关节型机器人-浙江大学-控制科学与工程学院
盘点国内最具实力的双足仿人机器人研发团队有哪些？
盘点国内最具实⼒的双⾜仿⼈机器⼈研发团队有哪些？来源：⼯业机器⼈之家北京理⼯⼤学黄强教授团队北京理⼯⼤学借鉴⼈类长期进化所具备⾃然、快速、协调运动机理和灵巧结构特征，创新地研究了仿⼈机器⼈的仿⽣运动规划、控制与系统集成等关键技术，取得了新突破。
提出了仿⼈机器⼈运动规划新⽅法，⾸创了运动相似性评价准则，可全范围定量计算机器⼈运动与⼈体运动的相似度，解决了多⾃由度机器⼈拟⼈化复杂运动难题，提⾼了机器⼈运动的⾃然性和稳定性。
提出了快速传感反射平衡控制⽅法，⽆需机器⼈数理模型即可调节踝、膝、腰等关键部位，解决了复杂环境下突发扰动等平衡控制难题，显著提⾼了仿⼈机器⼈适应环境变化的能⼒和反应速度。
发明了功能仿⽣灵巧机构，攻克了系统集成技术，解决了部件与系统性能⼀致性难以匹配的问题，研制成功了集成度⾼、运动协调能⼒强的5代仿⼈机器⼈。
与4代技术创新⽅向不同，“汇童”5代仿⼈机器⼈1.62⽶的⾝⾼、63公⽄的体重略显瘦⼩，但全⾝30个⾃由度的活动能⼒，突破了基于⾼速视觉的灵巧动作控制、全⾝协调⾃主反应等关键技术，使得“汇童”5代成为具有“⾼超”运动能⼒的机器⼈健将。
“汇童”5代能进⾏乒乓球⼈机对打。
两台机器⼈对打的最⾼次数达到200多回合，堪称成为机器⼈“国球⼿”。
作为国际⾸创技术，“汇童”5代是世界仿⼈机器⼈领域的⼀项重⼤突破。
项⽬负责⼈黄强教授“因在仿⼈机器⼈设计和控制⽅⾯的贡献”当选美国电⼦电⽓⼯程师学会会⼠（IEEE Fellow）。
陕西九⽴机器⼈制造有限公司陕西九⽴机器⼈制造有限公司是⼀家制造特种机器⼈的⾼科技公司，公司主要是以特种机器⼈的研发、加⼯、⽣产制造和销售为⼀体。
其产品包括9号双⾜机器⼈（下图），国内第⼀个1：1仿⼈型“智童机器⼈”、⼈型双⾜“易”机器⼈以及全世界最⼤的载⼈“钢弹”机器⼈等。
深圳优必选有限公司在CES 2018上，我们预见了Ubtech将于2019年推出的“⼈形机器⼈管家”Walker 。
多关节康复机器人控制技术研究
多关节康复机器人控制技术研究随着人口老龄化问题的加剧，康复机器人技术作为一种创新的康复手段被广泛关注和研究。
多关节康复机器人控制技术在康复领域中起着重要的作用，它能够帮助康复患者实现运动功能的恢复和改善，提高康复效果。
多关节康复机器人控制技术主要包括机械设计、传感技术和控制算法等方面。
首先，在机械设计方面，要考虑机器人的结构设计和力传递机构。
机器人的结构设计应该符合人体工程学原理，保证患者舒适度和安全性。
力传递机构的设计应该能够实现力量的准确传递，使机器人能够精确控制关节的运动。
其次，传感技术是多关节康复机器人控制技术的关键。
康复机器人应该能够实时感知患者的运动状态和力量输入，以及环境的变化。
传感器可以用于获取患者的肌电信号、运动角度、力量等信息。
这些信息能够帮助机器人根据患者的实时情况进行相应的运动控制。
最后，控制算法是多关节康复机器人控制技术的核心。
控制算法能够将传感器获取的信息与预设的康复目标进行匹配，并生成相应的控制信号。
常用的控制算法有PID控制、神经网络控制和模糊控制等。
精确的控制算法能够使机器人实现对关节的精准控制，促进患者的康复进程。
多关节康复机器人控制技术在临床应用中取得了显著的成果。
首先，多关节康复机器人能够根据患者的康复需求进行个性化的康复方案制定。
机器人能够根据患者的实时反馈和医生的指导进行力度和速度的调整，实现康复过程的个性化。
这种个性化的康复方案有助于提高患者的参与度和康复效果。
其次，多关节康复机器人能够实现运动的重复性和准确性。
机器人能够按照预设的路径和力度进行运动，能够实现无限次的重复运动。
这有助于患者的肌肉功能的恢复和改善。
此外，多关节康复机器人还能够提供实时的运动反馈和康复指导。
机器人能够通过视觉、声音或触觉等方式实时反馈患者的运动情况，给予患者正确的运动指导。
这有助于患者在康复过程中保持正确的运动姿势和力度，避免运动错误的产生。
然而，多关节康复机器人控制技术还存在一些挑战和问题。
机器人智能一体化关节
机器人智能一体化关节
随着机器人技术的不断发展,机器人的智能化和一体化设计已成为重要的研究方向。
机器人的关节是连接其机械臂和端执行器的关键部件,其设计直接影响到机器人的灵活性和适应性。
传统的机器人关节结构较简单,存在运动范围有限、重复定位精度不高等问题。
为实现机器人的智能化,关节的传感、控制、驱动等部件需一体化设计。
一体化智能关节将传感、控制、驱动系统集成在一个紧凑的关节内,实现了高度的集成化。
这种关节内置多种传感器,如位置、速度、力矩、温度传感器等,能实时检测关节的运动状态。
同时,关节内嵌入了驱动电机、减速器、控制电路等,实现了自主控制和驱动。
控制系统采用先进的算法,能进行运动规划、力控等智能控制。
一体化设计降低了系统的复杂性,减小了关节体积,提高了机器人的负载能力和动作灵活性。
此类一体化智能关节正在用于各种机器人的研发。
例如用于人形机器人手臂的智能关节,集成了细密的位置反馈、运动控制和驱动系统,使其拥有与人手相似的灵巧性。
在工业机器人方面,一体化智能关节可以优化机械臂的控制精度和运动协调性,实现复杂运动控制。
这种关节技术将推动机器人向更高的智能化方向发展。
关节机器人毕业设计
关节机器人毕业设计关节机器人毕业设计近年来，随着科技的不断发展，机器人技术逐渐成为人们关注的焦点。
在这个领域中，关节机器人作为一种重要的研究方向，吸引了众多学子的关注。
关节机器人不仅能模拟人体关节的运动，还能在工业生产、医疗护理等领域发挥重要作用。
因此，关节机器人的毕业设计成为了很多工程学子的首选。
关节机器人的毕业设计涉及多个学科，包括机械设计、电路控制、传感器技术等。
首先，机械设计是关节机器人毕业设计中不可或缺的一环。
学生需要根据机器人的功能需求，设计出合适的机械结构。
这个过程需要考虑到机器人的运动范围、力学特性以及工作环境等因素。
同时，学生还需要运用CAD软件进行三维建模，以便进行仿真分析和优化设计。
其次，电路控制是关节机器人毕业设计中的另一个重要环节。
学生需要设计出适合机器人运动控制的电路系统。
这个过程需要学生熟悉各种电子元器件的工作原理，以及如何进行电路的布线和焊接。
同时，学生还需要编写相应的控制程序，实现对机器人的精确控制。
这需要学生具备扎实的电子技术基础和编程能力。
传感器技术也是关节机器人毕业设计中的重要一环。
传感器可以感知机器人周围的环境和状态，从而实现对机器人的智能控制。
学生需要选择合适的传感器，并将其与机器人的电路系统进行连接。
此外，学生还需要编写相应的程序，实现传感器数据的采集和处理。
这个过程需要学生具备一定的电子技术和编程知识。
关节机器人毕业设计的难度较大，需要学生具备扎实的理论基础和实践能力。
因此，学生在进行毕业设计之前，需要系统学习相关的课程，包括机器人学、控制工程、电子技术等。
同时，学生还可以参加一些相关的比赛和项目，提升自己的实践能力和团队合作能力。
关节机器人毕业设计的成果不仅仅是一台机器人，更是学生们多年学习和实践的结晶。
通过这个过程，学生能够将所学的理论知识应用到实际工程中，提升自己的综合素质和解决问题的能力。
同时，关节机器人毕业设计也为学生未来的职业发展提供了很好的机会。
关节型机器人腕部结构设计(全套,CAD有图)
1前言1.1机器人的概念机器人是一个在三维空间中具有较多自由度，并能实现较多拟人动作和功能的机器，而工业机器人则是在工业生产上应用的机器人。
美国机器人工业协会提出的工业机器人定义为：“机器人是一种可重复编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机”。
英国和日本机器人协会也采用了类似的定义。
我国的国家标准GB/T12643-90将工业机器人定义为：“机器人是一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。
能搬运材料、零件或操持工具，用以完成各种作业”。
而将操作机定义为：“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置”。
机器人系统一般由操作机、驱动单元、控制装置和为使机器人进行作业而要求的外部设备组成。
1.1.1操作机操作机是机器人完成作业的实体，它具有和人手臂相似的动作功能。
通常由下列部分组成：a.末端执行器又称手部，是机器人直接执行工作的装置，并可设置夹持器、工具、传感器等，是工业机器人直接与工作对象接触以完成作业的机构。
b. 手腕是支承和调整末端执行器姿态的部件，主要用来确定和改变末端执行器的方位和扩大手臂的动作范围，一般有2～3个回转自由度以调整末端执行器的姿态。
有些专用机器人可以没有手腕而直接将末端执行器安装在手臂的端部。
c. 手臂它由机器人的动力关节和连接杆件等构成，是用于支承和调整手腕和末端执行器位置的部件。
手臂有时包括肘关节和肩关节，即手臂与手臂间。
手臂与机座间用关节连接，因而扩大了末端执行器姿态的变化范围和运动范围。
d. 机座有时称为立柱，是工业机器人机构中相对固定并承受相应的力的基础部件。
可分固定式和移动式两类。
1.1.2驱动单元它是由驱动器、检测单元等组成的部件，是用来为操作机各部件提供动力和运动的装置。
1.1.3控制装置它是由人对机器人的启动、停机及示教进行操作的一种装置，它指挥机器人按规定的要求动作。
1.1.4人工智能系统它由两部分组成，一部分是感觉系统，另一部分为决策－规划智能系统。
浙江大学控制科学与工程学系《微机原理与接口技术》教学大纲
浙江大学控制科学与工程学系《微机原理与接口技术》教学大纲-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN浙江大学控制科学与工程学系《微机原理与接口技术》教学大纲课程代码：课程名称：微机原理与接口技术课程类别：必修课授课周数：16周学时：3+1课程学分：3.5面向对象：三年级本科生预修课程要求：《计算机文化基础》、《数字电子技术》、《模拟电子技术》一、课程介绍（100-150字）《微机原理与接口技术》是电子信息类本科生的基础课程之一，通过该课程的学习使学生从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成和工作原理，熟悉微机的汇编指令体系及汇编程序设计方法，以及常用接口技术及其软硬件设计方法，建立微机系统的整体概念，达到初步具有微机应用系统的软硬件设计、开发能力。
二、教学目标(一) 学习目标该课程主要内容包括微处理机基本结构和组成，各部分工作原理和引脚特性；汇编语言指令系统和程序设计方法与技巧；定时器/计数器和异步串行通讯口的工作原理和应用；中断方式和中断处理过程；微机系统中存储器和I/O 的扩展方法，人机接口（按键与显示）和模数、数模接口技术，以及微机应用系统的设计方法。
(二)可测量结果通过学习本课程，学生应达到：1. 了解微型计算机的组成及基本工作原理，初步建立微机系统的概念。
2. 掌握汇编语言程序设计的基本方法。
3. 掌握微机中存储器系统及存储芯片与CPU的连接方法和系统应用扩展的基本原理4. 掌握中断、定时器、串行接口、人机交换等各模块的工作原理和应用。
5. 了解当前市场主流微处理器的功能及技术特色。
6. 学习嵌入式系统设计方法。
三、课程要求（一）授课方式1、采用多媒体投影教学。
2、实验环节每周1学时，共计16学时。
3、结合各章节授课内容，布置相应的作业量，用于巩固教学和实验内容。
4、对部分学有余力的同学进行一定的课后拓展训练。
（二）学习要求通过学习本课程，学生应了解微型计算机的组成及基本工作原理，初步建立微机系统的概念；掌握汇编语言程序设计的基本方法；掌握微机系统的开发与应用。
协作机器人关节设计及伺服驱动研究
协作机器人关节设计及伺服驱动研究近年来，协作机器人在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
协作机器人的关节设计和伺服驱动技术是影响其性能和精度的关键因素。
本文将对协作机器人关节设计及伺服驱动研究进行探讨。
首先，关节设计是协作机器人运动灵活性和稳定性的基础。
关节设计需要考虑机器人运动范围、负载能力、精度要求等因素。
一种常见的关节设计是采用电机驱动和减速器组成的伺服系统。
这种设计能够实现高精度和高扭矩输出，满足协作机器人工作的需求。
其次，伺服驱动技术对协作机器人的性能和精度有着重要影响。
伺服驱动技术能够实现对机器人关节的精确控制和位置反馈。
常用的伺服驱动技术包括PID控制、自适应控制和模糊控制等。
这些技术能够实现对机器人关节的速度、位置和力矩的精确控制，提高机器人的运动精度和稳定性。
此外，关节设计和伺服驱动技术还需要考虑机器人的安全性和可靠性。
关节设计需要考虑机器人的结构强度和稳定性，以确保机器人在工作过程中不会出现关节松动或断裂的情况。
伺服驱动技术需要采用高精度的传感器来实时监测机器人关节的状态，以确保机器人能够及时响应外部环境变化并做出相应调整。
综上所述，协作机器人关节设计及伺服驱动研究是实现机器人高精度和稳定性的关键技术。
关节设计需要考虑机器人的运动范围、负载能力和精度要求，采用电机驱动和减速器组成的伺服系统。
伺服驱动技术能够实现对机器人关节的精确控制和位置反馈，提高机器人的运动精度和稳定性。
同时，关节设计和伺服驱动技术还需要考虑机器人的安全性和可靠性。
这些研究对于协作机器人的应用和发展具有重要意义。
未来，我们还需要进一步深入研究关节设计和伺服驱动技术，不断提升协作机器人的性能和精度，实现更广泛的应用。
关节型机器人结构设计及仿真分析
机电学院毕业设计指导书课题名称关节型机器人结构设计及仿真分析教学系、部、室机械设计系专业机械设计制造及其自动化指导教师一、毕业设计题目题目名称：关节型机器人结构设计及仿真分析机器人技术是近40多年来迅速发展起来的一门综合性学科，它综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。
机器人的研究、制造和应用，正受到许多国家的广泛重视，是一个国家科技水平和经济实力的象征。
它能够替代人类不知疲倦地完成枯燥繁重的劳动，降低工人的劳动强度，提高劳动生产率。
它的环境适应能力强，能够在水下、太空、真空、辐射以及剧毒等任何危险环境中工作，使人类的生命安全和健康得到保障。
随着研究的深入，人们不断发现机器人技术的潜力，对它的应用已经逐步渗透到了人们生产和生活的各个领域中。
目前工业生产中应用最广泛的机器人是工业机器人，亦称作工业机械手。
各种不同功能的机械手操作系统其机械、电气和控制结构一般也各不相同，但大多数完整的机械手系统都有4个主要部分：1.机械本体机构2.传感系统3.控制系统4.驱动源。
机械本体机构通常是由手臂、手腕和末端执行器组成。
它们主要是由一系列旋转关节或移动关节相连接的多个机械连杆的集合体，从而形成开式运动链的结构。
一端装在固定的基座上，另一端在手腕上安装手爪、各种夹持机构或专用工具来完成各种工作。
机械手在执行一项任务时，由它的机械结构实现其运动机能，完成规定作业，因此机械结构的布局、类型、传动方法和驱动方式将直接影响机械手的总体性能。
传感系统是将有关机械部件的各种工作状态信息传递给机器人的控制系统，控制系统通过这些信息确定机械部件各部分的正确运行轨迹、速度、位置和外部环境，使机械部件的各部分按预定程序在规定的时间开始和结束动作。
驱动源是使各种机械部件产生运动的装置，主要包括气动、液压和电动三种形式。
浙江大学控制理论与控制工程直博生培养方案
课程编号
课程中文名
总学时
学分
开课学期
备注
秋
冬
春
夏
公共学位课
0510001
博士生英语
32
2
√
√
√
√
公共学位课
0420001
自然辩证法
32
2
√
√
√
公共学位课
0220002
科学社会主义理论与实践
24
1
√
√
√
公共学位课
0410001
现代科技革命与马克思主义
32
2
√
√
√
√
专业学位课
0000997
根据研究需要确定学位课程
0
0
√
√
√
√
专业学位课
1009001
计算机实时控制技术
32
2
√
√
专业学位课
1021051
鲁棒与最优化控制
48ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3
√
专业学位课
1021052
系统辨识
32
2
√
√
专业学位课
1011071
非线性控制系统
32
2
√
专业学位课
1011072
智能控制与智能系统
32
2
√
专业学位课
1021004
信息融合理论及应用
32
2
√
专业外语：
同学校要求
发表论文：
至少发表（含录用）论文三篇，其中：一篇在SCI、Ei收录的刊物上发表（含录用）、二篇在一级刊物上发表（含录用）。
其他：
同等学力或跨学科专业研究生，一般在导师指导下确定2-3门本学科的本科生主干课程作为补修课程，没有补修成绩或补修课程考试不合格者不得进入论文答辩。补修课程不计学分。直博生在读期间，应修最低38学分，其中公共学位课7学分，专业学位课12学分，选修15学分，读书报告4学分。
浙江大学智能机器人交叉平台拔尖人才培养探索与实践
面向未来FACE THE FUTURE 浙江大学智能机器人交叉平台拔尖人才培养探索与实践目录/Contents一浙江大学拔尖人才培养@竺可桢学院浙江大学拔尖人才培养目标突出通识教育，形成精深宽广、层次嵌套的知识养成并熟练运用；通专跨的思维方式形成互联互通、网络链接的知识结构宽厚的知识知识、能力、素质、人格全方位出众，具有全球竞争力的行业领军人才和未来领导者突出追求卓越，从知识为主转向能力为主；专注创新，具有深层次学习、知识建构的能力；会思考、批判、选择、坚守卓越的能力突出自我激励与交互培养，在自我管理和榜样示范中养成高素质；始终具有人文情怀、科学精神全面的素质志存高远，自觉培育完美的道德品质、坚守正确的价值取向；以天下为己任，自觉服务人类、国家、社会健全的人格4发展历史拔尖创新人才培养基地教育教学改革的试验田1984（工科）混合班2000理科班、教改实验班2000文科班2002金融学实验班2004竺-计共建班2005巴德年医学班(本博一贯制)2008李志文商学班2009丘成桐数学班2012启真班1994工程教育高级班1999创业管理强化班2004公共管理强化班2006“英语+X”双学位班2008文化中国班设计创新班2009神农班竺桢学院成立竺可桢学院成立2010求是科学班2016交叉创新平台2017新神农班2018智慧能源班公共管理英才班混合班(1984.8）竺可桢学院（2000.5）5荣誉教育品牌竺可桢学院品牌✧国家栋梁✧浙大荣耀品牌核心✧顶尖师资✧接轨国际✧交叉复合✧创新引领✧德才兼备✧贡献卓著1. 荣誉学籍2. 荣誉课程3. 荣誉项目4. 荣誉证书树立品牌意识，深化品牌内涵：★立德树人，强调荣誉感、使命感、责任感；★面向未来，强调交叉复合培养理念；★国际视野，强调全过程浸润式的国际化培养。
入学时培养中毕业时•走过荣誉之门•诵读荣誉誓言•聆听校长第一课•荣誉项目培养•荣誉学籍确认•荣誉课程学习•荣誉证书授予•荣誉院戒佩戴6培养概况•在办班级学生培养专业基本覆盖39个A类学科农学●培养类别（主修8大类+辅修3类）主修：混合班、人文社科实验班、交叉班、巴德年医学班、求是科学班、新神农班、智慧能源班、公共管理英才班辅修：工程教育高级班、创新创业强化班、公共管理强化班●学生规模（在读总人数：2000+)主修：500-550人/届（约占全校每届人数的8%）辅修：120人/届7交叉创新平台2016年，成立交叉创新平台，“机器人+人工智能”纳入首批三个平台 2017年，交叉创新平台“机器人+人工智能”调整为“智能机器人”班2017年，以“智能机器人班”为基础，获教育部新工科专业建设项目立项：《多学科交叉复合的智能机器人拔尖人才培养模式探索与实践》 2018年，启动“人工智能”和“机器人工程”两个新专业建设方案年份2016年2017年2018年交叉创新平台计算机+大数据管理大数据管理大数据机器人+人工智能智能机器人智能机器人金融+数学金融+数学金融+数学人数100139118主动回应时代需求的招生改革目录/Contents二浙江大学新工科拔尖人才培养探索实践@“智能机器人”交叉平台9未来已来：智能机器人拔尖人才培养探索实践提纲●目的背景●前期基础●特色内容●预期成效101.目的背景：机器人已成为国家战略性新型技术与产业中国制造2025From a manufacturer of quantity to one of quality …10个重点领域新信息技术数字机床和机器人航空航天装备高技术船舶轨道交通装备节能与新能源汽车电力装备农业机械装备新材料生物医疗及医疗器械我们的技术和制造能力能不能应对这场竞争？我们不仅要把我国机器人水平提高上去，而且要尽可能多地占领市场。
人形机器人一体化双向驱动关节关键技术研发
人形机器人一体化双向驱动关节关键技术研发一、研究背景近年来，随着人工智能和机器人技术的快速发展，人形机器人逐渐成为科技领域的热门话题。
人形机器人在工业生产、医疗护理、军事作战等领域具有广阔的应用前景。
然而，要想实现人形机器人的灵活运动和复杂任务执行，关节驱动技术是至关重要的。
作为人形机器人的关键部件，关节驱动技术的研发和创新对于人形机器人的发展至关重要。
二、双向驱动关节技术的意义传统的机器人关节驱动通常只具备单向驱动的能力，这意味着机器人只能在一个方向上进行力的施加和关节的驱动。
而双向驱动技术则可以使机器人具备更加灵活的运动能力和更加精准的力量控制能力。
通过双向驱动关节技术，机器人可以更好地模拟人类的运动方式，实现更加自然、流畅的动作。
三、一体化关节设计的重要性一体化关节设计是指将驱动器、传感器和关节结构融合在一起，形成一个整体化的关节结构。
与传统的分体式关节相比，一体化关节具有结构简洁、性能稳定、维护方便等优势。
一体化关节设计可以有效提高关节部件的工作效率，降低工作噪音，提高工作精度，并且减少机械传动部件，从而提高机器人的可靠性和稳定性。
四、关节关键技术研发的挑战在实现人形机器人一体化双向驱动关节的过程中，研究人员面临着诸多技术挑战。
首先是关节驱动系统的设计与研发，需要克服传统单向驱动结构中存在的问题，如惯性大、响应速度慢、功率损耗高等。
其次是关节传感器的研发，双向驱动需要实时的力和位移反馈，对传感器的性能和精度提出更高的要求。
最后是一体化关节结构的设计与制造，需要综合考虑驱动器、传感器和关节结构的整体优化，确保一体化结构的稳定性和可靠性。
五、关节关键技术研发的方向为了克服上述挑战，需要在关节关键技术研发中寻求创新突破。
首先是关节驱动系统的创新设计，采用高性能的电机和智能控制算法，提高关节驱动的效率和控制精度。
其次是关节传感器的研发，引入先进的传感技术，如压力传感器、力矩传感器等，实现对关节力和位移的精准监测。
浙江大学2013年度大学生国家级创新训练名单
浙江大学本科生院文件
浙大本发〔2013〕19号
关于公布浙江大学2013年国家级大学生创新创业训
练计划项目的通知
各学院（系）：
根据教育部《关于报送2013年国家级大学生创新创业训练计划立项项目的通知（教高司函[2013]45号）精神和我校《关于组织申报2013年浙江大学 “国家级大学生创新创业训练计划”（含“中控教育基金”大学生创新训练计划）项目的通知》要求，经学生本人申请，学院（系）推荐，学校组织答辩、专家评审、结果公示等程序，确定经济学院《汇率升值、市场结构与企业创新——基于中国的经验研究》等 127个项目为我校2013年国家级大学生创新创业训练计划项目（见附件），现予公布。
附件：浙江大学2013年国家级大学生创新创业训练计划项目 浙江大学本科生院
二○一三年六月二十八日
主题词：学生 创新 创业 项目 通知
抄送：有关部门。
浙江大学本科生院办公室 2013年6月28日印发。
基于嵌入式系统的六轴关节型机械臂系统
基于嵌入式系统的六轴关节型机械臂系统
姜宇凡
【期刊名称】《自动化与信息工程》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】基于嵌入式系统设计了一款六轴关节型机械臂系统。
六轴关节型机械臂的各关节零件通过3D打印后组装;主控板的微型控制器选用STM32F103C8T6芯片;利用MatLab仿真软件对六轴关节型机械臂进行运动学建模和仿真;采用Java 语言开发六轴关节型机械臂的上位机软件,使机械臂可以通过上位机或无线装置实现姿态控制、抓取等操作,并支持动作记忆功能,可重复动作。
基于航空精确制导武器部装产线,搭建温度测试工业应用场景,进行六轴关节型机械臂的正逆解与点动实验,为后续数字孪生技术的研究打下基础。
【总页数】9页(P47-54)
【作者】姜宇凡
【作者单位】中国空空导弹研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TP241.2
【相关文献】
1.高创——四轴与六轴机械臂伺服系统个性化解决方案
2.基于LabVIEW的教学型六轴机械臂设计
3.基于OpenGL的六轴机械臂仿真示教系统研究
4.基于改进型
RLM算法的六轴机械臂运动学标定实验5.改进粒子群算法在六轴机械臂关节空间轨迹规划中的应用
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刘山
浙江大学控制科学与工程学院
内容
• • • • • • 关节型机器人简介 操作臂 运动学 动力学 运动规划 控制
参考书： •John J. Craig, 贠超等译. 机器人学导论. 北京：机械工业出 版社，2006 •蔡自兴. 机器人学. 北京：清华大学出版社，2000 2
关节型机器人简介
• 意大利
– COMAU
瑞典ABB Robotics
• ABB公司是世界上最大的机器人制造公 司。 • 1974年，ABB公司研发了全球第一台全 电控式工业机器人-IRB6，主要应用于工 件的取放和物料的搬运。 • 1975年，生产出第一台焊接机器人。 • 1980年，生产出喷漆机器人。 • 2002年，ABB公司销售的工业机器人已 经突破10万台，是世界上第一个突破10 万台的厂家。 • ABB公司制造的工业机器人广泛应用在 焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处 理、包装、喷漆、水切割等领域。
• 4D:
– – – – Dangerous Dirty Dull Difficult
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关节型机器人发展史
• 1959年美国的英格伯格和德沃尔联手制造出世界上第一台 关节型工业机器人实验样机。 • 1967年，日本引进了美国的关节型工业机器人技术，经过 消化、仿制、改进、创新，到1980年，关节型工业机器人 技术在日本取得了极大的成功与普及。 • 1980年代以来，欧洲（瑞典、德国、英国、法国、意大利 及西班牙等）关节型工业机器人市场进入快速增长期，年 增长率平均保持在15％左右。 • 中国关节型工业机器人技术起步较晚，1987年，北京首届 国际机器人展览会上，我国展出了10余台自行研制或仿制 的关节型工业机器人。经过二十多年的发展，我国研制和 生产的关节型工业机器人已达到了工业应用水平。
一种应用于工业自动化的，多轴的、可编程的、自动控制的、多功能的执行机构
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工业机器人特点
• 可编程
– 可随工作环境变化的需要而再编程，可在小批量、多品种、具有 均衡高效率的柔性制造过程中发挥很好的功用。
• 拟人化
– 具有移动自身、操作对象的机构，能实现人手或脚的某些基本功 能。
• 通用性
– 具有高度灵活性的多功能机电装置，可通过改编程序获得灵活性。 简单地更换端部工具实现多种功能。
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关节型机器人技术进展
• 第一代关节型机器人
– 主要是示教再现控制的操作 机器人。
• 第二代关节型机器人
– 具有感受功能的机器人。包 括具有光觉、视觉、触觉、 声觉等。
• 第三代关节型机器人
– 智能化的高级机器人。
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关节型工业机器人应用领域
• • • • • • 汽车及汽车零部件制造业 机械加工行业 电子电气行业 橡胶及塑料工业 食品工业 木材与家具制造业
• 越来越广泛的应用
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工业机器人公司
• 瑞典
– ABB Robotics
• 英国
– AutoTech Robotics
• 日本
– FANUC – Yaskawa
• 加拿大
– Jcd International Robotics
• 以色列
– Robogroup Tek
• 德国
– KUKA Roboter
工业机器人定义
• 美国机器协会（RIA）：
– 一种用于移动各种材料、零 部件、工具或专用装置的， 通过程序化的动作来执行各 种任务，并具有编程能力的 多功能操作机。
• 国际标准化组织（ISO）：
– 一种自动的、位置可控的、 具有编程能力的多功能操作 机。这种操作机具有多个轴， 能够借助可编程操作来处理 各种材料、零部件、工具和 专用装置,以执行各种任务。
• 主要工业机器人产品：
– R-2000iA系列多功能智能机器人
• 具有独特的视觉和压力传感器功能， 可以将随意堆放的工件检起，并完成 装配。
– Y4400LDiA高功率LD YAG激光机器 人
• 拥有4.4千瓦LD YAG激光振荡器，具 有更高的效率和可靠性。
• 其工业机器人（包括注模机产品） 年销售收入为13亿美元，占总收 入的50%
• 中国
– 新松 • 2014年中国工业机器人销量达4.5万台， 预测到2017年可能达到10万台。 • 目前国外机器人制造企业占据中国近 90%的市场份额。 • FANUC, Yaskawa, KUKA, ABB四家外 国公司合计占据约65%的市场份额。
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• 美国
– Adept Technology – American Robot – Emerson Industrial Automation – S-T Robotics
– – – – 点焊和弧焊机器人 油漆和处理机器人 LCD玻璃板传输机器人 半导体晶片传输机器人
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• 机器人年销售收入为10亿美元，占该公 司营业总收入35%
日本FANUC
• FANUC公司致力于数控设备和伺 服系统的研制和生产。 • FANUC公司包括两大主要业务
– 工业机器人 – 工厂自动化
• 中国国家标准： • 日本工业机器人协会 （JIRA）：
– 在三维空间具有类似人体上 肢动作机能及结构，并能完 成复杂空间动作的、多自由 度的自动机械。 – 工业机器人为模拟人手臂、 手腕和手功能的机械电子装 置，它可以把任一物件或工 具按空间位置、姿态的时变 要求进行移动，从而完成某 一工业生产的作业要求。
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日本安川电机 （Yaskawa Electric Co.）
• 1977安川电机研制出第一台全电动工业 机器人。 • 最早将工业机器人应用到半导体生产领 域。 • 旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国以 及Synetics Solutions美国公司等子公 司，至今共生产13 万多台机器人产品， 而最近2年生产的机器人3万多台，超过 了其他的机器人制造公司。 • 公司每月工业机器人生产能力达到2000 台。 • 其核心的工业机器人产品包括：
• 智能性
– 有一定感知，能识别环境及操作对象。具有理解指令，适应环境， 规划作业操作过程的能力。
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为什么使用工业机器人？
Perform 4A tasks in 4D environments • 4A:
– – – – Automation Augmentation Assistance Autonomous