机构的运动学特性。 展开更多
关键词 码垛机器人 运动学特性 运动学解耦 仿真曲线
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角膜移植显微手术机器人系统的研究 被引量:6
7
作者 胡一达 李大寨 +1 位作者 宗光华 孙旭光 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期49-53,共5页
在借鉴眼外科显微手术机器人系统研究经验基础上,对角膜移植显微手术机器人系统结构进行深入的研究,针对角膜移植手术的过程和特点,对角膜移植显微手术机器人系统的手术流程、交互方式进行了分析,提出了合理的机器人系统物理结构.研究... 在借鉴眼外科显微手术机器人系统研究经验基础上,对角膜移植显微手术机器人系统结构进行深入的研究,针对角膜移植手术的过程和特点,对角膜移植显微手术机器人系统的手术流程、交互方式进行了分析,提出了合理的机器人系统物理结构.研究了机构型式、末端手术工具、各子系统的关系,并开发了研制样机.切割实验表明,系统设计满足手术要求,可以准确完成手术动作. 展开更多
关键词 显微手术 角膜移植手术 眼外科 手术要求 研究 实验 末端 机器人系统 物理结构 系统设计
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机器人臂/手集成系统的图形仿真及其在遥控操作中的应用 被引量:5
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作者 朱广超 游松 +3 位作者 刘毅敏 王田苗 张玉茹 张启先 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期671-674,共4页
介绍了机器人臂与多指灵巧手集成系统的图形仿真,对系统的建模、传感器仿真、运动规划、面向虚拟现实的人机接口设计以及在遥操作中应用进行了研究,并介绍了已经完成的工作。
关键词 图形仿真 臂/手系统 虚拟现实 遥控操作 机器人
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漂浮基空间机器人及其柔性影响下逆模神经网络控制 被引量:18
9
作者 洪在地 贠超 陈力 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1510-1514,共5页
针对漂浮基空间机器人及其柔性影响下动力学模型,提出一种神经网络控制方法,把神经网络和传统反馈PI控制相结合构成一种混合性机器人逆模学习控制方案,并分析此控制方法工作原理。最后给出带两机械臂漂浮基空间机器人的仿真结果。结果... 针对漂浮基空间机器人及其柔性影响下动力学模型,提出一种神经网络控制方法,把神经网络和传统反馈PI控制相结合构成一种混合性机器人逆模学习控制方案,并分析此控制方法工作原理。最后给出带两机械臂漂浮基空间机器人的仿真结果。结果表明所应用逆模控制方法具有较快收敛性和较高跟踪控制精度,是一种有效的控制方法。 展开更多
关键词 漂浮基空间机器人 柔性臂 神经网络控制
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机器人辅助微损伤神经外科手术系统的研究及其临床应用 被引量:12
10
作者 陈梦东 王田苗 +2 位作者 刘达 田增民 张启先 《中国生物医学工程学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期145-151,共7页
本文介绍了机器人技术在微损伤神经外科手术中的应用 ,系统的研究包括图形规划、微损伤和无损伤空间映射、机器人辅助手术和遥操作放射性同位素植入。在大量的实验测试和实际手术模拟实验的基础上 。
关键词 机器人 立体定向 微损伤神经外科手术 图形规划
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120kg点焊机器人运动状态下的动态特性分析 被引量:6
11
作者 刘晓平 李景湧 +3 位作者 员超 宋量量 李然 周正干 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第13期1137-1140,共4页
对点焊机器人 SIA1 2 0和 HT1 2 0在运动状态下的动态特性进行了分析研究。对比了机器人固定于某位姿和机器人以一定速度运动到该位姿两种情况下结构系统的动态参数 ,指出机器人在运动状态下的整体动态特性与相应固定位姿时的动态特性... 对点焊机器人 SIA1 2 0和 HT1 2 0在运动状态下的动态特性进行了分析研究。对比了机器人固定于某位姿和机器人以一定速度运动到该位姿两种情况下结构系统的动态参数 ,指出机器人在运动状态下的整体动态特性与相应固定位姿时的动态特性有一定差别 ,分析了产生这些差别的原因。由此建议在机器人改进设计中应着重提高机器人关节处的刚度。 展开更多
关键词 点焊机器人 实验模态分析 动态特性 关节刚度
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脑卒中患者下肢外骨骼康复机器人步态规划与运动学仿真 被引量:10
12
作者 朱志伟 唐春霞 +1 位作者 徐立娟 陈殿生 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第1期247-250,256,共5页
为满足越来越多的脑卒中患者辅助行走和康复训练的需要,设计了一款下肢外骨骼机器人模型,采用D-H参数法建立踝关节、膝关节、髋关节坐标系,推演出步态周期内的坐标方程。为了安全起见,要求脑卒中患者步行速度慢且步长短,利用CoG(Center ... 为满足越来越多的脑卒中患者辅助行走和康复训练的需要,设计了一款下肢外骨骼机器人模型,采用D-H参数法建立踝关节、膝关节、髋关节坐标系,推演出步态周期内的坐标方程。为了安全起见,要求脑卒中患者步行速度慢且步长短,利用CoG(Center of Gravity,重心地面投影点)作为步态规划中的稳定性判断依据,并用Robotics Toolbox for Matlab仿真,结果表明:下肢外骨骼康复机器人在康复训练过程中各关节具有连续且稳定的步态轨迹,为后续脑卒中患者使用的下肢外骨骼康复机器人样机研制提供了必要的理论依据。 展开更多
关键词 脑卒中 步态规划 COG 下肢外骨骼机器人 MATLAB
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基于激光跟踪仪的机器人误差测量系统标定 被引量:18
13
作者 齐立哲 陈磊 +2 位作者 王伟 余蕾斌 贠超 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第10期90-94,共5页
为了测量出工业机器人的定位误差,根据工业机器人定位误差测量系统的特点,采用基于距离约束的方法实现了了机器人Tool0坐标系与测量靶标坐标系之间的位置矩阵(工具坐标系)的自动化标定过程,同时分步实现了机器人基坐标系与测量设备基坐... 为了测量出工业机器人的定位误差,根据工业机器人定位误差测量系统的特点,采用基于距离约束的方法实现了了机器人Tool0坐标系与测量靶标坐标系之间的位置矩阵(工具坐标系)的自动化标定过程,同时分步实现了机器人基坐标系与测量设备基坐标系之间的位姿矩阵(基坐标系)自动化标定过程;建立了基于激光跟踪仪的工业机器人定位误差测量系统,并根据测量数据具体标定出了涉及到的各个坐标系,验证了算法的有效性,为工业机器人定位误差的测量打下了基础。 展开更多
关键词 工业机器人 定位误差 坐标系 标定
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主从式遥操作血管介入机器人 被引量:5
14
作者 曹彤 王栋 +1 位作者 刘达 曾玉祥 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期569-573,共5页
传统的血管介入手术需要医生徒手操控导管,存在医生受辐射和人为因素影响手术质量等弊端.针对该问题,设计了用于辅助医生手术的主从式遥操作血管介入机器人.根据临床手术的要求,基于模块化理念,分别对机器人的从端推进机构、主端操控装... 传统的血管介入手术需要医生徒手操控导管,存在医生受辐射和人为因素影响手术质量等弊端.针对该问题,设计了用于辅助医生手术的主从式遥操作血管介入机器人.根据临床手术的要求,基于模块化理念,分别对机器人的从端推进机构、主端操控装置进行了结构设计,为主从模式的实现做了相关的软、硬件开发;对机器人样机进行了必要的性能测试,证实了该机器人具有小于1 mm的运动控制精度和0.44 ms的主从运动实时性.结果表明:该机器人系统解决了传统手术中的问题,在功能和性能上完全满足血管介入手术的要求,具有较高的临床使用价值. 展开更多
关键词 血管介入 机器人 临床手术 控制精度 实时运动
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医用机器人与计算机辅助手术MRCAS进展 被引量:12
15
作者 王田苗 刘文勇 胡磊 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期137-145,共9页
综述了医用机器人与计算机辅助手术(MRCAS)技术在计算机辅助手术、医用机器人和遥操作手术三个方面的发展历程。首先,根据图像模式的不同,总结了计算机辅助手术在CT/MRI导航、透视导航、无图像导航以及其他一些导航手术中的研究进展。然... 综述了医用机器人与计算机辅助手术(MRCAS)技术在计算机辅助手术、医用机器人和遥操作手术三个方面的发展历程。首先,根据图像模式的不同,总结了计算机辅助手术在CT/MRI导航、透视导航、无图像导航以及其他一些导航手术中的研究进展。然后,按照医用机器人的发展历史,阐述了基于工业机器人平台的外科机器人、专用外科机器人和小型模块化机器人三个发展阶段。接着,根据临床应用特点,介绍了遥操作手术在本地遥外科和远程遥外科中的应用。最后,讨论了MRCAS的未来发展趋势。 展开更多
关键词 计算机辅助手术 医用机器人 遥外科
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用于飞机部件自动制孔的机器人制孔系统 被引量:47
16
作者 杜宝瑞 冯子明 +1 位作者 姚艳彬 毕树生 《航空制造技术》 2010年第2期47-50,共4页
进入20世纪90年代后,飞机制造行业对飞机装配技术提出了高质量、高速度、低成本的生产要求,飞机柔性装配技术得到了极大的发展。机器人制孔技术是飞机柔性装配技术的一个重要应用和研究方向。
关键词 飞机部件 制孔技术 机器人 系统 装配技术 制造行业 高速度 低成本
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智能机器人技术在南极科学考察事业中的试验应用 被引量:5
17
作者 李丙瑞 秦为稼 +2 位作者 郭井学 赵忆文 梁建宏 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期336-343,共8页
智能机器人技术在极地科学考察事业中有着广阔的应用前景。2007/2008年度第24次南极科学考察中,我国开发的冰雪面移动和低空飞行机器人在南极成功实现了首次应用。扼要介绍国外开发的应用于南极的智能机器人技术,重点介绍我国开发的冰... 智能机器人技术在极地科学考察事业中有着广阔的应用前景。2007/2008年度第24次南极科学考察中,我国开发的冰雪面移动和低空飞行机器人在南极成功实现了首次应用。扼要介绍国外开发的应用于南极的智能机器人技术,重点介绍我国开发的冰雪面移动和低空飞行机器人及其在南极现场的试验应用情况。此外,作者思考了我国南极考察事业对智能机器人技术的一些潜在需求,以期能对未来的机器人技术开发提供参考。 展开更多
关键词 南极科学考察 冰雪面移动机器人 低空飞行机器人 科学载荷
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立体定向脑外科机器人系统中的定位和空间映射变换 被引量:5
18
作者 陈梦东 李伟 +1 位作者 王田苗 田增民 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期385-393,共9页
本文介绍了机器人辅助立体定向脑处科手术系统中计算机辅助靶点坐标测量和基于标记点测量的空间映射变换的实现 ,分析了映射测量误差对手术系统定位精度的影响。介绍了基于力控制的映射测量的实现 ,通过模拟和临床实验 。
关键词 空间映射 定位 机器人 医疗外科 力控制
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基于多通道增强现实的机器人遥操作技术研究 被引量:5
19
作者 丑武胜 孟偲 王田苗 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第10期49-52,共4页
在传统的预测仿真控制方法的基础上,提出了多通道增强现实遥操作控制策略,以克服通讯时延的影响。通过实际视频图像和预测仿真图形的叠加来消除模型的误差,同时基于TIN(Triangulated Irregular Network)表达的虚拟环境中物体模型,... 在传统的预测仿真控制方法的基础上,提出了多通道增强现实遥操作控制策略,以克服通讯时延的影响。通过实际视频图像和预测仿真图形的叠加来消除模型的误差,同时基于TIN(Triangulated Irregular Network)表达的虚拟环境中物体模型,对虚拟环境中的虚拟接触力进行实时再现,提高操作者的临场感,辅助操作者完成精细的远程操作。实验结果验证了本文所提方法有效性和实用性。 展开更多
关键词 增强现实 机器人遥操作 多通道 虚拟环境 临场感 远程操作 实时 体模 辅助 表达
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基于PMAC运动控制卡的混联码垛机器人研制 被引量:4
20
作者 刘相权 贠超 +3 位作者 张志强 陈心颐 宁凤艳 臧冀原 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第5期49-52,共4页
根据串联机构和并联机构的特点,以及搬运机器人的性能要求,设计了一种4自由度混联码垛机器人,分析了该机器人的运动学特性,求出其位置正反解析解,给出了机器人码垛的路径规划。控制系统采用工业PC(IPC)作为主计算机,利用分布式二级控制... 根据串联机构和并联机构的特点,以及搬运机器人的性能要求,设计了一种4自由度混联码垛机器人,分析了该机器人的运动学特性,求出其位置正反解析解,给出了机器人码垛的路径规划。控制系统采用工业PC(IPC)作为主计算机,利用分布式二级控制结构实现系统的监控和作业管理,协调各关节的运动,准确地跟踪轨迹规划。最后针对普通示教再现作业方式,提出了码垛机器人离线编程方法,重点对搬运机器人离线码垛过程进行了研究,自主开发了机器人控制软件。实际使用结果表明,所研制的机器人已能满足物流自动化系统中的码垛需求。 展开更多
关键词 码垛机器人 运动学分析 控制系统 离线编程 物流自动化
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