优雅的步态让人如沐春风

优雅的步态让人如沐春风

有很多女性把精力放在妆容和着装上，而忽略了自己的步伐。一个妆容无可挑剔、服装得体大方的女婿生如果起来路来不是左摇右晃就是含胸驼背，那真是大煞风景。

女人的步态燕尾服现着女性特有的魅力，是一种无声的语言，在表达着美的体验。

我国古代女人“三寸金莲”所展现出的柳步，现代女人穿高跟鞋所传递的性感气息，女模特们在台上走的猫步等等，都在对美进行表述。

综述古今美女的步态要领便是：快抬脚，迈小步，轻落地。使人感到她们如一缕轻柔的春风，妙不可言。

行走时，男女一定区别：男子步履雄健有力，走平行线，展示刚健、英武的阳刚之美；女子步履轻盈、娴静，步伐略小，走直线，展示出温柔、娇巧的阴柔之美。每一个女人都渴望拥有行云流水般优美的步态，款款轻盈之中透露出女性高雅、温柔、端庄之美，而典雅的柳步，则更添女性贤淑温柔之魅力，展现身姿的风采。

轻盈步太民的实现要注意以下几个方面：

（1）腰还动脚，重心移动，以腰部为中心。

（2）颈要直，双目平视，下颌向内缩，面带微笑。

（3）上半身要保持挺直，腰部后收，两脚平行。

（4）膝盖伸直，脚跟自然抬起，两膝盖互相碰触。

（5）有节奏地走路，肩膀放松，手指并拢。

如果你走路时能注意上述要点，你就能在行走中达到美的体现，并时刻洋溢着青春的魅力。

女性的步姿有时因着装和场合的不同，而有着不同的表现方式：

直线步姿。行走是地，应昂着挺胸，收腹直腰，两眼平视，肩平不摇，双臂自然前后摆动，脚尖微向外或向正前伸出，行走时与脚跟成一直线。

走路时的步态美与不美，是由步度和步位决定的。

步度，是指行走时两脚之间的距离。步度的一般标准是一脚迈出落地后，脚跟离另一只脚的脚尖的距离恰好等于自己的脚长。

步位，是脚落地时应放置的位置。

步韵也很重要。走路时，膝盖和脚腕都要富有弹性，肩膀应自然、轻松地摆动，使自己走在一定的韵律中，才会显得自然优雅。

当你身穿旗袍或西装裙以此走姿行走时，则给人以轻盈、柔软、飘逸之感，宛如仙女下凡一般。

高跟步姿。当你穿上锥尖跟的高跟鞋时，你会感觉胸部挺起，腹部收缩，整条腿向后倾斜，腰明显塌下去，臂部自然翘起，小腿也变得饱满起来，脚背贼胆线圆润，女性的曲线美得以实现。

此步态要领是昂首、挺胸、收腹，要目视前方，双臂自然摆动，步姿轻盈，显示了女性温柔、文静、典雅的窈窕之美。

舞台步姿。犹如模特儿的走姿，给以强化其肢体的美感。大幅度的两手摆动干净利落，具有鲜明节奏感的脚步，给人以充满朝气、体态轻盈之感。

总之，走姿千姿百态，没有固定模式，或矫健轻盈，或精神抖擞，或庄重优雅。只要与场合、情景相协调并能表现自己个性的步态，那就是美的。

女人的走姿很重要，一不小心，有失大雅，而且显得缺乏礼仪修养。

比如：内入字和外八字，弯腰穹背、歪肩晃臀、头部前伸，身体左右摇摆或摇头晃肩、扭腰摆臂、左顾右盼，脚蹭地面、下下颤动，手臂左右式地摆动，步度夸张等等都属女性走姿的禁忌。

机器人控制技术论文

摘要 为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段。作为计算机系统中的关键技术，计算机控制技术包括范围十分广泛，从机器人智能、任务描述到运动控制和伺服控制等技术。既包括实现控制所需的各种硬件系统，又包括各种软件系统。最早的机器人采用顺序控制方式，随着计算机的发展，机器人采用计算机系统来综合实现机电装置的功能，并采用示教再现的控制方式。随着信息技术和控制技术的发展，以及机器人应用范围的扩大，机器人控制技术正朝着智能化的方向发展，出现了离线编程、任务级语言、多传感器信息融合、智能行为控制等新技术。多种技术的发展将促进智能机器人的实现。 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti 和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 关键词：机器人，机器人控制，PID，自动控制

目录 摘要.......................................................... I 第1章绪论................................................ - 1 - 1.1机器人控制系统 (1) 1.2机器人控制的关键技术 (1) 第2章机器人PID控制...................................... - 2 - 2.1PID控制器的组成 (2) 2.2PID控制器的研究现状 (2) 2.3PID控制器的不足 (3) 第3章 PID控制的原理和特点 ................................ - 4 - 3.1PID控制的原理 (4) 3.2PID控制的特点 (5) 第4章 PID控制器的参数整定 ................................ - 5 -后记...................................................... - 6 -

机器人与自动化技术

机器人与自动化技术 “机器人、无处不在的屏幕、语音交互，这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升，你就可以以新的方式进行交互。”----比尔?盖茨在某电视节目中，预测未来科技领域的下一件大事时表示：机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势，可以改变世界！ 工业机器人的应用，正从汽车工业向一般工业延伸，除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业，机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。 当然，即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值，在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如，派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿，将有望成为现实。 而更令比尔?盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。 日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身，还具有仿人脸的外观。在工作时，它将一名男子抱下床，与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手，这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出，而丝毫不弄碎它。 英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划，在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈，甚至讨论具体决定的系统……。 作为先进制造业中不可替代的重要装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 在机器人市场中，目前80%的市场份额仍由跨国公司占有，其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团（STUAA）、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech Robotics等。 目前国内生产机器人的企业主要有：中科院沈阳新松机器人自动化股份有限公司、芜湖埃夫特智能装备有限公司、上海新时达机器人有限公司、安川首钢机器人有限公司、哈工大海 尔机器人有限公司、南京埃斯顿机器人工程有限公司、广州数控设备有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司等。 2015年，中国机器人市场需求预计将达35000台，占全球比重16.9％，成为全球规模最大的市场。 一、机器人的系统构成 由3大部分6个子系统组成。 3大部分是：机械部分、传感部分、控制部分。 6个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。

四足机器人步行腿运动学正反解

四足机器人步行腿的运动学正反解摘要：本文设计的步行腿具有3个驱动关节，分析了该步行机器人的机构及其等效简化，给出了运动学正反解，正解问题要比反解问题复杂很多。该分析方法准确率高，为步行腿的运动空间、轨迹规划和位置控制奠定了基础。 关键词：步行腿运动学正反解 abstract： in this paper， the design of walking legs with three drive joint analysis of the institutions of the walking robot and its equivalent simplified kinematics and inverse solution positive solution of the problem is much more complex than the inverse solution. the analytical method with high accuracy， and laid the foundation for walking space for the movement of the legs， trajectory planning and position control. keywords： walking legs kinematics positive and negative solution 0 前言 四足机器人的行走机构是步行腿，它是步行机器人中最为重要也是最复杂的构件[1]，步行腿的灵活度这届决定了步行机器人的行走姿态和完成任务的复杂程度。本文设计的步行腿具有三个驱动关节，采用混连机构设计。给出了步行腿的运动正解和反解，是整个四足步行机器人系统设计的基础，也是机器人运动空间分析和尺

下肢步态康复机器人的研究综述

- 416 -有的效果。在急性胰腺炎的治疗中，传统的方法是绝对禁食并给与全肠外营养使胰腺得到“休息”，这样既可以较容易控制营养供应又能避免麻痹性肠梗阻及胰腺刺激。然而除了增加费用及导管相关性败血症风险以外，全肠外营养还可能使炎症过程恶化，导致新陈代谢及水电解质紊乱，增加肠粘膜渗透率，破坏肠粘膜屏障，进而引起脓毒症及多器官功能衰竭。Ionnn idis O等研究表明，肠内营养能维持肠道机械、生物、免疫屏障功能，降低内毒素血症，减少肠源性感染，并可以防止多器官功能衰竭。[25]C.S. Mansfield等通过对狗的动物实验研究表明，针对急性胰腺炎早期肠内营养较之肠外营养有更好的耐受性及更低的并发症发生率。[26]国内吴兴茂等也分析研究后得出以下结论，在阻止胰腺坏死感染方面肠内营养明显优于肠外营养[27] 。 综上所述，肠内营养在显著改善肝胆胰疾病患者的营养状态，延缓疾病发展进程，减少其并发症发生率及延长其生存率等方面显著优于肠外营养，目前已在临床治疗中广泛应用，其临床应用价值仍有待进一步研究与开发。 参 考 文 献 [1]Vieira JP,Araujo GF,et al.Parenteral nutrition versus enteral nutrition in severe acute pancreatitis [J].Acta Cir Bras. 2010,25(5):449-454. [2]Petrov MS,Whelan https://www.wendangku.net/doc/4815652957.html,parison of complications attributable to enteral and parenteral nutrition in predicted severe acute pancreatitis: a systematic review and meta-analysis [J]. Br J Nutr. 2010 ,103(9):1287-1295. [3] Vieira JP，Araujo GF,et al. Parenteral nutrition versus enteral nutrition in severe acute pancreatitis [J].Acta Cir Bras. 2010,25(5):449-454. [4]Petrov MS，Whelan K. Comparison of complications attributable to enteral and parenteral nutrition in predicted severe acute pancreatitis: a systematic review and meta-analysis [J]. Br J Nutr. 2010 ,103(9):1287-1295. [5] Quan H，Wang X，Guo C. A meta-analysis of enteral nutrition and total parenteral nutrition in patients with acute pancreatitis [J]. Gastroenterol Res Pract. 2011;2011:698248. [6] Wu X M，Ji K Q，Wang H Y,et al. Total enteral nutrition in prevention of pancreatic necrotic infection in severe acute pancreatitis[J]. Pancreas. 2010 39(2):248-251. [7]Plauth M,Cabré E,Riggio O.ESPEN Guidelines on Enteral Nutrition:liver disease[J].Clinical Nutrition. 2006(25)，285啰294. 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[27]Wu，Xing-Mao MD,Ji，Kai-Qiang MD,Wang，Hai-Yuan MD,et al.Total Enteral Nutrition in Prevention of Pancreatic Necrotic Infection in Severe Acute Pancreatitis[J].Pancreas.2010,39(2):248-251. 【摘要】目前国内机构少有涉足于康复机器人的研究，而国外的辅助康复治疗机器人设备已有很多，所运用到的机器人检测技术和控制技术也各有不同。本文主要介绍无锡市康复医院Lokehelp康复机器人的原理、国内外的研究进展及展望。 【关键词】Lokehelp康复机器人 原理 进展 展望 下肢步态康复机器人的研究综述 王小勇 过克方 黄建（无锡市康复医院康复科 江苏无锡 214000） 【中图分类号】R496【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）28-0416-03 无锡市康复医院Lokehelp康复机器人是第一台拥有专利技术的跑台设计的步态训练器，并且完成了W O O D W A Y跑台系统， 万方数据

机器人控制技术论文

机器人技术论文 机器人技术论文 摘要 为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段。作为计算机系统中的关键技术，计算机控制技术包括范围十分广泛，从机器人智能、任务描述到运动控制和伺服控制等技术。既包括实现控制所需的各种硬件系统，又包括各种软件系统。最早的机器人采用顺序控制方式，随着计算机的发展，机器人采用计算机系统来综合实现机电装置的功能，并采用示教再现的控制方式。随着信息技术和控制技术的发展，以及机器人应用范围的扩大，机器人控制技术正朝着智能化的方向发展，出现了离线编程、任务级语言、多传感器信息融合、智能行为控制等新技术。多种技术的发展将促进智能机器人的实现。 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 关键词：机器人，机器人控制，PID，自动控制

第1章引言 机器人控制的关键技术 关键技术包括： (1)开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。 (2)模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux 上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。 (3)机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。 第2章机器人PID控制 2.1 PID控制器的组成 PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。其输入e (t)与输出u (t)的关系为u(t)=Kp(e((t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt) 式中积分的上下限分别是0和t， 因此它的传递函数为：G(s)=U(s)/E(s)=kp(1+1/(TI*s)+TD*s)； 其中Kp为比例系数；TI为积分时间常数；TD为微分时间常数。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 首先，PID应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样PID就可控制了。 其次，PID参数较易整定。也就是，PID参数Kp，Ti和Td可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化，PID参数就可以重新整定。 2.2 PID控制器的研究现状 虽然有这些缺点，PID控制器是最简单的有时却是最好的控制器。 目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。 2.3 PID控制器的不足 在一些情况下针对特定的系统设计的PID控制器控制得很好，但它们仍存在一些问题需要解

新型四足机器人步态仿真与实现

M ac hine B uilding A uto mation,Jun 2008,37(3):21～23,33 作者简介:马东兴(1982—　),男,江苏省丹阳市人,在读硕士研究生,主要从事虚拟样机和四足机器人技术研究。 新型四足机器人步态仿真与实现 马东兴,王延华,岳林 (南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016) 摘　要:研究一种背部带关节的新型四足机器人,通过三维建模软件Pr o /E 和机械系统动力学 仿真分析软件ADAMS 建立了四足机器人虚拟样机,规划了四足机器人的步态,并且利用AD 2AM S 仿真软件对该四足机器人进行了步态仿真,同时利用单个AT89C52单片机成功实现对四足机器人5个舵机的独立控制以及舵机的速度控制。仿真与实验结果表明四足机器人能够根据设计步态实现直线行走。 关键词:四足机器人;步态仿真;舵机;单片机中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:167125276(2008)0320021203 Ga it S i m ul a ti on and I m plem en t a ti on of a New Quadruped Robot MA Dong 2xing,WANG Yan 2hua,Y UE L in (Co ll ege o f M echan i ca l and E l ec tri ca l Eng i nee ri ng,N a n ji ng U n i ve rs ity o f Ae r o na u ti c s & A s tr o na u ti c s,N a n ji ng 210016,C h i na ) Abstract:A new qua drup e d r obo t w ith w a ist 2j o i nt is d iscu sse d i n this p ap e r .The virtua l p r o t o type o f quad rup ed r obo t is c re a te d by P r o /E a nd ADAM S a nd the ga it o f the r obo t is p l a nne d.The ga it s i m ul a ti o n of the qua drupe d r o bo t is do ne by ADAM S virtua lp r o t o ty 2p i ng so ft w a re.M e a nw hil e ,w e succe s sfull y con tr o l fi ve rudde r se rvo s by a s i ngl e AT89C52SCM a nd a lso rea li ze the ve l o c ity co ntr o l of the rudde r se rvo.The s i m ul a ti o n a nd e xp e ri m e nta l re sults show tha t the qua drup e d r o t w ith w a is t 2j o i n t ca n w a l k s tra i ght s te a dil y thr ough the de s i gned ga it . Key words:qua drup e d r obo t;ga it s i m ul a ti o n;rudde r se rvo;SCM 0　引言 与轮式机器人或履带式机器人相比,由于足式机器人的立足点是离散的点,可以在可能到达的地面上选择最优的支撑点,足式机器人对崎岖路面也具有很好的适应能力,因此足式机器人受到各国研究人员的普遍重视,目前已成功开发了多款足式机器人。例如日本东京工业大学 研发的TI T AN 2V III [1] 机器人,每个腿具有3个自由度,其 中大腿关节具有前后转动和上下转动2个自由度,膝关节具有1个上下转动自由度。采用新型的电机驱动和绳传动。上海交通大学马培荪等人研制的JT UWM 2III 四足机器人[2, 3] ,腿为开链式关节型结构,膝关节为一纵摇自由 度,髋关节为纵摇和横摇2个自由度。每一腿有3个自由度,共12个自由度。机体重心较高,与哺乳类动物相似,适应于动态行走。华中科技大学研发的“4+2”多足步行机器人[4, 5] ,其腿部件由髖关节、大腿关节、小腿关节和踝 关节四部分组成,大、小腿关节之间由线轮传动,每一腿有 3个自由度。但是先前研制的机器人的本体大多是一个 刚性整体,没有考虑机器人的背部关节。 因此,在分析卡内基梅隆大学(Carnegie Mell on Uni 2 versity )研制的RGR 仿壁虎机器人[628] ,以及韩国庆北大学(Kyungpook Nati onal University )设计的E L I RO 2II 四足步行机器人的基础上[9, 10] ,研究了一种新型四足机器人。 该机器人与传统的足式机器人相比,其机器人本体不再是 一个单一的刚性整体,而是在本体上用一个主动关节将机 器人的本体分为前后两个部分,通过背部主动关节的运动来实现四足机器人的直线行走。通过机械系统动力学仿真分析软件(aut omatic dynam ic analysis of mechanical sys 2te m s,ADAMS )对该四足机器人虚拟样机进行步态仿真,同时利用单个AT89C52单片机成功实现对四足机器人5个舵机的独立控制以及舵机的速度变化,四足机器人的直线行走平均速度达到12.14mm /s 。 1　四足机器人虚拟样机 1.1　四足机器人结构 传统的四足机器人每个腿有2个或3个自由度,本文研究的四足机器人结构简单,每个腿只有1个自由度,但是在机器人背部增加了1个自由度。四足机器人的结构如图1所示。该四足机器人有5个主动关节(图中关节1至关节5)和1个被动关节(6点),各关节的运动方向如图1所示。主动关节由舵机驱动。z 轴正方向为四足机器人前进方向。关节1至关节4四个主动关节可以使各腿在xoy 平面上下摆动。关节5可以使前后本体在xoz 平面转动。 1.2　四足机器人接触力 当足与地面之间发生接触时,这两个物体就在接触的 ? 12?

智能机器人的控制技术前景分析

智能机器人的控制技术前景分析 随着科学技术的发展，机器人控制技术也日渐成熟，不仅在力矩和位置控制等基础技术上有所进步，在智能化控制上也有显著提高。可是机器人基础控制技术尽管比较完善，但是想要得到进一步提升却有很大难度，因此，智能化发展成为了机器人控制技术的研发方向，该技术上突破会给基础控制技术的发展带来契机，本文重在研究机器人控制技术的发展方向及难度，希望本文内容能对机器人控制技术的研究带来帮助。 机器人技术一直是国内外科学家重点研究的课题，尤其是美国、日本等发达国家更是机器人研究能力较强的国家，他们对机器人的研究工作有近60年了，而且实现了编程机器人向智能化机器人的发展。他们经过多年研究总结，把机器人控制技术分为三大部分，分别是力矩技术、位置技术和智能技术，其中，力矩技术和位置技术是基础，智能技术是研究的发展方向，所以说，前者是基础技术，后者是重点技术，两者都要快速地向前发展。 1.机器人基础控制技术的重要性及所面临的技术难题 力矩技术和位置技术是机器人控制技术的基础，智能化技术是在这两种技术的基础上进行发展的，所以说，我们要想实现机器人智能化发展，就要先认识到力矩技术和位置技术的作用，了解到两种基础控制技术的重要性。 以前，在机器人基础控制技术中的研究重点是速度、位置和受力等要素，而随着科学技术的发展，控制技术又需要研究各种实用的系统技术，从而保证机器人基础控制技术更加完善。可以这样说，在当今时代，机器人基础控制技术已经达到了一定的水平，这给机器人控制技术的发展打下了坚实的基础，但是，对于作为基础技术中的力矩技术和位置技术来说，要想实现突破，却要依赖智能化技术的发展，因此，位置技术、力矩技术、智能技术三者是紧密联系和相互制约的，位置技术和力矩技术为机器人控制技术智能化发展打下了基础，智能化技术又为机器人基础控制技术的突破带来了机会。下面，我介绍一下机器人控制基础技术所面临的难题。 第一，机器人基础技术研发中存在技术难题。机器人系统设置和实际运动出现不一致问题，这个问题一直难以解决，这对位置技术和力矩技术来说是一个大的挑战。第二，数据模型不能解决机器人运动中的复杂问题。机器人在实际运行中遇到复杂问题时，数据模型就出现工作不正常现象，还有一些难以预见的问题，更是机器人控制基础技术难以解决的。第三，机器人基础控制技术系统不够完善。由于机器人基础控制技术都是建立在数字模型基础上的，该数字模型只是简单的力矩控制系统，根本不能完成复杂的指令，因此，机器人为了提高系统的性能，就需要增加设备来实现，这对基础控制系统来说难度很大。第四，机器人基础控制技术不能解决不确定对象的有关问题。机器人运行中会遇见很多不确定因素，由于这些不确定因素没有建立数字模型，因此，这些问题就难以靠基础控制技术来解决。所以说，机器人性能要想得到提高，光靠基础控制技术是难以实现的，

(中)刚柔混合步态康复机器人运动规划

刚柔混联步态康复机器人机构学分析 王克义1,2，张立勋1，孟浩 2 （1.哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨 150001； 2. 哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨 150001） 摘要：针对下肢步态康复训练需要，对一种刚柔混合并联康复机器人进行机构学研究.在满足工作空间需要的条件下，提出一种刚柔混合并联机器人，利用D-H法和影响系数法建立了系统的运动学模型，并通过牛顿欧拉法和联立约束法对力学平衡方程进行了分析，得出系统动力学具有非线性和耦合性.根据正常人步态规律，利用MATLAB和ADAMS软件进行了协作仿真，证明了所建运动学模型正确性，同时得出了关节运动与绳索运动之间对应关系.研究结果证明了刚柔混合并联康复机器人实现下肢步态康复训练的可行性，为该机器人的动力学分析和伺服控制策略研究做准备. 关键词：刚柔混合；步态；康复机器人；运动规划 中图分类号：TH113.2文献标识码： A 文章编号： Abstract：. Key words： 随着物质生活水平的提高、机器人技术的发展以及人体运动参数化描述的进步，出现了一种新型机器人——康复训练机器人。如今理论和实践已经证明，对具有肢体运动功能障碍（的）患者，借助该类机器人通过模拟正常人运动规律进行反复训练，能够防止肌肉“废用性”萎缩和关节僵硬，从而达到实现恢复肢体功能目的。在下肢步态康复训练方面，目前主要存在两类机器人：一类是通过控制脚部的运动规律（单点控制），实现带动下肢髋膝关节的运动；另一类是附着在下肢肢体上，通过控制每一个关节处的铰链旋转，实现带动关节的运动（穿戴控制）。前者传动机构容易实现，但对于具有冗余性的下肢[1]而言无法保证关节的运动精度，影响康复效果；后者能够保证关节运动精度，但传动机构和驱动装置不容易实现。德国自由大学研制了一种下肢康复机器人MGT，其步态机构采用双曲柄摇杆机构[2]，仅有1个自由度，功能单一，无法实现复杂运动规律；美国加利福尼亚大学研制了一种两自由度下肢康复机器人，通过V型机构实现对与受训练者相连的端点进行控制，该机器人具有可逆性[3]；瑞士苏黎世联邦工业大学研制了新型Lokomat下肢康复机器人，具有4个回转自由度的穿戴装置带动受训练者腿部实现步态运动，但整体机构复杂，价格昂贵[4].中国在该方面的研究也取得一定进展，哈尔滨工程大学研制出一种采用并联机构控制脚踏板实现跨步[5]，可以满足下肢各种不同运动规律的需要，但机构比较庞大；上海大学、浙江大学等单位研制了一种下肢外骨骼装置，通过电动缸直线驱动实现 收稿日期：2010-6-10 基金项目：国家863资助项目(2008AA040203);黑龙江省自然科学基金资助项目(F200904)；中央高校基本科研业务费专项资金 （HEUCF100707）. 装置的回转运动[6-7]，用以控制各个下肢关节的运动.绳索牵引并联机构具有运动速度快、惯性小、柔顺性好、结构简单等优点，现如今对其研究主要集中在工作空间、运动学、拉力优化、动力学和控制策略等内容.总结上述研究特征，该文提出一种刚柔混合并联下肢康复机器人，克服单点控制和穿戴控制的弊端，并对其进行了运动学、力学分析，通过联合仿真对机器人的步态期望运动进行了运动规划研究.为进一步研究系统的动力学和伺服控制策略提供了条件. 1 刚柔混合机器人 刚柔混合并联机器人由刚性二连杆机构和绳索牵引并联机构组成.机器人的二连杆机构通过连接装置分别附着在大、小腿上，用于带动髋关节和膝关节的转动；而绳索牵引并联机构用于控制二连杆上的牵引点在矢状面内运行，由于绳索牵引属于冗余驱动系统，为减少驱动元件，设计成完全约束定位机构[8].该刚柔混合机器人呈左右对称，考虑步态时下肢的运动空间[9]，将其中一侧的机构形式设计成如图1所示. 该机器人的刚性二连杆机构属于外骨骼装置，能够保证关节运动控制精度，改善了单点控制精度差的问题；绳索牵引不仅克服了穿戴控制中驱动装置不易布置问题，而且减小了系统惯性，能够提高系统的动态控制性能，同时柔性绳索在力闭环控制下能够降低对训练者主动性的强迫限制，提高训练安全性。

用于康复训练的机器人前景展望

康复训练机器人前景展望 摘要：本系统通过遥操作机器人技术、计算机网络技术与现代康复医学理论相结合，研制成功多款异构型康复训练机器人样机，辅助老年人等肢体运动功能障碍人群进行康复训练，并构建网络化远程康复训练机器人系统，实现一个治疗师可以同时监视和控制多台康复机器人对多个老人进行康复训练。该系统以北京四季青敬老院和上海市第一福利院为平台进行应用示范应用，得到了较好的评价。 关键词：机器人，康复训练，网络化，远程监控 1 背景 我国已经进入老龄化社会，据世界卫生组织预测，到2020年我国老年人口将达到2.5亿以上，而老年人失能占全人口失能总数的49%，失能率达到19.5%。这给家庭和社会带来了沉重的负担。为了帮助这些残障者和肢体功能退化的老人提高生存质量，国内外相关研究机构将机器人技术应用于康复医疗领域，竞相开展康复机器人技术的研究并取得一些重要成果。美国NSF残疾人项目部主任Jaeger在2006年年度研究报告中指出，为了从根本上提高残疾人生活质量，机器人研究基金资助的重点已由生活辅助机器人转向康复训练机器人的研究。 近年来，随着计算机网络技术和遥操作机器人技术的发展，遥操作机器人技术逐渐在远程医疗、远程手术、远程康复等领域得到应用。网络化的康复机器人与康复治疗师相比，在康复临床应用方面具有诸多潜在优点，如：一方面，通过网络控制，康复机器人能给患肢提供长期的、精确的、量化的运动刺激和引导，并记录训练者在各个训练阶段详

实的康复治疗模式与参数、训练者对应的生理数据或图形信息，提供客观、准确的治疗和评价参数，有助于医师深入分析、研究康复治疗模式与治疗效果，设计合适的、个性化的康复训练方案；另一方面，医师和训练者可以通过网络实现远程一对多的康复训练，使社区和家庭康复医疗成为可能。与传统的康复训练机器人系统相比，远程康复机器人系统无论对训练者和治疗师都更为经济便利。 东南大学、华中科技大学、中国科学院物质科学研究院以及常州市钱璟康复器材有限公司联合开展研究，针对我国康复医疗领域目前面临的“康复治疗师少而训练者众多”的突出矛盾，研制成功网络化远程康复训练机器人产品样机，利用网络传输图像和传感器数据，使治疗师能够在控制中心同时远程监控多个老年人的康复训练过程，并根据不同老年人的情况在线调整康复训练方案，老年人则在治疗师的远程指导下进行康复锻炼。 2 主要构成与功能 本康复训练机器人系统主要开发构建了一对三的远程康复训练机器人网络化体系。远程康复训练机器人系统主要有三大功能模块：康复训练功能模块、信息传输功能模块以及远程康复监控与评价模块，系统结构如图 1所示。 1）康复训练功能模块 训练者端根据系统提供的治疗方案可对老年人进行四种模式的康复训练：被动锻炼模式、主动锻炼模式、阻尼锻炼模式和助力锻炼模式。在训练过程中，为了让老年人了解自己训练相关信息，同时将这些信息

机器人技术概论复习题参考

课程考试复习题及参考答案 一、名词解释题： 1.自由度： 2.机器人工作载荷： 3.柔性手： 4.制动器失效抱闸： 5.机器人运动学： 6.机器人动力学： 7.虚功原理： 8.PWM驱动： 9.电机无自转： 10.直流伺服电机的调节特性： 11.直流伺服电机的调速精度： 12.PID控制： 13.压电元件： 14.图像锐化： 15.隶属函数： 16.BP网络： 17.脱机编程： 18.AUV： 二、简答题： 1.机器人学主要包含哪些研究内容？ 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些？ 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义？ 4.机器人控制系统的基本单元有哪些？ 5.直流电机的额定值有哪些？ 6.常见的机器人外部传感器有哪些？ 7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。 8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成？ 9.为什么要做图像的预处理？机器视觉常用的预处理步骤有哪些？ 10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。 11.从描述操作命令的角度看，机器人编程语言可分为哪几类？ 12.仿人机器人的关键技术有哪些？ 三、论述题： 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 5.机器人单关节伺服控制中，位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的？ 6.试论述工业机器人的应用准则。 四、计算题：（需写出计算步骤，无计算步骤不能得分）： 1.已知点u的坐标为[7,3,2]T，对点u依次进行如下的变换：（1）绕z轴旋转90°得到点v；（2）绕 y轴旋转90°得到点w；（3）沿x轴平移4个单位，再沿y轴平移-3个单位，最后沿z轴平移7个单位得到点t。求u, v, w, t各点的齐次坐标。

四足机器人设计报告

四足机器人设计报告 摘要：本文介绍了四足机器人（walking dog）的设计过程，其中包括控制系统软硬件的设计、传感器的应用以及机器人步态的规划。 一、本体设计： walking dog的单腿设置髋关节和踝关节两自由度，能在一个平面内自由运动（见图1.1）。采用舵机作为机器人的关节驱动器，其单腿结构图见（图1.2）。为了便于步态规划，设计上下肢L1、L2长均为65mm。四肢间用铝合金框架连接，完成后照片见（图1.3）。walking dog 的每只脚底均有一个光电传感器，能有效检测脚底环境的变化。walking dog的头部为一个舵机，携带光电反射式传感器，能探测前方180度75cm内的障碍物。 图1.1 四足机器人模型图1.2 单腿结构 图1.3：完成后照片 二、控制系统设计 为了使机器人能灵活地搭载各种传感器以及实现不同的步态，将底层驱动单元与上层步态算法平台分开。因为walking dog的各关节均为舵机，特设计了16路舵机驱动器作为底层驱动单元，用来驱动机器人全身各关节。并设计了上层算法平台，将各关节参数通过UART 实时地发送到底层驱动单元。图2.1为系统框图。

图2.1：系统框图 1、底层驱动单元设计 图2.2给出了舵机的工作原理框图，电动机驱动减速齿轮组,并带动一个线性的电位器作位置检测,控制电路将反馈电压与输入的控制脉冲信号作比较,产生偏差并驱动直流电动机正向或反向转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符。 图2.2：舵机工作原理框图 针对舵机这一特性，设计底层驱动器的系统结构图见图2.3。Mage8的16位定时器分时产生16次定时中断，中断子程序产生移位脉冲，通过4N25光偶隔离输入到移位寄存器，实现各路PWM信号高电平部分的分时产生。图2.4为定时产生脉冲的中断处理流程，图2.5例举了产生4路PWM信号的波形图。实际电路原理图见附录1。 图2.3：16路舵机驱动器结构图