了消除传感器数据误差的方法;在自主导航阶段,利 机器人技术综论 用引导阶段得到的地图在动态环境中进行运动,并给 机器人技术历史、现状及发展趋势 出了运动控制的约束条件以及动态避障的方法。机器 人利用该方法可以处理突发的障碍物,还能对路径进 0601001国外仿人机器人发展概况[刊,中]/李允明行优化,实验结果证明了其有效性 ∥机器人-2005,27(6)-561-568 0601006气动多吸盘爬壁机器人[刊,中]/孙锦山, 介绍了国外仿人机器人发展的特点,详细分析了杨庆华,阮健∥液压与气动-2005,(8)-56-59 日本、美国和韩国等国几种仿人机器人的主要技术及 介绍了一种气动爬壁机器人的原型设计,该机器 其技术指标。根据国外的样机设计,作者讨论了仿人人新颖之处在于采用多个吸盘组成的吸附机构和气动 机器人各部分自由度的选用,分析了仿人机器人传动柔性驱动机构,它可以在玻璃面上和平整的金属表面 和控制设计中的一些问题。就国外仿人机器人发展对上蠕动爬行。主要阐述了爬壁机器人关键结构的设计、 中国的启示提出了看法 安全性分析、控制系统和运动实现 0601002纳米生物机器人研究与进展[刊,中]/蒋怀0601007网络机器人遥操作实现研究[刊,中]/郭建 伟,王石刚,徐威∥机器人-2005,27(6)-569-574光,符秀辉∥仪器仪表学报-2005,26(S1) 介绍了纳米生物机器人相关领域的研究概况,给477~478 出了本小组基于病毒的纳米生物机器人的概念模型, 通过将网络与机器人合成,设计了一个网络遥操 对其中的关键技术和方法进行了分析,总结了目前存作系统。该系统采用CS体系结构。操作者在客户端 在的主要难题和可能的解决途径,最后展望了纳米生通过观察图像和距离信息,操纵游戏杄控制远程的移 物机器人未来的发展方向。 动机器人完成基本的运动和避开障碍物的运动。实验 0601003多机器人系统的研究现状[刊,中]/熊举峰,验证了遥操作系统的可行性和合理性。 谭冠政,盘辉∥计算机工程与应用一2005,41(30).0601008管道机器人系统的研究[刊,中]/马宏,白 28~30,45 素平,闫钰锋∥仪器仪表学报-2005,26S1) 介绍了多机器人系统的研究进展及现状,对该领 域内的主要内容(思想源泉、体系结构与控制、通信 提出了一种能够对口径在Φ35~15mm范围的管 学习、可重构机器人)的研究现状作了分析和介绍,还道内表面质量实现半自动检测的管道机器人系统。该 提出了一些未来值得研究的议题。 系统可以把管道内壁裂纹、砂眼、焊缝、疵病等图像 信息检测并摄录下来,并通过监视器提供实时图像供 机器人与操作器的一般概念 操作者随时观察,经计算机进行图像处理与识别,给 出管道内表面的粗糙度等级。 遥控机器人 0601009利用多个特征进行移动机器人视觉导航 0601004基于多传感器信息融合的移动机器人导航[刊,英]/ Pears,N, Bojian,Chen,Z.∥ Eurasip Jour 系统[刊,中]/孔凡天,陈幼平,谢经明∥计算机工程 on Applied Signal Processing-2005,14.-2250-2259 与应用-2005,41(32)-22~24,27 提出了一个将地平面与移动机器人视野区分开的 介绍了多传感器信息融合的基本原理,给出了基方法,然后利用它测量移动机器人地平面上方的非地 于多传感器信息融合的移动机器人导航系统结构。建面特征的高度。这样,移动机器人可以确定它能够从 立了移动机器人数学模型,运用基于扩展卡尔曼滤波上方、下方驶过的物体,以及它需要绕过的物体。除 的信息融合方法实现了移动机器人导航算法。通过实避障外,这种数据还可以用于定位与地图创建。所有 验验证了基于多传感器信息融合的移动机器人导航系这些都是利用未标定摄像机(只使用原始像素坐标系) 统和导航算法的有效性 完成的,但受摄像机的(准)纯平移运动的限制。主要 601005一种动态未知环境中自主机器人的导航方贡献有:(1)一个新的互逆极(RP)图像校正法;(2)RP 法[刊,中]/孟伟,黄庆成,韩学东∥计算机研究与发空间中利用正弦模型进行拟合的地平面区分法;(3) 展一2005,42(9)-1538-1543 用来测量仿射高度的新型投影构筑法;(4)利用一系列 提出一种动态未知环境中机器人自主导航方法,视觉特征可以在大范围视觉环境中工作的算法。参16 利用少量的人类辅助避免了繁琐的地图描述。该方法0601010机器人向做未知机动动作的移动目标导航 分两个阶段:用户引导阶段和自主导航阶段。在用户引的方法[刊,英]/ Belkhouche,F., Belkhouche,B.∥Ro 导阶段,利用多种传感器信息融合生成局部环境的粗boti 005,21(6).-709720 略的极坐标地图,利用它可以得到全局地图,还给出 研究了机器人向运动目标导航的一个方法。机器
1 一 机器人技术综论 机器人技术历史、现状及发展趋势 0601001 国外仿人机器人发展概况[刊，中]/李允明 ∥机器人.—2005，27(6).—561~568 介绍了国外仿人机器人发展的特点，详细分析了 日本、美国和韩国等国几种仿人机器人的主要技术及 其技术指标。根据国外的样机设计，作者讨论了仿人 机器人各部分自由度的选用，分析了仿人机器人传动 和控制设计中的一些问题。就国外仿人机器人发展对 中国的启示提出了看法。 0601002 纳米生物机器人研究与进展[刊，中]/蒋怀 伟，王石刚，徐威∥机器人.—2005，27(6).—569~574 介绍了纳米生物机器人相关领域的研究概况，给 出了本小组基于病毒的纳米生物机器人的概念模型， 对其中的关键技术和方法进行了分析，总结了目前存 在的主要难题和可能的解决途径，最后展望了纳米生 物机器人未来的发展方向。 0601003 多机器人系统的研究现状[刊，中]/熊举峰， 谭冠政，盘辉∥计算机工程与应用.—2005，41(30). —28~30,45 介绍了多机器人系统的研究进展及现状，对该领 域内的主要内容(思想源泉、体系结构与控制、通信、 学习、可重构机器人)的研究现状作了分析和介绍，还 提出了一些未来值得研究的议题。 二 机器人与操作器的一般概念 遥控机器人 0601004 基于多传感器信息融合的移动机器人导航 系统[刊，中]/孔凡天，陈幼平，谢经明∥计算机工程 与应用.—2005，41(32).—22~24,27 介绍了多传感器信息融合的基本原理，给出了基 于多传感器信息融合的移动机器人导航系统结构。建 立了移动机器人数学模型，运用基于扩展卡尔曼滤波 的信息融合方法实现了移动机器人导航算法。通过实 验验证了基于多传感器信息融合的移动机器人导航系 统和导航算法的有效性。 0601005 一种动态未知环境中自主机器人的导航方 法[刊，中]/孟伟，黄庆成，韩学东∥计算机研究与发 展.—2005，42(9).—1538~1543 提出一种动态未知环境中机器人自主导航方法， 利用少量的人类辅助避免了繁琐的地图描述。该方法 分两个阶段:用户引导阶段和自主导航阶段。在用户引 导阶段，利用多种传感器信息融合生成局部环境的粗 略的极坐标地图，利用它可以得到全局地图，还给出 了消除传感器数据误差的方法；在自主导航阶段，利 用引导阶段得到的地图在动态环境中进行运动，并给 出了运动控制的约束条件以及动态避障的方法。机器 人利用该方法可以处理突发的障碍物，还能对路径进 行优化，实验结果证明了其有效性。 0601006 气动多吸盘爬壁机器人[刊，中]/孙锦山， 杨庆华，阮健∥液压与气动.—2005，(8).—56~59 介绍了一种气动爬壁机器人的原型设计，该机器 人新颖之处在于采用多个吸盘组成的吸附机构和气动 柔性驱动机构，它可以在玻璃面上和平整的金属表面 上蠕动爬行。主要阐述了爬壁机器人关键结构的设计、 安全性分析、控制系统和运动实现。 0601007 网络机器人遥操作实现研究[刊，中]/郭建 光，符秀辉∥仪器仪表学报.—2005，26(S1).— 477~478 通过将网络与机器人合成，设计了一个网络遥操 作系统。该系统采用 C/S 体系结构。操作者在客户端 通过观察图像和距离信息，操纵游戏杆控制远程的移 动机器人完成基本的运动和避开障碍物的运动。实验 验证了遥操作系统的可行性和合理性。 0601008 管道机器人系统的研究[刊，中]/马宏，白 素平，闫钰锋∥仪器仪表学报.—2005，26(S1).— 286~287 提出了一种能够对口径在 Φ35~155mm 范围的管 道内表面质量实现半自动检测的管道机器人系统。该 系统可以把管道内壁裂纹、砂眼、焊缝、疵病等图像 信息检测并摄录下来，并通过监视器提供实时图像供 操作者随时观察，经计算机进行图像处理与识别，给 出管道内表面的粗糙度等级。 0601009 利用多个特征进行移动机器人视觉导航 [刊，英]/Pears，N.，Bojian，Chen，Z.∥Eurasip Journal on Applied Signal Processing.—2005，14.—2250~2259 提出了一个将地平面与移动机器人视野区分开的 方法，然后利用它测量移动机器人地平面上方的非地 面特征的高度。这样，移动机器人可以确定它能够从 上方、下方驶过的物体，以及它需要绕过的物体。除 避障外，这种数据还可以用于定位与地图创建。所有 这些都是利用未标定摄像机(只使用原始像素坐标系) 完成的，但受摄像机的(准)纯平移运动的限制。主要 贡献有：(1)一个新的互逆极(RP)图像校正法；(2)RP 空间中利用正弦模型进行拟合的地平面区分法；(3) 用来测量仿射高度的新型投影构筑法；(4)利用一系列 视觉特征可以在大范围视觉环境中工作的算法。参16 0601010 机器人向做未知机动动作的移动目标导航 的方法[刊，英]/Belkhouche，F.，Belkhouche，B.∥Robotica.—2005，21(6).—709~720 研究了机器人向运动目标导航的一个方法。机器
人事先不了解目标的运动。我们的方法采用机器人与针对模块式机器人及相关控制法,介绍了一个新 目标的运动学方程,并结合了一些几何规则。首先 开发的概念与设计法。这种新机器人称作“单驱动模 推导了这个跟踪问题的一个运动学模型,提出了两个块式机器人”,其设计法中只使用了一个驱动装置来操 机器人导航策略,即速度追踪引导律与偏差追踪引导作所有的关节。驱动装置安装在机器人基座,所有关 律。结果表明,在这两种情况下,机器人的角速度等节利用弹簧缠绕套管(SWC)在各模块内部从中央旋 于视线角速率。讨论并证明了这些导航策略的一些重转杆输出动力。这项技术能够有效地降低各模块的质 要性质。存在障碍物时,采用两个导航模式:跟踪模量,这是模块式机器人的设计与应用中最重要的阻碍。 式,它是全局性的;规避模式,它是局部性的。在避从控制的角度,利用脉宽调制(FWM)技术来控制单驱 障模式下,建立了一个极坐标图,其中包含障碍物及动模块机器人,通过控制套管的接合时间来调节关节 追踪方向方面的信息。做了大量的仿真硏究,证明了的位置与速度。我们研究了平面单驱动模块式机器人 这两个策略在各种情况下的有效性。图15参25 的总体设计,得到了一个自扩展公式,可以自动生成 0601011混合式臀关节微型爬行机器人的设计、建所有的运动方程且这些方程只基于模块数量。进一步 模、控制与评估[刊,英]/ Krosuri,SP, Minor,MA.对swC及自锁机构进行了建模,它们也是该机器人 ∥ The International Journal of Robotics Research-的组成部分。参19 2005,24(12)-1033~1053 0601014办公室自动化地面条件下基于视觉的移动 本文旨在设计、控制并评估一种双足爬行机器人,机器人的遥操作[会,英]/ Kubota,N, Kamijima,S 这种机器人采用一种新型混合式臀关节。臀关节只需 Taniguchi,K.∥ Proceedings of the2005 IEEE Inter 个驱动器就可以在机器人上离散地产生棱形及旋转 national Conference on Mechatronics and Automation 动。这可以提高机器人在狭窄环境中的适应能力以614~619 及它越过或绕过障碍物的能力。根据机器人的尺寸, 讨论了办公室自动化地板下操作员与基于视觉的 对混合式臀关节进行优化,在使运动范围最大的条件移动机器人之间的接口。首先,解释了移动机器人遥 下硏究了驱动限制。讨论了机器人的机械结构以及运控系统的硬件,以及机器人测量信息的展示系统。地 动规划时的位置正解与位置逆解。分析了混合式臀部板下有许多支撑柱,机器人应根据周围支撑柱的布局 关节在旋转相与棱形相下的机器人可达工作空间。建来估算自身的位置。我们采用K均值算法与稳态遗传 立了不同的机器人移动步幅,研究了动态控制器要求。算法(SSGA)从图像中抽取支撑柱。然后,采用所提 进行了实验评估,令机器人在坡度不同的表面上步行、出的方法在办公室自动化地板下控制移动机器人。我 爬行并跨越表面,以评估该系统的性能及重复精度。们还提出了一个关注操作员的机构。实验结果证实了 图24表9参27 该方法的有效性。参19 0601012釆用贝叶斯推理法基于行为网络进行移动0601015环境知识不确定情况下面向目标的移动机 机器人导航[会,英]/Min,HJ∥ Proceedings of the器人导航策略[会,英]/ Suzuki,T,Shin,S., Trev 2005 IEEE International Conference on Mechatronics C// proceedings of the 2005 IEEE International Confe and Automation -14791484 rence on Mechatronics and Automation -741-746 提出了一个使智能机器人在不确定环境中避开移 针对全方位机器人,提出了一个集成式路径规划 动障碍物到达目标位置的技术。非静态环境中的机器与避碰法。基于该方法的自主移动机器人利用一个导 人需要推导变化的情况。基于行为的方法可以鲁棒地航函数的下降梯度发现到达目标的更短的安全路径。 管理环境内的交互行为,但尽管它具有响应速度快的研究了一些方法,来解决机器人传统导航实验中出现 优点,但还未大量应用于规划与推理等更为复杂的问的一些典型问题。特别是,我们选择了两种情景:1)U 题。本文提出了一个混合式控制体系结构,来推导动形深窄通道;2)两个障碍物间的窄通道问题。仿真与 态情形。低层利用行为网络生成反射行为与自主行为,实验结果表明,该导航法能够有效地建立一个路径规 高层利用贝叶斯网络为移动机器人推导动态情形。在划系统,在环境知识不确定情况下,在可能存在陷阱 各种情况下利用实际的机器人取得了一些实验结果,情况下,能够达到目标并避开障碍物。参17 它们表明,利用该体系结构,机器人避开了静态障碍0601016利用对天气及季节变化具有鲁棒性的物体 物与运动障碍物,到达了目标点。参17 识别法实现基于视觉的室外导航[刊,日]/桂浩章,三 0601013采用脉宽调制控制法的单驱动模块式机器浦纯,HidM∥日本日本口求y卜学会誌-2005, 人[会,英]/ Karbasi,H, Khajepour,A., Huissoor 23(1)一75~83 J // Proceedings of the 2005 IEEE International Confe 介绍了一种基于视觉的室外导航法。在此方法中, rence on Mechatronics and Automation. -260-267 用户首先沿一条路线引导机器人。在这种引导运动过
2 人事先不了解目标的运动。我们的方法采用机器人与 目标的运动学方程，并结合了一些几何规则。首先， 推导了这个跟踪问题的一个运动学模型，提出了两个 机器人导航策略，即速度追踪引导律与偏差追踪引导 律。结果表明，在这两种情况下，机器人的角速度等 于视线角速率。讨论并证明了这些导航策略的一些重 要性质。存在障碍物时，采用两个导航模式：跟踪模 式，它是全局性的；规避模式，它是局部性的。在避 障模式下，建立了一个极坐标图，其中包含障碍物及 追踪方向方面的信息。做了大量的仿真研究，证明了 这两个策略在各种情况下的有效性。图 15 参 25 0601011 混合式臀关节微型爬行机器人的设计、建 模、控制与评估[刊，英]/Krosuri，S.P.，Minor，M.A. ∥The International Journal of Robotics Research.— 2005，24(12).—1033~1053 本文旨在设计、控制并评估一种双足爬行机器人， 这种机器人采用一种新型混合式臀关节。臀关节只需 一个驱动器就可以在机器人上离散地产生棱形及旋转 运动。这可以提高机器人在狭窄环境中的适应能力以 及它越过或绕过障碍物的能力。根据机器人的尺寸， 对混合式臀关节进行优化，在使运动范围最大的条件 下研究了驱动限制。讨论了机器人的机械结构以及运 动规划时的位置正解与位置逆解。分析了混合式臀部 关节在旋转相与棱形相下的机器人可达工作空间。建 立了不同的机器人移动步幅，研究了动态控制器要求。 进行了实验评估，令机器人在坡度不同的表面上步行、 爬行并跨越表面，以评估该系统的性能及重复精度。 图 24 表 9 参 27 0601012 采用贝叶斯推理法基于行为网络进行移动 机器人导航[会，英]/Min，H.J.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—1479~1484 提出了一个使智能机器人在不确定环境中避开移 动障碍物到达目标位置的技术。非静态环境中的机器 人需要推导变化的情况。基于行为的方法可以鲁棒地 管理环境内的交互行为，但尽管它具有响应速度快的 优点，但还未大量应用于规划与推理等更为复杂的问 题。本文提出了一个混合式控制体系结构，来推导动 态情形。低层利用行为网络生成反射行为与自主行为， 高层利用贝叶斯网络为移动机器人推导动态情形。在 各种情况下利用实际的机器人取得了一些实验结果， 它们表明，利用该体系结构，机器人避开了静态障碍 物与运动障碍物，到达了目标点。参 17 0601013 采用脉宽调制控制法的单驱动模块式机器 人[会，英]/Karbasi，H.，Khajepour，A.，Huissoon， J.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—260~267 针对模块式机器人及相关控制法，介绍了一个新 开发的概念与设计法。这种新机器人称作“单驱动模 块式机器人”，其设计法中只使用了一个驱动装置来操 作所有的关节。驱动装置安装在机器人基座，所有关 节利用弹簧缠绕套管(SWC)在各模块内部从中央旋 转杆输出动力。这项技术能够有效地降低各模块的质 量，这是模块式机器人的设计与应用中最重要的阻碍。 从控制的角度，利用脉宽调制(FWM)技术来控制单驱 动模块机器人，通过控制套管的接合时间来调节关节 的位置与速度。我们研究了平面单驱动模块式机器人 的总体设计，得到了一个自扩展公式，可以自动生成 所有的运动方程且这些方程只基于模块数量。进一步 对 SWC 及自锁机构进行了建模，它们也是该机器人 的组成部分。参 19 0601014 办公室自动化地面条件下基于视觉的移动 机器人的遥操作[会，英]/Kubota，N.，Kamijima，S.， Taniguchi，K.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.— 614~619 讨论了办公室自动化地板下操作员与基于视觉的 移动机器人之间的接口。首先，解释了移动机器人遥 控系统的硬件，以及机器人测量信息的展示系统。地 板下有许多支撑柱，机器人应根据周围支撑柱的布局 来估算自身的位置。我们采用 K 均值算法与稳态遗传 算法(SSGA)从图像中抽取支撑柱。然后，采用所提 出的方法在办公室自动化地板下控制移动机器人。我 们还提出了一个关注操作员的机构。实验结果证实了 该方法的有效性。参 19 0601015 环境知识不确定情况下面向目标的移动机 器人导航策略[会，英]/Suzuki，T.，Shin，S.，Trevai， C.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—741~746 针对全方位机器人，提出了一个集成式路径规划 与避碰法。基于该方法的自主移动机器人利用一个导 航函数的下降梯度发现到达目标的更短的安全路径。 研究了一些方法，来解决机器人传统导航实验中出现 的一些典型问题。特别是，我们选择了两种情景：1)U 形深窄通道；2)两个障碍物间的窄通道问题。仿真与 实验结果表明，该导航法能够有效地建立一个路径规 划系统，在环境知识不确定情况下，在可能存在陷阱 情况下，能够达到目标并避开障碍物。参 17 0601016 利用对天气及季节变化具有鲁棒性的物体 识别法实现基于视觉的室外导航[刊，日]/桂浩章，三 浦纯，Hild M.∥日本日本ロボット学会誌.—2005， 23(1).—75~83 介绍了一种基于视觉的室外导航法。在此方法中， 用户首先沿一条路线引导机器人。在这种引导运动过
程中,机器人学习一系列图像并了解这条路线的粗略棱形关节足组成,其中4个安装了主动轮,另4个安 几何形状。然后,机器人沿这条路线自主运动,通过装了被动脚轮。 Zero carrier可以设计得重量轻,功率 对所学习的图像与输入图像进行比较来确定自身的位大。在做爬台阶运动时,它可以保持很大的稳定性, 置。在室外,季节与天气的变化会使图像中的物体外完成无滑动转弯运动。然后,完成了 Zero carrier的驱 观发生较大变化,因此简单的图像比较并没有效果。动机构、传感器及运动控制系统的设计,并利用机械 我们提出了一个比较方法。机器人首先利用物体模型模型 Zero Carrier1演示了它的运动。图18参8 来识别物体,这些模型可以容忍外观的变化,然后比0601020部分可观测环境中基于记忆的导航[刊,英] 较所学习的图像与输入图像的识别结果。开发了一个/ Montesanto,A., Tascini,G, Puliti,P.∥ Robotics and 方法,它自动地从一个图像序列中选择关键图像进行 Autonomous Systems-2006,54(1)-8494 比较。在校园中在各种条件下进行了350米的自主导 提出了一个体系结构,它可以通过非监督式强化 航,实验结果证实了该方法的可行性。图19表3参学习实现反应式视觉导航。这个目标是利用Q学习以 及该体系结构的递阶式方法实现的。这些技术与部分 0601017具有柔性机构的轮式移动机器人的运动可观测马尔可夫决策过程( POMDP)不同,而且需要做 刊,日]/藤原浩幸,中野荣二,大久保宏树∥日本一些创新,包括:用来推广经验并处理部分可观测性 日本口求”卜学会誌一2005,23(1)-95-103 的试探技术;Q函数的速度延期技术:能够在无监督 讨论了新设计的可爬台阶的轮式机器人并进行了情况下学习复杂任务的专门的强化策略的定义。结果 具体的分析。该机构在前后轮之间有一个柔顺元件,能够在仿真环境中对导航分配任务进行满意的学习 可以帮助轮子爬越高于其轮径的台阶。通过分析得出图10表3参19 了柔性元件的最优柔性,使轮子与台阶壁尽可能长地 接触。给出了一些仿真与实验结果,来证明该机构的 智能机番人 有效性。图12表1参14 0601021自主移动机器人系统的新研究方法:A|S 06010184R与5R并联机构移动机器人[刊,日]/山[刊,中]/段清娟,王润孝,冯华山∥计算机工程与应 ,辅森,小俣透∥日本日本口求”卜学会誌一2005,用-2005,41(32)-65~67 多自主移动机器人系统( MAMRS)与免疫系统有 提出了一个自重构并联机器人,它可以配置成4R许多相似之处,将免疫识别效应和局部免疫网络 与5R闭式运动学链。将它安装在爬行机构上,提出(LIN)机理引入到 MAMRS中,以机器人所探测到的 了一个并联机构移动机器人。这种组合式移动机器人周围环境作为抗原,将采取的反应行为看作抗体,而 可以利用其并联机构获得移动之外的一些其它有用功在LN之间相互作用通过机器人间的通讯实现,最终 能,例如利用其形状来携载物体,通过控制重心与零在整个免疫系统内,决定机器人行为。通过仿真实验 力矩点来越过凸起物。一般说来,爬行机器人要想越证明该方法有效 过竖直凸起物,在凸起物的竖直方向上必须有摩擦力。0601022仿人机器人系统的研究与实现[刊,中]/钟 所提出的翻越凸起物的顺序不依赖于摩擦力。而且,华,吴镇炜,卜春光∥仪器仪表学报2005,26(S1) 两台或多台此类机器人进行合作可以实现一些功能, 870~872 例如形成三维结构。利用两台机器人进行了验证,4R 针对仿人机器人的结构和控制性能的要求,设计 机器人可以举起5R机器人,使其可以达到自身不能开发了机器人的关节控制器,并利用CAN总线把各 达到的高度。分析了这种运动的静力学,以便评估4R个关节和力传感器及上位机连接在一起,构成了有效 机器人所必需的关节转矩。图18表2参10 可靠的分布式控制系统;利用无线局域网技术,实现 601019可以爬台阶的足一轮混合式小车 Zero ca-了语音、视频等多媒体信息的传输,构成了仿人机器」 rrier的开发[刊,日]/广濑茂男,袁建军,小沼洋介人完整的控制系统。最后提出了一些设想以提高系统 ∥日本日本口求卜学会誌-2005,23(3)-330~的性能 336 0601023 i BotGuard:一种基于因特网的采用无变化 爬台阶的移动车的开发是爬台阶轮椅和/或检测脸部识别法防范入侵者的智能机器人安保系统[刊,英] 机器人的基础,目前需求迫切。现已提出了几种使用Liu,NK,Wang,M,Feng,B.∥ IEEE Transactions 爬行机、轮及足的小车,来实现稳定的爬台阶运动。 on Systems, Man and Cybernetics Part C: Applications 然而,传统车受限于其机动能力、安全性、机械尺寸 and Reviews-2005,35(1).-97~105 与重量。我们提出了一种新型爬台阶足一轮混合式小 采用安保机器人进行远程监视是智能机器人系统 车,称作“ Zero carrier”。 Zero carrier由8个统一的的一个重要应用领域。在安全方面,一个基本要求是
3 程中，机器人学习一系列图像并了解这条路线的粗略 几何形状。然后，机器人沿这条路线自主运动，通过 对所学习的图像与输入图像进行比较来确定自身的位 置。在室外，季节与天气的变化会使图像中的物体外 观发生较大变化，因此简单的图像比较并没有效果。 我们提出了一个比较方法。机器人首先利用物体模型 来识别物体，这些模型可以容忍外观的变化，然后比 较所学习的图像与输入图像的识别结果。开发了一个 方法，它自动地从一个图像序列中选择关键图像进行 比较。在校园中在各种条件下进行了 350 米的自主导 航，实验结果证实了该方法的可行性。图 19 表 3 参 15 0601017 具有柔性机构的轮式移动机器人的运动 [刊，日]/藤原浩幸，中野荣二，大久保宏树∥日本 日本ロボット学会誌.—2005，23(1).—95~103 讨论了新设计的可爬台阶的轮式机器人并进行了 具体的分析。该机构在前后轮之间有一个柔顺元件， 可以帮助轮子爬越高于其轮径的台阶。通过分析得出 了柔性元件的最优柔性，使轮子与台阶壁尽可能长地 接触。给出了一些仿真与实验结果，来证明该机构的 有效性。图 12 表 1 参 14 0601018 4R 与 5R 并联机构移动机器人[刊，日]/山 脇，辅森，小俣透∥日本日本ロボット学会誌.—2005， 23(2).—213~219 提出了一个自重构并联机器人，它可以配置成 4R 与 5R 闭式运动学链。将它安装在爬行机构上，提出 了一个并联机构移动机器人。这种组合式移动机器人 可以利用其并联机构获得移动之外的一些其它有用功 能，例如利用其形状来携载物体，通过控制重心与零 力矩点来越过凸起物。一般说来，爬行机器人要想越 过竖直凸起物，在凸起物的竖直方向上必须有摩擦力。 所提出的翻越凸起物的顺序不依赖于摩擦力。而且， 两台或多台此类机器人进行合作可以实现一些功能， 例如形成三维结构。利用两台机器人进行了验证，4R 机器人可以举起 5R 机器人，使其可以达到自身不能 达到的高度。分析了这种运动的静力学，以便评估 4R 机器人所必需的关节转矩。图 18 表 2 参 10 0601019 可以爬台阶的足—轮混合式小车 Zero Carrier 的开发[刊，日]/广濑茂男，袁建军，小沼洋介 ∥日本日本ロボット学会誌.—2005，23(3).—330~ 336 爬台阶的移动车的开发是爬台阶轮椅和/或检测 机器人的基础，目前需求迫切。现已提出了几种使用 爬行机、轮及足的小车，来实现稳定的爬台阶运动。 然而，传统车受限于其机动能力、安全性、机械尺寸 与重量。我们提出了一种新型爬台阶足—轮混合式小 车，称作“Zero Carrier”。Zero Carrier 由 8 个统一的 棱形关节足组成，其中 4 个安装了主动轮，另 4 个安 装了被动脚轮。Zero Carrier 可以设计得重量轻，功率 大。在做爬台阶运动时，它可以保持很大的稳定性， 完成无滑动转弯运动。然后，完成了 Zero Carrier 的驱 动机构、传感器及运动控制系统的设计，并利用机械 模型 Zero Carrier I 演示了它的运动。图 18 参 8 0601020 部分可观测环境中基于记忆的导航[刊，英] /Montesanto，A.，Tascini，G.，Puliti，P.∥Robotics and Autonomous Systems.—2006，54(1).—84~94 提出了一个体系结构，它可以通过非监督式强化 学习实现反应式视觉导航。这个目标是利用Q学习以 及该体系结构的递阶式方法实现的。这些技术与部分 可观测马尔可夫决策过程(POMDP)不同，而且需要做 一些创新，包括：用来推广经验并处理部分可观测性 的试探技术；Q函数的速度延期技术；能够在无监督 情况下学习复杂任务的专门的强化策略的定义。结果， 能够在仿真环境中对导航分配任务进行满意的学习。 图10表3参19 智能机器人 0601021 自主移动机器人系统的新研究方法：AIS [刊，中]/段清娟，王润孝，冯华山∥计算机工程与应 用.—2005，41(32).—65~67 多自主移动机器人系统(MAMRS)与免疫系统有 许多相似之处，将免疫识别效应和局部免疫网络 (LIN)机理引入到 MAMRS 中，以机器人所探测到的 周围环境作为抗原，将采取的反应行为看作抗体，而 在 LIN 之间相互作用通过机器人间的通讯实现，最终 在整个免疫系统内，决定机器人行为。通过仿真实验 证明该方法有效。 0601022 仿人机器人系统的研究与实现[刊，中]/钟 华，吴镇炜，卜春光∥仪器仪表学报.—2005，26(S1). —870~872 针对仿人机器人的结构和控制性能的要求，设计 开发了机器人的关节控制器，并利用 CAN 总线把各 个关节和力传感器及上位机连接在一起，构成了有效 可靠的分布式控制系统；利用无线局域网技术，实现 了语音、视频等多媒体信息的传输，构成了仿人机器 人完整的控制系统。最后提出了一些设想以提高系统 的性能。 0601023 iBotGuard：一种基于因特网的采用无变化 脸部识别法防范入侵者的智能机器人安保系统[刊，英] /Liu，J.N.K.，Wang，M.，Feng，B.∥IEEE Transactions on Systems，Man and Cybernetics Part C: Applications and Reviews.—2005，35(1).—97~105 采用安保机器人进行远程监视是智能机器人系统 的一个重要应用领域。在安全方面，一个基本要求是
要能自动检验进入安全区域或受限制区域的人员,向其进行控制。与手的这种运动相协调,机器人对身体 远处的安全人员发出警报,然后协助他们跟踪进入者。与腿进行控制,使手易于完成任务。它通过评估双臂 本文给出了一个基于因特网的安保机器人系统。该面的操作性、稳定区域方向以及移动方向来确定下一个 部识别法具有“不变的”识别特征,其中包括面部表落脚点。定义了一个评估函数,它由双臂操作性及机 示、观察视图、三维姿态、个体外观、照明变化与遮器人的静态稳定性组成,当新的双足支撑态优于当前 断结构。实验中使用的因特网连接方式为336-kbs的的支撑态时,机器人迈步。无论是在双足支撑态,还 调制解调器,成功地对一台移动机器人进行了远程控是在单足支撑态,机器人都利用支撑腿对身体姿态进 制,这证明基于流技术的方法能够大大提高机器人遥行控制,因此这个评估函数可能是最优的。在单足支 操作的敏感性。这种改进措施可以确保安全人员能够撑态,摆动腿移动到下一个落脚点。利用动态仿真器 以较低的成本有效地利用因特网对移动机器人进行远 OpenHRP对采用该方法的仿人机器人HRP1的各种 程控制,跟踪并辨识可能的进入人员。参27 运动进行了仿真。图12表2参38 0601024能够安全向后翻倒的与人等大的仿人机器0601027通过设计非线性动力学吸引子实现仿人机 人[刊,日]/藤原清司,金广文男,田秀司∥日本器人的运动形成[刊,日]/冈田昌史,大里健太,中村 日本口求”卜学会誌一2005,23(4)-427~434 仁彥∥计测自动制御学会论文集-2005,41(6 研究了一个可以使与人等大的仿人机器人安全地533~540 向后翻倒的方法。腿部的下蹲扩展运动减轻了跌倒的人类运动是通过身体与环境之间的交互产生的 冲击,而机器人的吸震部件可以将力保持在容许的范信息处理系统利用身体状态及环境的信号反馈定义了 围内。该机器人在跌倒后可以自己再站立起来。图11当前的运动。运动模式并不事先存在,而是作为信息 表3参13 处理、人体及环境的动力学的夹带现象的结果出现 0601025基于运动员骨盆旋转运动经力矩补偿实现本文基于动力学信息处理系统,提出了仿人机器人的 仿人机器人的高速行走[刊,日]/上田淳,白荣健司,运动形成系统设计方法,以便在考虑机器人身体动力 小田伸午∥日本日本口求卜学会誌一2005,23(4).学的吸引因子的情况下设计动态系统。从控制工程角 -457~465 度看,该方法所设计的控制器可以使机器人镇定到平 针对快速行走中的仿人机器人,提出了一个绕站衡轨迹。图15参8 立足的垂直轴进行动量补偿的方法。要想在行走过程 中利用手臂完成任务,机器人的上体部分,即手臂与 微型机器人 躯干,不能用于动量补偿,应专门用来完成任务。而0601028外场驱动无缆微机器人的仿生游动特性 且,对接触竞技类运动员的骨盆转动进行了实验观测 中]/张永顺,刘巍,贾振元∥机械工程学报: 考察了一种特殊的行走方式,称作躯干无扭动行走。2005,41(10)-51~56 将这些观察的结果与人的正常行走进行比较,观察了 研制了以 NdFeB为驱动器的仿生游动微型机器 骨盆相对于摆动腿的反相转动。在仿人机器人上实现人,其作业原理是通过改变时变振荡磁场的驱动频 了骨盆转动的这种反相特征。提出了一个确定人腰部媒介于嵌入机器人头部 NdFeB的磁机耦合作用,将时 转动以及摆动腿俯仰角的方法。这种行走法实现了完变振荡磁场能转换成机器人头部摆动的机械能,再带 整的行走运动,包括动量完全由下身来补偿。与不扭动铜薄膜尾鳍产生波动并与液体耦合产生推力。由于 动躯干或不摆动手臂的标准仿人机器人行走法相比, NdFeB为非接触式驱动,因此机器人的驱动不需要电 该行走法减小了站立足绕垂直轴的转矩。而且,还提缆。基于固定端摆动悬臂梁模型,建立了机器人尾鳍 高了行走轨迹的直线性以及快速行走过程中上体的稳受迫振动波动方程和基于仿生游动原理的推力计算模 定性。图20表2参21 型,以尾鳍波动的前三阶谐振模态为输入对其产生的 0601026可完成操作任务的仿人机器人的全身运动推力进行了计算,得出了尾鳍各阶谐振模态与推力的 生成[刊,日]/井上健司,西滨祐介,坂田幸太郎∥关系,试验验证了理论分析的正确性,表明无缆驱动 日本日本口求卜学会誌一2005,23(8)-%67~976控制仿生游动微型机器人的方案切实可行 为移动操作型仿人机器人提出了一个控制法。机0601029微操作并联机器人几何误差建模的参数误 器人自主地生成其全身运动并迈步,以提高手臂操作差转换法及误差敏感性分析[刊,中]/张建军,王晓慧 性能与机器人稳定性,并利用它的手完成各种操作任高峰∥机械工程学报-2005,41(10-39-43 务,从而实现稳定的、灵巧的操作。目标操作任务是 提出微操作并联机器人几何误差建模的参数误差 两手的期望轨迹,而且手上可能被施加外力。为了完转化法,建立正交结构6-PSS微操作并联机器人的几 成这种仼务,利用阻抗控制法始终沿手的期望轨迹对何误差模型,通过构造几何误差模型的 Lagrange条件
4 要能自动检验进入安全区域或受限制区域的人员，向 远处的安全人员发出警报，然后协助他们跟踪进入者。 本文给出了一个基于因特网的安保机器人系统。该面 部识别法具有“不变的”识别特征，其中包括面部表 示、观察视图、三维姿态、个体外观、照明变化与遮 断结构。实验中使用的因特网连接方式为 33.6-kb/s 的 调制解调器，成功地对一台移动机器人进行了远程控 制，这证明基于流技术的方法能够大大提高机器人遥 操作的敏感性。这种改进措施可以确保安全人员能够 以较低的成本有效地利用因特网对移动机器人进行远 程控制，跟踪并辨识可能的进入人员。参 27 0601024 能够安全向后翻倒的与人等大的仿人机器 人[刊，日]/藤原清司，金广文男，梶田秀司∥日本 日本ロボット学会誌.—2005，23(4).—427~434 研究了一个可以使与人等大的仿人机器人安全地 向后翻倒的方法。腿部的下蹲扩展运动减轻了跌倒的 冲击，而机器人的吸震部件可以将力保持在容许的范 围内。该机器人在跌倒后可以自己再站立起来。图 11 表 3 参 13 0601025 基于运动员骨盆旋转运动经力矩补偿实现 仿人机器人的高速行走[刊，日]/上田淳，白荣健司， 小田伸午∥日本日本ロボット学会誌.—2005，23(4). —457~465 针对快速行走中的仿人机器人，提出了一个绕站 立足的垂直轴进行动量补偿的方法。要想在行走过程 中利用手臂完成任务，机器人的上体部分，即手臂与 躯干，不能用于动量补偿，应专门用来完成任务。而 且，对接触竞技类运动员的骨盆转动进行了实验观测， 考察了一种特殊的行走方式，称作躯干无扭动行走。 将这些观察的结果与人的正常行走进行比较，观察了 骨盆相对于摆动腿的反相转动。在仿人机器人上实现 了骨盆转动的这种反相特征。提出了一个确定人腰部 转动以及摆动腿俯仰角的方法。这种行走法实现了完 整的行走运动，包括动量完全由下身来补偿。与不扭 动躯干或不摆动手臂的标准仿人机器人行走法相比， 该行走法减小了站立足绕垂直轴的转矩。而且，还提 高了行走轨迹的直线性以及快速行走过程中上体的稳 定性。图 20 表 2 参 21 0601026 可完成操作任务的仿人机器人的全身运动 生成[刊，日]/井上健司，西滨祐介，坂田幸太郎∥ 日本日本ロボット学会誌.—2005，23(8).—967~976 为移动操作型仿人机器人提出了一个控制法。机 器人自主地生成其全身运动并迈步，以提高手臂操作 性能与机器人稳定性，并利用它的手完成各种操作任 务，从而实现稳定的、灵巧的操作。目标操作任务是 两手的期望轨迹，而且手上可能被施加外力。为了完 成这种任务，利用阻抗控制法始终沿手的期望轨迹对 其进行控制。与手的这种运动相协调，机器人对身体 与腿进行控制，使手易于完成任务。它通过评估双臂 的操作性、稳定区域方向以及移动方向来确定下一个 落脚点。定义了一个评估函数，它由双臂操作性及机 器人的静态稳定性组成，当新的双足支撑态优于当前 的支撑态时，机器人迈步。无论是在双足支撑态，还 是在单足支撑态，机器人都利用支撑腿对身体姿态进 行控制，因此这个评估函数可能是最优的。在单足支 撑态，摆动腿移动到下一个落脚点。利用动态仿真器 OpenHRP 对采用该方法的仿人机器人 HRP-1 的各种 运动进行了仿真。图 12 表 2 参 38 0601027 通过设计非线性动力学吸引子实现仿人机 器人的运动形成[刊，日]/冈田昌史，大里健太，中村 仁彥∥计测自动制御学会论文集.—2005，41(6).— 533~540 人类运动是通过身体与环境之间的交互产生的。 信息处理系统利用身体状态及环境的信号反馈定义了 当前的运动。运动模式并不事先存在，而是作为信息 处理、人体及环境的动力学的夹带现象的结果出现。 本文基于动力学信息处理系统，提出了仿人机器人的 运动形成系统设计方法，以便在考虑机器人身体动力 学的吸引因子的情况下设计动态系统。从控制工程角 度看，该方法所设计的控制器可以使机器人镇定到平 衡轨迹。图 15 参 8 微型机器人 0601028 外场驱动无缆微机器人的仿生游动特性 [刊，中]/张永顺，刘巍，贾振元∥机械工程学报.— 2005，41(10).—51~56 研制了以 NdFeB 为驱动器的仿生游动微型机器 人，其作业原理是通过改变时变振荡磁场的驱动频率， 媒介于嵌入机器人头部 NdFeB 的磁机耦合作用，将时 变振荡磁场能转换成机器人头部摆动的机械能，再带 动铜薄膜尾鳍产生波动并与液体耦合产生推力。由于 NdFeB 为非接触式驱动，因此机器人的驱动不需要电 缆。基于固定端摆动悬臂梁模型，建立了机器人尾鳍 受迫振动波动方程和基于仿生游动原理的推力计算模 型，以尾鳍波动的前三阶谐振模态为输入对其产生的 推力进行了计算，得出了尾鳍各阶谐振模态与推力的 关系，试验验证了理论分析的正确性，表明无缆驱动 控制仿生游动微型机器人的方案切实可行。 0601029 微操作并联机器人几何误差建模的参数误 差转换法及误差敏感性分析[刊，中]/张建军，王晓慧， 高峰∥机械工程学报.—2005，41(10).—39~43 提出微操作并联机器人几何误差建模的参数误差 转化法，建立正交结构 6-PSS 微操作并联机器人的几 何误差模型，通过构造几何误差模型的 Lagrange 条件
极值方程,对误差进行敏感性分析,最后讨论了各类分割故障。本文给出了一种扩展式系统,它可以利用 参数误差在终端几何误差模型中的关联性。研究表明:光度不变性恢复分割故障。如果系统对分割结果不确 所提出的方法简单明了,行之有效。 定,则系统根据不变值采用适当的表达方式向用户发 0601030柔性宏一微机器人可补偿性分析[刊,中]/出询问。实验结果证实了该系统的有用性。参19 陈东海,张绪平,余跃庆∥机械制造-2005,43(9).0601034用来实现人一机器人交互的双向眼接触 ,J/Miyauchi, D, Nakamura, Kuno,Y.∥ 基于宏一微系统的工作原理,提出了实现宏一微 IEICE Transactions on Information and Systems 机器人补偿的几何条件,并对增大微机器人的补偿能2005,E88-D(11)-2509~2516 力提出了可补偿性指标,数值仿真验证了理论分析。 眼部接触是一种有效的控制人类交流的手段,例 0601031钕铁硼永磁体微型机器人转矩的分析[刊,如在交流开始时刻。似乎我们只需要看对方就可以实 ]/张永顺,张瑞侠∥机械制造一2005,43(⑧8)一现眼部接触。但仅仅这样做并不能建立眼部接触。双 22~24 方还需要知道被对方注视。本文提出了一个双向眼部 硏制了一种外磁场控制的永磁体式微型管内机器接触方法,用来满足人一机器人交流的这些条件。当 人,提出了基于等效磁荷法中的磁矩传递力矩对永磁人想与机器人交流时,他注视机器人。如果机器人发 体式微型机器人传递力矩进行了分析计算,建立了传现人在注视它,则回视人,并改变面部表情,让人知 递力矩的数学模型,这将对永磁体式微型机器人的理道它注意到了人的注视。当机器人想与特定的人交流 论研究与实际应用具有指导作用 时,它移动身体并面向人,然后改变面部表情,使人 0601032利用支持单细胞操作的机器人实现高产出注意到它的注视。给出了几个实验结果,以证明该方 的简易微注射[刊,英]/ Matsuoka,H, Komazaki,法的有效性。而且,还给出了一台机器人,它能够在 T, Mukai,Y.∥ Journal of biotechnology.-2005,与人进行眼部接触后识别手势,这证明了眼部接触作 116(2)-185~194 为一种交流控制手段的有效性。参13 单细胞操作支持机器人(SMSR)是针对高产出简0601035人一机器人交互的实时安全性[刊,英]/ 易微注射开发的。其概念是支持微注射的相关工作 Kulic, D, Croft, E.A. //Robotics and Autonomous Sys- 让实验者只关注微注射本身。SMSR被应用于稻谷原tems-2005,54(1)一1~12 生质以及鼠胚胎干(ES)细胞的微注射。这些细胞的微 提出了一个在人一机器人交互过程中实时确保安 注射比纤维原细胞等普通动物细胞的微注射更困难。全性的策略。根据人与机器人间可能发生的碰撞所产 对于稻谷原生质,100个细胞的无停顿微注射可以在1生的冲击力的影响因子,显式计算了交互过程中的危 小时内完成,与没有使用机器人时相比,快了17倍。险度。然后,当这个危险度指数超过预先指定的阈值 成功率为7~8%,与没有使用机器人时相当。这些结果时,利用该指数作为实时轨迹生成法的输入。阐述了 表明,SMSR是一种有用的机器,可实现活体细胞中这个危险度指数,以便在周围存在多个障碍物的情况 特定基因与蛋白质的微注射,以分析它们各自的功能,下产生可证明稳定的、快速的响应。针对关节式多自 这在后基因时代是一项迫切而重要的课题。参28 由度机器人,开发了一个使危险度指数最小化的运动 人一机人系统 策略。仿真与实验证明了该方法的有效性。图16表1 参34 0601033助手机器人采用光度不变性的交互式物体0601036单主多从远程微操作系统中的人一机器人 识别系统[刊,英] Hossain,MA, Kurnia,R,共享控制[会,英]/ Hwang,G, Szemes,pT,Ando, Nakamura, A //IEICE Transactions on Information and N // Proceedings of the 2005 IEEE/ASME International Systems-2005,E88D(11)-2500-2508 Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(vol 正在开发一种助手机器人,用户可以通过语音发1)一301~306 出命令,让机器人完成任务。机器人需要一个视觉系 采用先进的远程微操作方法基于共享控制框架正 统来识别命令中出现的物体。然而,在各种条件下都在开发单主多从远程微操作系统。单主( PHANTOM触 能工作的视觉系统是很难实现的。因此,我们选择让觉装置)与多从(六自由度并联操作器)构形会产生映 用户通过语音对其进行辅助。当视觉系统不能完成任射问题,这对于某些协作操作而言可能很严重。在单 务时,机器人向用户发出声音,用户的自然反应会为主双从环境中采用位置/力虚拟映射方法在抓握任务 机器人视觉系统提供有用的信息。我们以前的系统假中实现了人一机器人共享式内力控制框架。拾放实验 定可以无误地分割图像。然而,如果对象被遮蔽或对证明,这个共享控制框架在单主多从远程微操作系统 象的各部分由多种颜色组成,那么不可避免地会出现中改进了内力调节。参9
5 极值方程，对误差进行敏感性分析，最后讨论了各类 参数误差在终端几何误差模型中的关联性。研究表明: 所提出的方法简单明了，行之有效。 0601030 柔性宏—微机器人可补偿性分析[刊，中]/ 陈东海，张绪平，余跃庆∥机械制造.—2005，43(9). —29~31 基于宏—微系统的工作原理，提出了实现宏—微 机器人补偿的几何条件，并对增大微机器人的补偿能 力提出了可补偿性指标，数值仿真验证了理论分析。 0601031 钕铁硼永磁体微型机器人转矩的分析[刊， 中]/张永顺，张瑞侠∥机械制造.—2005，43(8).— 22~24 研制了一种外磁场控制的永磁体式微型管内机器 人，提出了基于等效磁荷法中的磁矩传递力矩对永磁 体式微型机器人传递力矩进行了分析计算，建立了传 递力矩的数学模型，这将对永磁体式微型机器人的理 论研究与实际应用具有指导作用。 0601032 利用支持单细胞操作的机器人实现高产出 的简易微注射[刊，英]/Matsuoka，H.，Komazaki， T.，Mukai，Y.∥Journal of Biotechnology.—2005， 116(2).—185~194 单细胞操作支持机器人(SMSR)是针对高产出简 易微注射开发的。其概念是支持微注射的相关工作， 让实验者只关注微注射本身。SMSR被应用于稻谷原 生质以及鼠胚胎干(ES)细胞的微注射。这些细胞的微 注射比纤维原细胞等普通动物细胞的微注射更困难。 对于稻谷原生质，100个细胞的无停顿微注射可以在1 小时内完成，与没有使用机器人时相比，快了17倍。 成功率为7~8%，与没有使用机器人时相当。这些结果 表明，SMSR是一种有用的机器，可实现活体细胞中 特定基因与蛋白质的微注射，以分析它们各自的功能， 这在后基因时代是一项迫切而重要的课题。参28 人—机器人系统 0601033 助手机器人采用光度不变性的交互式物体 识别系统[刊，英]/Hossain，M.A.，Kurnia，R.， Nakamura，A.∥IEICE Transactions on Information and Systems.—2005，E88-D(11).—2500~2508 正在开发一种助手机器人，用户可以通过语音发 出命令，让机器人完成任务。机器人需要一个视觉系 统来识别命令中出现的物体。然而，在各种条件下都 能工作的视觉系统是很难实现的。因此，我们选择让 用户通过语音对其进行辅助。当视觉系统不能完成任 务时，机器人向用户发出声音，用户的自然反应会为 机器人视觉系统提供有用的信息。我们以前的系统假 定可以无误地分割图像。然而，如果对象被遮蔽或对 象的各部分由多种颜色组成，那么不可避免地会出现 分割故障。本文给出了一种扩展式系统，它可以利用 光度不变性恢复分割故障。如果系统对分割结果不确 定，则系统根据不变值采用适当的表达方式向用户发 出询问。实验结果证实了该系统的有用性。参19 0601034 用来实现人—机器人交互的双向眼接触 [刊，英]/Miyauchi，D.，Nakamura，A.，Kuno，Y.∥ IEICE Transactions on Information and Systems.— 2005，E88-D(11).—2509~2516 眼部接触是一种有效的控制人类交流的手段，例 如在交流开始时刻。似乎我们只需要看对方就可以实 现眼部接触。但仅仅这样做并不能建立眼部接触。双 方还需要知道被对方注视。本文提出了一个双向眼部 接触方法，用来满足人—机器人交流的这些条件。当 人想与机器人交流时，他注视机器人。如果机器人发 现人在注视它，则回视人，并改变面部表情，让人知 道它注意到了人的注视。当机器人想与特定的人交流 时，它移动身体并面向人，然后改变面部表情，使人 注意到它的注视。给出了几个实验结果，以证明该方 法的有效性。而且，还给出了一台机器人，它能够在 与人进行眼部接触后识别手势，这证明了眼部接触作 为一种交流控制手段的有效性。参13 0601035 人—机器人交互的实时安全性[刊，英]/ Kulić，D.，Croft，E.A.∥Robotics and Autonomous Systems.—2005，54(1).—1~12 提出了一个在人—机器人交互过程中实时确保安 全性的策略。根据人与机器人间可能发生的碰撞所产 生的冲击力的影响因子，显式计算了交互过程中的危 险度。然后，当这个危险度指数超过预先指定的阈值 时，利用该指数作为实时轨迹生成法的输入。阐述了 这个危险度指数，以便在周围存在多个障碍物的情况 下产生可证明稳定的、快速的响应。针对关节式多自 由度机器人，开发了一个使危险度指数最小化的运动 策略。仿真与实验证明了该方法的有效性。图16表1 参34 0601036 单主多从远程微操作系统中的人—机器人 共享控制[会，英]/Hwang，G.，Szemes，P.T.，Ando， N.∥Proceedings of the 2005 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(vol. 1).—301~306 采用先进的远程微操作方法基于共享控制框架正 在开发单主多从远程微操作系统。单主(PHANToM 触 觉装置)与多从(六自由度并联操作器)构形会产生映 射问题，这对于某些协作操作而言可能很严重。在单 主双从环境中采用位置/力虚拟映射方法在抓握任务 中实现了人—机器人共享式内力控制框架。拾放实验 证明，这个共享控制框架在单主多从远程微操作系统 中改进了内力调节。参 9