控制、可靠性及优化 - 声振论坛 - 振动,动力学,声学,信号处理,故障诊断

cdwxg 发表于 2006-6-11 13:20

[分享]机器人的相关动态及其成果

目录： 1：喷砂、喷漆用履带式磁吸附爬壁机器人 2：分布式多智能体协调控制的机器人足球比赛系统 3：焊接机器人 4：磁吸附爬壁机器人（金属罐防腐机器人） 5：壁面爬行机器人 6：智能型服务机器人 7：RoboCup四腿机器人足球赛 8：机器人足球队 喷砂、喷漆用履带式磁吸附爬壁机器人 该爬壁机器人用于金属罐和船体等金属壁面的喷砂除锈、喷漆防腐和涂层厚度测量，使防 腐作业实现自动化。它可以改善劳动条件、节省人力、提高效率，并可免去搭脚手架。 它具有如下特点： 1．可在垂直陡壁上安全爬行，移动速度无级可调2－8M/min； 2．载重大。可携带笨重的喷吵和喷漆等操作机构，负重能力超过30公斤； 3．功能强。可用作喷砂、喷漆和涂层厚度测量，喷漆有两种方式可选择； 4．自动送取。机器人为永磁吸附，放上取下非常不便，有特制运载车，送取机器人。 
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cdwxg 发表于 2006-6-11 13:20

分布式多智能体协调控制的机器人足球比赛系统

基于分布式多智能体协调控制的机器人足球比赛系统 1．技术特点 （a）过去工厂中的机器人都是以单个形式，静态环境，非实时方式工作的，但是随着全自 化、全无人化工厂的出现，需要分散的，多机器人在复杂的动态环境下，实时方式工作的 环境，本项目的最大特点就是研究分布式多智能体在复杂动态环境条件下，以实时，协调 工作问题； （b）该项目是包含现代各种尖端技术的结合性项目，具体有： 1）计算机应用中的视觉技术、专家系统、计算机软／硬集成等技术； 2）自动控制技术中的智能控制、模糊控制、神经网络等技术； 3）信息通讯技术中的无线网络技术、加密通讯等技术； 4）仿真技术中的虚拟现实技术、协调策略仿真、战略战术、仿真等技术； （c）该项目利用机器人足球比赛形式来研究多智能体之间相互协调和控制技术，因此具有 高度的趣味性、艺术性、观赏性及科普性与体育性； 2．应用范围 （a）可作研究分布式多智能体协调控制试验平台； （b）可作高新技术游戏机； （c）可作考验信息、自动化技术综合实力的比赛工具； （d）可作广大群众最喜欢的科普工具。 3．市场前景本项目能推出新型试验平台、游戏机、比赛工具，因此市场前景极好。 4． 对投资者要求我方技术入股，双方合作建立股份有限公司。

cdwxg 发表于 2006-6-11 13:21

焊接机器人

HT120点焊机器人是国家"963"机器人产业化关点项目，该项目首次采用招标方式，哈工大 机器人研究所通过竞标，承担了该项目，目前已制造完毕，并通过了国家"863"性能评审， 该机器人将用于长春一汽集团红旗轿车点焊线上。 机器人最大负载120kg，正负精度±0.4mm全部采用交流伺服电机驱动，是国内目前最先进 的机器人。目前正准备进行小批量生产形成机器人产业。

cdwxg 发表于 2006-6-11 13:22

磁吸附爬壁机器人（金属罐防腐机器人）

本项目是在国家863计划与黑龙江省科委攻关计划资助下，研制成功的喷砂、喷漆用履带式 磁吸附爬壁机器人。主要用于油田企业众多高大的多金属罐喷砂除锈和喷漆防腐，带检测 装置后，也可用以测厚等。该机器人由磁场吸附爬壁机器人本体、喷砂与喷漆操作机构、 控制系统、喷漆系统和运载小车等部分组成。磁吸附爬壁机器人是一个载体，也是基础部 件，它带着喷漆、喷砂与检测机构进行作业。 它具有以下特点： 1．永磁吸附、有线遥控，可在平面、弧形导磁金属罐壁上垂直移动作业； 2．载重大，超过40公斤，带功能附件后，可用于喷砂与喷漆作业，也可用于检测； 3．设计有抗倾覆机构，爬行安全可靠，可跨越5－10mm焊缝； 4．运动平稳。永磁块用橡胶封装，履带与罐壁是软接触； 5．设计有特制运载小车，机器人可自动上下罐壁，取送方便。 经济效益和社会效益：应用金属罐防腐机器人进行喷砂、喷漆，可以不用搭脚手架，改善 劳动条件，节省人工30％，施工速度提高50％，施工成本降低30％，具有明显的经济效益 及社会效益。 技术水平：经北京中国科学技术信息研究所国内外联机查新，结论为撐捶⑾钟杏氡究翁馀 缟俺?狻⑴缙岱栏?寐拇?接来盼?脚辣诨?魅藬内容相同的专利及文献报道。因此属国 内首创，达到国际先进水平。 应用领域：油田企业、造船与修船行业、化工企业

cdwxg 发表于 2006-6-11 13:22

壁面爬行机器人

壁面爬行机器人又称爬壁机器人。它是机器人中的一个新品种，用以在垂直壁面上爬行并 进行作业。由于这种垂直爬行作业超过了人的极限，所以又称极限作业机器人。 国家863高技术计划智能机器人主题（512）专家组，自90年开始，就支持立题并开始研制 壁面爬行机器人。哈工大机器人所先后共研制成四种类型爬壁机器人，分别为核工业废液 储罐的壁面检查、高层建筑壁面的清洗、金属储罐的防腐、电站锅炉水冷壁清扫和检查等 作业服务。下面分别予以介绍。 该机器人用以检测核工业废液储罐的焊缺陷、外现、壁厚。由于储罐带有放射性，只能进 行遥控检查。它由负压吸附的爬壁机器人、带机械手的小车、遥控工作站、视觉系统和超 声检测系统等部份组成。 该机器人主要技术指标如下： １．机器人爬行速度；０－２米／分（无级可调） ２．机器人移动方式：全方位、电驱动 ３．吸附方式：负压吸附（正常负压约为－600毫米水柱） 4．控制方式：有线控，并能实现程序控制 5．机器人本体外形尺寸 ≤550×650×250毫米 6．机器人本体重量度＜30公斤 7．运载小车移动速度： 1－5米／分（无级可调） 8．小车结构：履带式

cdwxg 发表于 2006-6-11 13:23

智能型服务机器人

该机器人是哈尔滨工业大学机器人研究所于1997年开发研制成功的第一台银行智能型服务 机器人，该机器人是基于PC机开发的，以银行需求为背景的服务机器人。 功能介绍： 一、迎宾服务（达到招揽顾客的目的）。 1．实现机器人手臂腕关节自由度，模拟人的招手动作。 2．实现机器人手臂肘关节自由度。 3．实现机器人手臂肩关节自由度。 4．实现机器人头部两个自由度，即机器人点头和摇头。 5．实现机器人眨眼动作，增加生命力。 6．实现针对人的不同运动行为作出相应的反应，（如：当客户走进银行时，机器人发出摶 队?饬贁；客户离去时，机器人发出摶队?麓卧倮磾等）。这是通过机器人配备的传感系 统进行信息融合、分析和判断。 7．具备自动报时功能，语音方式预报当前时间和日期。

cdwxg 发表于 2006-6-11 13:25

RoboCup四腿机器人足球赛

1.1 简介 国际RoboCup联合会(the Robot World Cup Soccer Games and Conferences ) 是世界上最大的、占主导地位的机器人足球国际组织，总部设在瑞士，现有成员 国近40个。 联合会现任主席是国际著名科学家、在IJCAI-93 大会上获得国际人工智能最高奖--"计 算机与思维" 大奖的北野宏明。联合会负责世界范围的学术活动和竞赛，包括每年一届的世界杯赛和 学术研讨会， 并为相关的本科生和研究生教育提供支持（教材、教学软件等）。 RoboCup目前共分仿真，小型，中型，四腿四个正式比赛类别。 另外还有面向中小学生的初级组竞赛，救援机器人赛，两腿机器人演示等项目。 1.2 四腿机器人足球的意义 RoboCup四腿机器人足球赛是“机器人足球世界杯”（RoboCup）的组成部分之一 。 因为RoboCup的长期目标是建立能与人类足球队相抗衡的两腿机器人足球队，所以作为一 个重要的过渡， 四腿机器人足球赛就有着特殊的重要意义。四腿机器人足球的研究还为计算机、自动控 制、传感、无线通讯、 精密机械，仿生材料，多主体系统中的合作、决策、实时规划和机器学习等众多学科提 供了一个良好的 研究背景。同时在商业应用上，在机器宠物等领域有直接的应用前景。 1.3 四腿机器人足球赛历史 四腿机器人足球赛始于1997年，在日本名古物举行。1998年在法国巴黎举行了第 二届， 美国CMU队获得冠军。此后RoboCup正式接纳四腿机器人足球赛为其正式比赛项目。 首届正式RoboCup四腿机器人足球赛于1999年在瑞典斯德哥尔摩举行，共有9个队参加， 最终法国的LRP队获得冠军。2000年在澳大利亚墨尔本举行的RoboCup2000四腿组比赛是 第二届。 共有12个队参加，来自澳大利亚新南威尔士大学的UNSW队击败卫冕队LRP获得冠军。 第三届RoboCup四腿机器人足球赛于2001年8月在美国西雅图举行。 将有包括科大蓝鹰队在内的16支球队参赛。 1.4 四腿机器人足球赛规则简介 RoboCup四腿机器人赛为双方对抗比赛。比赛在2.8M×1.6M的绿色场地上进行。 四周有6个具有唯一颜色组合的圆柱体作为地标，球门的颜色也以黄色和蓝色唯一的加以 区分。 比赛双方各有三台机器人参加，全部由Sony公司赞助，使用其“爱宝”（AIBO）宠物机 器狗。 双方的机器人队员以蓝色和红色加以区分，蓝方固定地攻击黄门，红方固定地攻击蓝门 。 每方三个队员分为一个守门员和两个攻击员，只有守门员可以在本方禁区内停留。 队员使用分布式的控制，不允许全局统一控制以及远程控制。机器人队员只能依靠机器 人本身的设备去感知， 思考和实施行动。比赛以进球多的一方为胜，平局时直接进行点球大战，并使用突然死 亡法。 1.5 Sony四腿机器人“爱宝”（AIBO）简介 “爱宝”是由Sony公司开发的面向家庭娱乐的四腿机器人。这种机器人具有 优秀的机械性能和良好的 开发环境，是非常适合进行四腿机器人研究的平台。 “爱宝”机器人的主要配置如下： * MIPS 64位RISC中央处理器 * 8MB DRAM存储器 *Aperios操作系统 *外部存储器：记忆卡 *CCD彩色摄像机(1/5英寸, 180,000像素) *立体声麦克风 *单声道扬声器 *可移动关节 - 每条腿有3D自由度 - 头部有3D自由度 - 尾巴有1D自由度 *重量1.25公斤（含电池） *一个7.2V可充电锂电池 *一个4.8V可充电镍铬电池

cdwxg 发表于 2006-6-11 13:26

机器人足球队

工业控制技术国家重点实验室机器人足球队在“2000年中国机器人足球赛”Microsot三 对三比赛中获得亚军10月22日~25日在湖南长沙举办的“2000年中国机器人足球赛”中， 浙江大学工业控制技术国家重点实验室机器人足球队在Microsot（微型机器人足球）三 对三比赛中获得亚军。哈尔滨工业大学获得了冠军。在此，我们对机器人足球、它的发 展意义、以及我们的工作作一个简单的介绍。 1微型机器人足球简介 微型机器人足球的赛场长1.5米，宽1.3米，比乒乓球台略小，场地画有中线、中圈和门 区。每队由三个边长不超过7.5厘米的立方形的遥控小车（机器人）组成。它们的任务就 是将橘红色的高尔夫球（足球）撞入对方的球门而力保本方不失球或少失球。比赛规则 与一般足球相似，也有点球、任意球和门球等。只是因电池容量有限，每半场为5分钟， 中间休息10分钟。下半场结束时若为平局，则有3分钟的延长期，也实行突然死亡法和点 球大战。明显不同之处在于球场四周有围墙，所以没有界外球，而在相持10秒后判争球 。 足球机器人系统，在硬设备方面包括机器人小车、摄像装置、计算机主机和无线发射装 置（见系统总图）。从功能上分，它包括机器人小车、视觉、决策和无线通讯4个子系统 。 机器人小车由车架、车轮、电机、减速机、测速码盘、驱动电源、单片机控制电路与无 线接收模块等构成。它可以按着主机发出的命令调整左、右轮转速，以保证按预定的轨 迹运动。 视觉子系统是机器人的眼睛。它由悬挂在球场中圈上空2米的摄像头摄取图像，由装在主 机内的抓图卡将图像数字化，送入主机内存，再由专用软件对图像进行理解。由于双方 各有不同颜色的队标（黄色和蓝色），而机器人也有不同的队员色标。这样计算机就可 以通过颜色分割辨识出全部机器人与球的坐标位置与朝向。也就是进行模式识别。 装在主机中的决策子系统根据视觉系统给出的数据，应用专家系统技术，判断场上攻守 态势，分配本方机器人攻守任务，决定各机器人的运动轨迹，然后形成给各小车左右轮 轮速的命令值。 无线通讯子系统通过主机串行口拿到命令值，再由独立的发射装置与装在小车上的接收 模块建立无线通讯联系，遥控场上各机器人的运动。 在机器人足球比赛过程中，上述4个子系统以每秒二、三十次，甚至更高的速率连续运行 ，人不得干预。 在人工智能领域，计算机下国际象棋曾经是个具有挑战性的课题。当IBM的深兰战胜了俄 罗斯的卡斯帕罗夫，证明机器可以战胜人类天才。有人便期望着足球场上的一场人机大 战。目前的机器人足球只是完成了象征性的攻防、射门和得分，而真正的人机大战，可 能还要等待50年。 2微型机器人足球的起源、组织与类型 机器人足球是由加拿大大不列颠哥伦比亚大学教授A1an Mackworth在1992年的一次国际人工智能会议上首次提出的，他的目的是通过机器人足球 比赛，为人工智能和智能机器人学科的发展提供一个具有标志性和挑战性的课题。此想 法一经提出，便得到了各国科学家的普遍赞同和积极响应，国际上许多著名的研究机构 和组织开始开展研究，将其付诸实现并不断推动其发展。 目前，国际上有组织的机器人足球比赛分为两大系列——FIRA和ROBOCUP。 FIRA是国际机器人足球联合会的缩写。FIRA的起源与发展和韩国科学(技术)院(KAIST)密 不可分的。FIRA每年举办一次机器人足球世界杯赛(FIRA Robot—Soccer World Cup)，简称FIRARWC。 FIRA的比赛项目主要有： 机器人场地 项目名称尺寸（cm）队员数尺寸（cm）球 NAROSOT 超微机器人足球赛 4×4×5 5 130×90 乒乓球 S-MIROSOT单微机器人足球赛7.5×7.5×7.5 1 130×90 高尔夫球 MIROSOT 微型机器人足球赛7.5×7.5×7.5 3 150×130 高尔夫球 ROBOSOT 小型机器人足球赛 15×15×30 3 220×150 曲棍球 S-KheperaSot自主式机器人足球赛 1 105×68 网球 HUROSOT 拟人式机器人足球赛Φ15×40(具有2条腿) (正在策划中) Benchmark 机器人标准动作比赛（踢球，射门，传射，三角传球等）高尔夫球 ROBOCUP的原意为ROBOT WORLD CUP。1997年正式成立，总部设在日本东京，正式注册瑞士伯尔尼。ROBOCUP自1997年起 每年举办一次机器人足球世界杯赛(The Robot World Cup)。在1999年的世界杯赛上，SONY公司推出了四条腿的机器狗足球赛，表现出日本在 这一领域居于领先地位。并将机器狗作为娱乐型机器人推向市场，风靡一时。 Robocup的比赛项目主要有： Simulation League(电脑仿真比赛) Small—Size League(F-180)(小型足球机器人赛) Middle—Size League(F2000)(中型自主足球机器人赛) SONY Legged Robot League (SONY有腿机器人足球赛) FIRA与Robocup的最大区别在于FIRA是集中控制，而Robocup是分布式控制。 国内在硬件方面的研究基本上都属于FIRA系列，最早着手开发的是东北大学，其他还有 哈尔滨工业大学、国防科大、香港中文大学、中南工大等等。Robocup系列以清华大学和 中国科技大学为主，但仅限于仿真方面。去年，清华大学也向韩国购买了硬件，准备着 手开发。 今年八月，国家科技部委托国家863智能机器人主题办在北京召开了《中国机器人足球战 略发展研讨会》，对开展机器人足球研究的意义、我国机器人足球的发展方向、如何将 机器人足球的研制要与国家的机器人基础研究结合起来、它的产业化前景等方面进行了 深入地探讨。 3开展机器人足球研究的意义 机器人足球是人工智能领域与机器人领域的基础研究课题，是一个极富挑战性的高技术 密集型项目。它涉及的主要研究领域有：小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、 数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图象处理与图象识别、知识工程与专家系统 、决策、轨迹规划、自组织与自学习理论、多智能体协调、以及无线通讯等等。 要实现在2050年进行人机大战，必须要使机器人具备人的体态、体感、体能、技能、智 能、以及感知能力，因此除了以上研究领域外，还涉及生态、材料、能源、传感技术等 学科。 不难看出，需要创新的内容非常得多，所涉及的研究领域也非常得多，并且不仅仅要求 在这些领域内取得要取得巨大的突破，还要求在各个学科之间要进行交叉与集成。机器 人足球同时又提供了一个标准任务，使得研究人员能够利用各种技术，获得更好的解决 方案，从而有反过来促进各个领域的发展。这也就是开展机器人足球研究的深远意义， 也是机器人足球研究的魅力所在。 机器人足球除了在科学研究方面具有深远的意义，它也是一个很好的教学平台。通过它 可以使学生将理论与实践紧密地结合起来，提高学生的动手能力、创造能力、协作能力 和综合能力。目前国家所提倡的素质教育中，能力培养是核心。机器人足球提供了一个 对学生的能力进行培养的大舞台。 索尼公司去年利用机器人足球研究中的成果推出的宠物机器狗AIB0，每只卖2500美元， 虽然价格不菲，但在日本和美国市场上都非常畅销。当时，索尼公司的机器狗在日本限 额销售的3000只在20分钟内就全部卖光。而在美国市场上，2000只在四天内也全部卖光 。索尼公司的负责人称：这个需求比预料的要大得多，这将会是一个大市场，并称将来 娱乐机器人产业将超过整个PC产业。 中国是一个玩具大国，但是中国玩具所包含的科技含量很低。当机器人足球在展览和电 视上亮相后，许多群众和厂家都希望能将这一系统开发成游戏机或娱乐装置，引入家庭 或娱乐场所。可见在中国娱乐机器人、民用机器人具备广阔的市场前景。 4我们的工作 工业控制技术国家重点实验室的足球机器人项目从今年5月开始筹划，8月底设备到位。 并同时面向全校学生组建了兴趣小组，目前主要由控制系、光电系、机械系、信电系的 研究生和博士生组成。在经过短期的培训后，对原有的系统进行了分析。为了参加比赛 ，主要在决策系统方面进行了调整、修改，融入了自己的策略。在这次“2000年中国机 器人足球赛”的Microsot（微型机器人足球）三对三比赛中获得了亚军。 下一步我们将对小车机械、视觉、决策、通讯方面进行全面的开发，构筑我们自己的系 统，开发出自己的小车，力争在明年的比赛中取得更好的成绩。在开发队伍上，我们将 继续采用兴趣小组的形式，为学生提供一个锻炼创造能力、动手能力、综合能力、协作 能力的平台。

sundidai 发表于 2009-8-12 23:31

我想见见你的机器人。看看能否用于喷砂施工和涂料刷漆施工，我比较感兴趣这种机器人，,因为我最近有个工程考虑要用。谢谢你，请你联系我。我的邮箱：sundidai99@vip.sina.com

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