0601037采用手势指令的人与操作器的协同工作系 um on Intelligent Control and13 sth mediterranean Con 统[刊,日]/河原崎德之,保谷一郎,西原主计∥日本 ference on Control and Automation(vol.1)-3640 日本口求”卜学会誌-2005,236)-761~766 对于一组共同完成一项任务的机器人(多智能 提出了一个采用手势指令的人与操作器的协同工体),各机器人应根据任务环境的变化发挥特定的作 作系统。该系统的目标是操作器根据人的手势指令在用。机器人足球是个典型实例,其中一组移动机器人 同一工作空间中与人一同工作。我们的协同工作系统完成踢足球行为。传统上,机器人的作用是根据目标 由操作器、PC机及三目立体视觉硬件组成。由于该系由机器人姿态的闭式函数确定的,目标通常不能精确 统需要识别手在三维工作空间中的位置与姿势,因此描述实际的情况。本文将机器人作用分配问题转化为 采用了三目立体视觉硬件。手与对象的三维位置是利模式分类问题。进化分类函数(ECF)是一种特殊的进 用距离图像得到的,并基于手的长度与宽度来识别手化连接主义系统(ECOS),利用它根据机器人系统搜 势。我们提出的方法将手部面积分解为两块,以便快集的数据实时地辨识机器人的适当作用。建立了软件 速地识别手势。利用实验结果说明了该系统的有效性。与硬件平台来搜集数据,学习并验证该方法。通过实 图13参16 验研究检验了该方法的有效性。参13 0601038与人通讯的仿人机器人的嵌入式协作行为 [刊,日]/神田崇行,镰岛正幸,今井伦太∥日本日 三机器人学的基本理论与方法 本口求卜学会誌一2005,23(7)-898909 报告了仿人机器人方面的一些成果,机器人在路 机器人运动学与动力学 线引导情况下有效地利用身体性质做出听人说话的样0601041新型蛇形机器人蜿蜒运动的动力学分析 子。人向机器人示教一条路线,机器人利用时间与空[刊,中]/叶长龙,马书根,李斌∥机器人-2005 间协作行为表示它正在听人说话,就像它是人的听众276)-555560 样。该机器人由许多通讯单元组成,还包含选择适 为提高蛇形机器人执行各种运动的能力,研制了 当单元的规则。通讯单元实现特定的协作行为,例如新型蛇形机器人系统。重点研究了该蛇形机器人的动 眼部接触与点头。选择通讯单元的规则是通过WOZ力学。建立了机器人的运动学模型,并根据运动学模 实验搜索的。做了一项实验,来检验所开发的行为的型提出了控制蛇形机器人蜿蜒运动的复合运动控制方 有效性。结果,具有协作行为的机器人得到了更好的法。用拉格朗日方法建立动力学模型,对不同参数下 客观评价,它与人类听众非常相似。具体的分析表明,蛇形机器人的关节力矩特性和摩擦力特性进行了分析 这种较好的评价主要是由于身体运动以及发言产生比较,为蛇形机器人的有效运动提供了理论依据。 的。另一方面,人对机器人的发言受机器人的发言的0601042具有冗余度的三分支空间机器人逆运动学 促进,但不受身体运动的影响。图12表7参23 分析[刊,中]/叶平,孙汉旭∥机械工程学报一2005, 0601039人一机器人交互的实时安全性[刊,英]/41(11)-58-62,69 Kulic, D, Croft, E.A. //Robotics and Al 为了给运动学优化、动力学优化与容错控制提供 tems-2006,54(1)-1~12 理论基础,利用旋量理论对具有冗余度的三分支空间 提出了一个在人一机器人交互过程中实时确保安机器人进行了逆运动学分析,并建立了统一的逆运动 全性的策略。根据人与机器人间可能发生的碰撞所产学模型。对于各分支具有球腕的三分支空间机器人, 生的冲击力的影响因子,显式计算了交互过程中的危基于腕关节的封闭解,给出了简化的逆运动学模型。 险度。然后,当这个危险度指数超过预先指定的阈值最后以每个分支有5个旋转关节的三分支空间机器人 时,利用该指数作为实时轨迹生成法的输入。阐述了为例进行了计算机仿真,仿真结果证实了所提逆运动 这个危险度指数,以便在周围存在多个障碍物的情况学模型的正确性。 下产生可证明稳定的、快速的响应。针对关节式多自0601043基于几何非线性方法的大行程柔性并联机 由度机器人,开发了一个使危险度指数最小化的运动器人位置解[刊,中]/孙立宁,董为,杜志江∥机械工 策略。仿真与实验证明了该方法的有效性。图16表1程学报-2005,41(10)-71~74 参34 提出了一种厘米级行程、微米级精度的柔性 6-PSS并联机器人,该机器人的被动关节采用了大行 其他 程柔性铰链。首先,提出了大行程柔性铰链的概念并 0601040基于连接主义系统的足球机器人角色分配建立了其刚度矩阵;通过组集支链刚度矩阵以及建立 的进化[会,英]/ Huang,L,Song,Q, Kasabov,适当的协调方程,得到基于刚度矩阵的柔性并联结构 N.∥ Proceedings of the2005 IEEE International Sympo-的位置解模型;由于模型中几何非线性问题的存在
6 0601037 采用手势指令的人与操作器的协同工作系 统[刊，日]/河原崎德之，保谷一郎，西原主计∥日本 日本ロボット学会誌.—2005，23(6).—761~766 提出了一个采用手势指令的人与操作器的协同工 作系统。该系统的目标是操作器根据人的手势指令在 同一工作空间中与人一同工作。我们的协同工作系统 由操作器、PC 机及三目立体视觉硬件组成。由于该系 统需要识别手在三维工作空间中的位置与姿势，因此 采用了三目立体视觉硬件。手与对象的三维位置是利 用距离图像得到的，并基于手的长度与宽度来识别手 势。我们提出的方法将手部面积分解为两块，以便快 速地识别手势。利用实验结果说明了该系统的有效性。 图 13 参 16 0601038 与人通讯的仿人机器人的嵌入式协作行为 [刊，日]/神田崇行，镰岛正幸，今井伦太∥日本日 本ロボット学会誌.—2005，23(7).—898~909 报告了仿人机器人方面的一些成果，机器人在路 线引导情况下有效地利用身体性质做出听人说话的样 子。人向机器人示教一条路线，机器人利用时间与空 间协作行为表示它正在听人说话，就像它是人的听众 一样。该机器人由许多通讯单元组成，还包含选择适 当单元的规则。通讯单元实现特定的协作行为，例如 眼部接触与点头。选择通讯单元的规则是通过 WOZ 实验搜索的。做了一项实验，来检验所开发的行为的 有效性。结果，具有协作行为的机器人得到了更好的 客观评价，它与人类听众非常相似。具体的分析表明， 这种较好的评价主要是由于身体运动以及发言产生 的。另一方面，人对机器人的发言受机器人的发言的 促进，但不受身体运动的影响。图 12 表 7 参 23 0601039 人—机器人交互的实时安全性[刊，英]/ Kulić，D.，Croft，E.A.∥Robotics and Autonomous Systems.—2006，54(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 其他 0601040 基于连接主义系统的足球机器人角色分配 的进化[会，英]/Huang，L.，Song，Q.，Kasabov， N.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Sympoum on Intelligent Control and 13th Mediterranean Conference on Control and Automation(vol.1).—36~40 对于一组共同完成一项任务的机器人(多智能 体)，各机器人应根据任务环境的变化发挥特定的作 用。机器人足球是个典型实例，其中一组移动机器人 完成踢足球行为。传统上，机器人的作用是根据目标 由机器人姿态的闭式函数确定的，目标通常不能精确 描述实际的情况。本文将机器人作用分配问题转化为 模式分类问题。进化分类函数(ECF)是一种特殊的进 化连接主义系统(ECOS)，利用它根据机器人系统搜 集的数据实时地辨识机器人的适当作用。建立了软件 与硬件平台来搜集数据，学习并验证该方法。通过实 验研究检验了该方法的有效性。参 13 三 机器人学的基本理论与方法 机器人运动学与动力学 0601041 新型蛇形机器人蜿蜒运动的动力学分析 [刊，中]/叶长龙，马书根，李斌∥机器人.—2005， 27(6).—555~560 为提高蛇形机器人执行各种运动的能力，研制了 新型蛇形机器人系统。重点研究了该蛇形机器人的动 力学。建立了机器人的运动学模型，并根据运动学模 型提出了控制蛇形机器人蜿蜒运动的复合运动控制方 法。用拉格朗日方法建立动力学模型，对不同参数下 蛇形机器人的关节力矩特性和摩擦力特性进行了分析 比较，为蛇形机器人的有效运动提供了理论依据。 0601042 具有冗余度的三分支空间机器人逆运动学 分析[刊，中]/叶平，孙汉旭∥机械工程学报.—2005， 41(11).—58~62,69 为了给运动学优化、动力学优化与容错控制提供 理论基础，利用旋量理论对具有冗余度的三分支空间 机器人进行了逆运动学分析，并建立了统一的逆运动 学模型。对于各分支具有球腕的三分支空间机器人， 基于腕关节的封闭解，给出了简化的逆运动学模型。 最后以每个分支有 5 个旋转关节的三分支空间机器人 为例进行了计算机仿真，仿真结果证实了所提逆运动 学模型的正确性。 0601043 基于几何非线性方法的大行程柔性并联机 器人位置解[刊，中]/孙立宁，董为，杜志江∥机械工 程学报.—2005，41(10).—71~74 提出了一种厘米级行程、微米级精度的柔性 6-PSS 并联机器人，该机器人的被动关节采用了大行 程柔性铰链。首先，提出了大行程柔性铰链的概念并 建立了其刚度矩阵；通过组集支链刚度矩阵以及建立 适当的协调方程，得到基于刚度矩阵的柔性并联结构 的位置解模型；由于模型中几何非线性问题的存在
在求解位置反解时,采用了修改的拉格朗日列式法;在返回图上,该图为X与Xn构成的图。该图中的特 最后,给出了基于增量法解答的位置解算例 征轨迹能够表示时间序列的规则性。相关积分与李亚 0601044一种6自由度冗余驱动并联机器人运动学普诺夫指数分析还表现出了确定性混沌性质,具有分 分析及仿真[刊,中]/张彦斐,宫金良,李为民∥机械数维度与正李亚普诺夫指数。分析了采用3种不同的神 工程学报-2005,41(8)-144~148 经控制器的机器人所取得的传感数据,结果表明,在 提出一种采用自均力驱动模块构造冗余驱动并联自主机器人的行动中,传感信息流受确定性规则的支 机器人的新方法,根据这种方法构造了一种具有10配,这个模式对各控制器是唯一的。而且,在各种环 个输入的6自由度冗余驱动并联机器人。对此机器人境下进行的分析表明,在自主行为过程中,在返回图 的运动反解进行了分析,得到了唯一的显式表达。最上发生了从一条轨迹到另一条轨迹的切换。在各种条 后用自行研发的六维鼠标对这种机器人进行了运动仿件下计算出的分数维度与李亚普诺夫维度表明,这些 真,验证了反解的正确性 维度可以用来量化自主行为的复杂度以及任务的相对 0601045一种串联机械臂通用位置逆解方法研究难度。还在不同的进化阶段进行了分析,结果表明 刊,中]/宁柯军,杨汝清∥机械科学与技术—2005,行为性能与分数维度相关。这些研究都采用了微型移 24(9)-1066~1068,1099 动机器人,可以实现实验条件的理想化。研究结果证 提出一种实用的机械臂位置逆解在线计算方法,实,这种复杂的分析可用于自主系统及自主行为的评 对冗余及非冗余串联型机械臂问题均有效。它的建立估与优化。参51 过程规范且简单,很容易用于机械臂的嵌λ式控制器θ601049τAU并联机器人的运动学分析与误差建模 实现。以此为基础,我们又开发了基于ARM7处理器 [刊,英]/Cui,H-L,Zhu,ZQ.,Gan,Z.X.,∥ Robotics 的机械臂模型HN-8以检验这个方法。文中列出部分 and Computer-Integrated Manufacturing-2005,21(6) 实验数据及对比结果,对基于这种方法进行机械臂控-497~505 制实验具有指导意义。 TAU机器人是三自由度并联机器人的一种新构 0601046一种新型四自由度并联机构的运动学分析形。与串联机器人相比,这种机器人构形很适于在较 刊,中]/黄秀琴,沈惠平,朱小蓉∥机械设计-2005,大工作范围内完成高精度、高刚度的任务。它兼有并 22(10)-41~44 联机器人与串联机器人二者的优点。本文针对该机器 对一种新型的四滑块驱动的二平移二转动并联机人,基于雅可比矩阵法,利用所有考虑到的误差进行 构,进行了结构学分析,包括其自由度计算及输出运了运动学建模与误差建模。同时,介绍了一个极有效 动类型分析;给出了位置分析的正、逆解,用一维搜的雅可比近似法,用来计算正运动学问题,而没有采 索法求解了其数值位置正解,还对该机构的工作空间用牛顿一拉斐逊法。它可以得到一个闭式解,而不是 进行了分析。该机构可作为虚轴坐标测量机、并联机数值解。我们利用一个全尺寸雅可比矩阵进行误差分 床及其他运动平台的可选机型,为该并联机器人机构析、误差预算、模型参数估算与辨识。仿真结果表明, 的误差分析、动力学分析计算及工业应用奠定了基础。雅可比矩阵与雅可比近似法都是正确的,精度达微米 0601047可重构单体机器人动力学分析与控制[刊,级。利用 ADAMS仿真结果验证了所建立的模型。参 中]/贺鑫元,马书根,李斌∥中国机械工程-2005,21 16(21)-1889~1894 0601050家务机器人助手的运动学与控制[刊,英]/ 给出了可重构机器人在移动过程中的动力学模 Marrone,F, Raimondi,FM∥ WSEAS Transactions on 型,并提出了相应两种控制方法,即构形调整法和状 Circuits and Systems-2005,4(4)-224-233 态调整法。通过仿真试验得到,构形调整法能够在不 针对一种为清洁任务设计的新型移动服务机器 影响状态的情况下,同时满足机器人运动稳定性和越人,提出了它的柔顺控制器及运动学建模法。过去几 障性的要求,增强了机器人运动的鲁棒性 年,应用于家庭环境的机器人系统正在呈指数增长 0601048基于行为的微型移动机器人的混沌动力学:因此令机器与人尽可能自然地交互非常重要。本文重 环境及控制结构的影响[刊,英]/ Monirul islam,M,点有两点。第一,给出机器人的正运动学,以便引入 Murase,K,∥ Neural Networks.-2005,18(2)-123~逆运动学问题的闭式解。第二,将闭式解应用于力/ 14 位置混合控制算法的设计中。这个控制律最重要的改 为了研究自主行为的规则性与复杂性,将自主式进在于柔性及简单性。该控制器所完成的柔顺运动使 移动机器人在各种条件下取得的传感器信息流作为 机器人可以与环境、与用户进行交互,从而易于由非 个复杂系统进行分析。传感器信息时间序列X是由 专家用户使用。桌面清洁与指路就是这样的任务,这 台微型移动机器人在自由导航过程中搜集的,并绘制些任务将由机器人完成,通过实验方式检验本文的结
7 在求解位置反解时，采用了修改的拉格朗日列式法； 最后，给出了基于增量法解答的位置解算例。 0601044 一种 6 自由度冗余驱动并联机器人运动学 分析及仿真[刊，中]/张彦斐，宫金良，李为民∥机械 工程学报.—2005，41(8).—144~148 提出一种采用自均力驱动模块构造冗余驱动并联 机器人的新方法，根据这种方法构造了一种具有 10 个输入的 6 自由度冗余驱动并联机器人。对此机器人 的运动反解进行了分析，得到了唯一的显式表达。最 后用自行研发的六维鼠标对这种机器人进行了运动仿 真，验证了反解的正确性。 0601045 一种串联机械臂通用位置逆解方法研究 [刊，中]/宁柯军，杨汝清∥机械科学与技术.—2005， 24(9).—1066~1068,1099 提出一种实用的机械臂位置逆解在线计算方法， 对冗余及非冗余串联型机械臂问题均有效。它的建立 过程规范且简单，很容易用于机械臂的嵌入式控制器 实现。以此为基础，我们又开发了基于 ARM7 处理器 的机械臂模型 HN-8 以检验这个方法。文中列出部分 实验数据及对比结果，对基于这种方法进行机械臂控 制实验具有指导意义。 0601046 一种新型四自由度并联机构的运动学分析 [刊，中]/黄秀琴，沈惠平，朱小蓉∥机械设计.—2005， 22(10).—41~44 对一种新型的四滑块驱动的二平移二转动并联机 构，进行了结构学分析，包括其自由度计算及输出运 动类型分析；给出了位置分析的正、逆解，用一维搜 索法求解了其数值位置正解，还对该机构的工作空间 进行了分析。该机构可作为虚轴坐标测量机、并联机 床及其他运动平台的可选机型，为该并联机器人机构 的误差分析、动力学分析计算及工业应用奠定了基础。 0601047 可重构单体机器人动力学分析与控制[刊， 中]/贺鑫元，马书根，李斌∥中国机械工程.—2005， 16(21).—1889~1894 给出了可重构机器人在移动过程中的动力学模 型，并提出了相应两种控制方法，即构形调整法和状 态调整法。通过仿真试验得到，构形调整法能够在不 影响状态的情况下，同时满足机器人运动稳定性和越 障性的要求，增强了机器人运动的鲁棒性。 0601048 基于行为的微型移动机器人的混沌动力学： 环境及控制结构的影响[刊，英]/Monirul Islam，M.， Murase，K.∥Neural Networks.—2005，18(2).—123~ 144 为了研究自主行为的规则性与复杂性，将自主式 移动机器人在各种条件下取得的传感器信息流作为一 个复杂系统进行分析。传感器信息时间序列Xn是由一 台微型移动机器人在自由导航过程中搜集的，并绘制 在返回图上，该图为Xn+τ与Xn构成的图。该图中的特 征轨迹能够表示时间序列的规则性。相关积分与李亚 普诺夫指数分析还表现出了确定性混沌性质，具有分 数维度与正李亚普诺夫指数。分析了采用3种不同的神 经控制器的机器人所取得的传感数据，结果表明，在 自主机器人的行动中，传感信息流受确定性规则的支 配，这个模式对各控制器是唯一的。而且，在各种环 境下进行的分析表明，在自主行为过程中，在返回图 上发生了从一条轨迹到另一条轨迹的切换。在各种条 件下计算出的分数维度与李亚普诺夫维度表明，这些 维度可以用来量化自主行为的复杂度以及任务的相对 难度。还在不同的进化阶段进行了分析，结果表明， 行为性能与分数维度相关。这些研究都采用了微型移 动机器人，可以实现实验条件的理想化。研究结果证 实，这种复杂的分析可用于自主系统及自主行为的评 估与优化。参51 0601049 TAU并联机器人的运动学分析与误差建模 [刊，英]/Cui，H.-L.，Zhu，Z.Q.，Gan，Z.X.∥Robotics and Computer-Integrated Manufacturing.—2005，21(6). —497~505 TAU机器人是三自由度并联机器人的一种新构 形。与串联机器人相比，这种机器人构形很适于在较 大工作范围内完成高精度、高刚度的任务。它兼有并 联机器人与串联机器人二者的优点。本文针对该机器 人，基于雅可比矩阵法，利用所有考虑到的误差进行 了运动学建模与误差建模。同时，介绍了一个极有效 的雅可比近似法，用来计算正运动学问题，而没有采 用牛顿—拉斐逊法。它可以得到一个闭式解，而不是 数值解。我们利用一个全尺寸雅可比矩阵进行误差分 析、误差预算、模型参数估算与辨识。仿真结果表明， 雅可比矩阵与雅可比近似法都是正确的，精度达微米 级。利用ADAMS仿真结果验证了所建立的模型。参 21 0601050 家务机器人助手的运动学与控制[刊，英]/ Marrone，F.，Raimondi，F.M.∥WSEAS Transactions on Circuits and Systems.—2005，4(4).—224~233 针对一种为清洁任务设计的新型移动服务机器 人，提出了它的柔顺控制器及运动学建模法。过去几 年，应用于家庭环境的机器人系统正在呈指数增长， 因此令机器与人尽可能自然地交互非常重要。本文重 点有两点。第一，给出机器人的正运动学，以便引入 逆运动学问题的闭式解。第二，将闭式解应用于力/ 位置混合控制算法的设计中。这个控制律最重要的改 进在于柔性及简单性。该控制器所完成的柔顺运动使 机器人可以与环境、与用户进行交互，从而易于由非 专家用户使用。桌面清洁与指路就是这样的任务，这 些任务将由机器人完成，通过实验方式检验本文的结
值解对约束的不满足作为反馈,给出误差反馈控制方 0601051利用ANFS辨识2R机器人的动力学参数法,来减小数值积分带来的误差,保证算法收敛。针 [会,英]/ Bagheri,A, Zadeh,NN,Haaj,M∥Po-对仿生腿侧进行了动力学仿真计算,比较了带和不带 ceedings of the2005 IEEE International Conference on误差反馈数值积分算法解对约束的满足程度以及正逆 Mechatronics and Automation. -505-509 解的一致性程度。仿真表明建模方法可行且误差反馈 计算力矩法是多数高级控制法中都使用的一种最控制数值积分可减小数值积分误差,防止误差积累。 的过程。该方法适用于逆动力学。它计算作用于0601055有限元方法在Rcc柔顺手腕设计中的应用 动态系统的力矩与力,来考察期望的路径。该方法假[刊,中]/洪鹰,李基沛∥机床与液压.-2005,(9) 设动态模型是精确辨识的。这就是研究人员尝试辨识-167~169 机器人动力学参数的原因。所研究的模型是具有直接 在考虑RCC柔顺手腕的非线性因素的条件下, 驱动器的平面2R机器人。在不同的辨识方法内,采以现代的计算机辅助工程软件 ANSYS为工具,探讨 用一个ANFS模型来辨识机器人的动力学参数。我们和研究了有限元方法在RCC手腕变形仿真、刚度计 利用遗传算法来优化ANFS模型的输入变量的隶属算中的应用。 函数,利用SVD来求解ANFS模型的线性方程组。0601056应用螺旋理论对并联机器人形位的分析与 参8 综合[刊,中]/朱大昌,方跃法∥机器人-2005,27(6) 机器人设计理论与方法 539~544 采用螺旋理论对并联机器人的约束与运动问题进 0601052用于姿态调节的并联机器人设计方法[刊,行了分析和总结。在各种约束存在条件下,分析了刚 中]/郭盛,方跃法∥兵工学报-2005,26(5)一体平台相应的运动轨迹形式,为今后对多刚体的形位 656-660 分析提供了可行的理论依据 提出一种基于反螺旋理论的设计,给出了用于调0601057基于双超越离合器的合作机器人建模及仿 节姿态的具有3个转动自由度的并联机器人的设计方真[刊,中]/董玉红,张立勋∥机械工程学报一2005, 法。分析了产生平台奇异时3条支链的反螺旋的线性41(10)-159~163,169 关系。结合这一分析,利用3条支链对平台所提供的 根据合作机器人( Cobot)与人合作的特点,建立了 特殊约束,彻底避免平台奇异现象。得出设计这一类基于双超越离合器的不完全约束关节机构模型和控制 结构的运动副组成类型和空间放置原则。最后,用这模型,并对其特性进行了仿真分析。在此基础上建立 方法设计几个新的机构作为范例。 了 Cobot轨迹控制的模型和仿真模型,对 Cobot跟踪 0601053基于螺旋理论三自由度并联机器人型综合期望轨迹进行了仿真研究。仿真结果表明, Cobot能 新方法[刊,中]/罗继曼,蔡光起,杨斌久∥东北大学够跟踪期望轨迹,具有被动的约束特性,能够实现与 学报(自然科学版)-2005,26(10)-994997 人合作。这种 Cobot可以应用在物料搬运和零件的装 基于螺旋理论,从并联机构运动链分类的角度,配等需要人机合作的场合。 提出用约束添加法对三自由度并联机构进行型综合,0601058螺旋系在不同空间下的相关性[刊,中]/李 让主动链控制所需的自由度,而从动链约束不需要的仕华,黄真∥机械工程学报-2005,41(10)-44-50 自由度;提出了相应主动链和从动链各种类型,并对 在利用螺旋理论研究某些机构学问题时,螺旋系 约束链作了较详细的分类,通过不同组合可得到不同相关性的判别是关键问题。采用线性代数理论讨论了 性能的新构型。最后通过实例进一步阐明这一方法 在3力3偶、4力2偶及5力1偶的情况下螺旋系的 该方法使型综合步骤更简洁,只要选择与自由度数相相关性。将螺旋系中的螺旋组合成矩阵,通过判别矩 同个数的主动链,并合理选择约束链就可以组合出新阵的秩,来确定螺旋系的相关性,给出了相关性的判 的并联机器人 据,并列出了在不同的几何条件下的相关性列表。研 0601054含闭链异构双腿行走机器人动力学建模与究对并联机器人自由度的确定、主动输入选择等运动 求解[刊,中]/王斌锐,谢华龙,高成∥东北大学学报学问题均有重要的意义。 (自然科学版)-2005,26(9)-832-835 0601059基于图论的可重构机器人构型综合[刊, 建立了简化的9连杆异构双腿行走机器人模型并中/于海波,于靖军,毕树生∥机械工程学报-2005 给出了机构中存在的封闭链约束方程。采用带约束的41(8)-7983 多体系统拉格朗日方程建立了系统的动力学模型。对 提出了一种简单而有效的可重构机器人构型综合 约束求导,给微分一代数混合的动力学方程添加扩展方法,应用的理论基础是图论。为此,首先将可重构 方程,采用预估—校正数值积分方法进行求解。将数机器人的各模块抽象为积木块,这样,可重构机器人
8 果。参14 0601051 利用 ANFIS 辨识 2R 机器人的动力学参数 [会，英]/Bagheri，A.，Zadeh，N.N.，Haraj，M.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.—505~509 计算力矩法是多数高级控制法中都使用的一种最 重要的过程。该方法适用于逆动力学。它计算作用于 动态系统的力矩与力，来考察期望的路径。该方法假 设动态模型是精确辨识的。这就是研究人员尝试辨识 机器人动力学参数的原因。所研究的模型是具有直接 驱动器的平面 2R 机器人。在不同的辨识方法内，采 用一个 ANFIS 模型来辨识机器人的动力学参数。我们 利用遗传算法来优化 ANFIS 模型的输入变量的隶属 函数，利用 SVD 来求解 ANFIS 模型的线性方程组。 参 8 机器人设计理论与方法 0601052 用于姿态调节的并联机器人设计方法[刊， 中 ]/郭盛，方跃法∥兵工学报.—2005，26(5).— 656~660 提出一种基于反螺旋理论的设计，给出了用于调 节姿态的具有 3 个转动自由度的并联机器人的设计方 法。分析了产生平台奇异时 3 条支链的反螺旋的线性 关系。结合这一分析，利用 3 条支链对平台所提供的 特殊约束，彻底避免平台奇异现象。得出设计这一类 结构的运动副组成类型和空间放置原则。最后，用这 一方法设计几个新的机构作为范例。 0601053 基于螺旋理论三自由度并联机器人型综合 新方法[刊，中]/罗继曼，蔡光起，杨斌久∥东北大学 学报(自然科学版).—2005，26(10).—994~997 基于螺旋理论，从并联机构运动链分类的角度， 提出用约束添加法对三自由度并联机构进行型综合， 让主动链控制所需的自由度，而从动链约束不需要的 自由度；提出了相应主动链和从动链各种类型，并对 约束链作了较详细的分类，通过不同组合可得到不同 性能的新构型。最后通过实例进一步阐明这一方法。 该方法使型综合步骤更简洁，只要选择与自由度数相 同个数的主动链，并合理选择约束链就可以组合出新 的并联机器人。 0601054 含闭链异构双腿行走机器人动力学建模与 求解[刊，中]/王斌锐，谢华龙，高成∥东北大学学报 (自然科学版).—2005，26(9).—832~835 建立了简化的 9 连杆异构双腿行走机器人模型并 给出了机构中存在的封闭链约束方程。采用带约束的 多体系统拉格朗日方程建立了系统的动力学模型。对 约束求导，给微分—代数混合的动力学方程添加扩展 方程，采用预估—校正数值积分方法进行求解。将数 值解对约束的不满足作为反馈，给出误差反馈控制方 法，来减小数值积分带来的误差，保证算法收敛。针 对仿生腿侧进行了动力学仿真计算，比较了带和不带 误差反馈数值积分算法解对约束的满足程度以及正逆 解的一致性程度。仿真表明建模方法可行且误差反馈 控制数值积分可减小数值积分误差，防止误差积累。 0601055 有限元方法在 RCC 柔顺手腕设计中的应用 [刊，中]/洪鹰，李基沛∥机床与液压.—2005，(9). —167~169 在考虑 RCC 柔顺手腕的非线性因素的条件下， 以现代的计算机辅助工程软件 ANSYS 为工具，探讨 和研究了有限元方法在 RCC 手腕变形仿真、刚度计 算中的应用。 0601056 应用螺旋理论对并联机器人形位的分析与 综合[刊，中]/朱大昌，方跃法∥机器人.—2005，27(6). —539~544 采用螺旋理论对并联机器人的约束与运动问题进 行了分析和总结。在各种约束存在条件下，分析了刚 体平台相应的运动轨迹形式，为今后对多刚体的形位 分析提供了可行的理论依据。 0601057 基于双超越离合器的合作机器人建模及仿 真[刊，中]/董玉红，张立勋∥机械工程学报.—2005， 41(10).—159~163,169 根据合作机器人(Cobot)与人合作的特点，建立了 基于双超越离合器的不完全约束关节机构模型和控制 模型，并对其特性进行了仿真分析。在此基础上建立 了 Cobot 轨迹控制的模型和仿真模型，对 Cobot 跟踪 期望轨迹进行了仿真研究。仿真结果表明，Cobot 能 够跟踪期望轨迹，具有被动的约束特性，能够实现与 人合作。这种 Cobot 可以应用在物料搬运和零件的装 配等需要人机合作的场合。 0601058 螺旋系在不同空间下的相关性[刊，中]/李 仕华，黄真∥机械工程学报.—2005，41(10).—44~50 在利用螺旋理论研究某些机构学问题时，螺旋系 相关性的判别是关键问题。采用线性代数理论讨论了 在 3 力 3 偶、4 力 2 偶及 5 力 1 偶的情况下螺旋系的 相关性。将螺旋系中的螺旋组合成矩阵，通过判别矩 阵的秩，来确定螺旋系的相关性，给出了相关性的判 据，并列出了在不同的几何条件下的相关性列表。研 究对并联机器人自由度的确定、主动输入选择等运动 学问题均有重要的意义。 0601059 基于图论的可重构机器人构型综合[刊， 中]/于海波，于靖军，毕树生∥机械工程学报.—2005， 41(8).—79~83 提出了一种简单而有效的可重构机器人构型综合 方法，应用的理论基础是图论。为此，首先将可重构 机器人的各模块抽象为积木块，这样，可重构机器人
系统可用一个图来描述,基于图论原理和模块间的连 Cobot,主要应用在大规模零件的装配生产线、外科手 接约束条件,得到模块所有可行的组合装配构型。利术以及一些需要人机合作的场合。 用该方法对一种由齿轮传动模块、齿条传动模块、带0601063机器人的构建:建立自激励、自组织体系结 传动模块和平面连杆机构等4个模块组成的4自由度构的基本机构[刊,英]/ Blank,D, Kumar,D, Meeden 可重构机器人进行了构型综合,得到了它全部6种可L.∥ Cybernetics and Systems-2005,36(2)-125~150 行的装配构型,从而有效地完成了可重构机器人的概 提出了一个内部开发算法,使移动机器人通过一 念设计 些行为复杂度不断提高的级别增量式地发展。我们认 0601060具有空间复合变形构件的机械系统分析方为,这种发展式算法的核心是抽象、预期及自激励 法[刊,中]厅希仑, Selig john mark,戴建生∥机械介绍了一个多层、级联的发现与控制体系结构,其中 工程学报一2005,41(8)-63~68 包含这些核心要素。作为实现该体系结构的第一步, 用李群李代数的理论方法探讨了具有空间变形构探讨了两种新机构:一个调节器,用来自动调节神经 件的机械系统的分析问题。根据弹性力学的基本原理,网络的训练;一个路径规划神经网络,它由表述主要 建立了考虑弯曲、拉伸和扭转的空间变形杆件的弹性目标的“脑力状态”模式来驱动。参16 方程。将杆件作为基本元素,将其理论扩展应用于具0601064大冲击力情况下可以生存的机器人的设计 有空间柔性变形杆件的串联机器人系统,分析了系统[刊,英]/ O Halloran,D,Wolf,A, Choset,H∥Me 空间弹性性能与运动学问题。进而,研究了其在柔性 chanism and Machine Theory-2005,40(12)-1345~ 并联机构振动平台分析中的应用。最后,应用该理论1366 很好地解决了螺旋弹簧的空间弹性性能分析问题。将 设计、制作并测试了一种双轮低成本移动机器人 李群李代数理论成功地拓展应用于空间柔性机构系统平台,当受到较大的冲击力及普通粗暴处理时,其生 的分析,验证了该方法的有效性。 存性很高。设计了驱动传动系统及集成式悬挂系统 0601061平面3-RR并联机器人运动分析的计算机建立了描述其动力学的一般运动方程。做了一些分析 模拟逼近法[刊,中]/张艳华,宋菲,路懿∥机械设计.以确保各子系统的稳定性,并优化期望的振动特征参 2005,22(10)-31~34 数。还建立了一些运动方程,来描述二轮设计所固有 提出一种新的平面3自由度并联机器人运动分析的底盘摇摆现象。概述了一个飞轮补偿法,它有助于 方法,计算机模拟逼近法。运用该方法进行了速度和消除底盘摇摆问题。将理论与经验数据结合起来进行 加速度分析。先采用CAD的几何约束、尺寸约束、了冲击分析,来预测生存性阈值。最后,做了3种实验, 尺寸方程和尺寸驱动技术,构造平面3-RRR3自由度在头两个实验后进行了设计改进。与目前使用的商用 机器人的模拟机构。再用两个相同且彼此靠近的平面机器人相比,新设计法采用一个柔性机械平台,能够 3自由度机器人模拟机构,构造速度模拟机构,求解吸收大负载冲击的能量。为证实这种设计,进行了最 动平台上确定点的速度和角速度。最后用两个相同且终测试,机器人从三层楼跌下未受任何损伤。参10 彼此靠近的平面3-RRR机器人速度模拟机构,构造加0601065利用相互耦合式瑞利振荡器对双足机器人 速度模拟机构,求解动平台上确定点的加速度和角加建模[刊,英]/ De pina filho,AC., Dutra,MS., 速度。计算机模拟结果与解析法的结果比较表明,该 Raptopoulos,L.S.C.∥ Biological Cybernetics:-2005, 方法具有简单、快捷、直观、求解精度高的优点,而92(1)-1~7 且可以完成复杂机构的运动分析,为多自由度机构运 本文目标是由一组相互耦合的瑞利振荡器构成中 动分析提供了更有效的工具 央模式发生器(CPG),利用它对双足机器人建模。利 601062一种关节式人机合作机器人运动学及动力用3个最重要的步态行列式分析了二维模型,该模型只 学建模[刊,中]/张立勋,董玉红,路敦民∥宇航学报.做与矢平面并行的运动。利用与频率呈整数关系的振 2005,26(S1)-141~14 荡器,确定由3个振荡器构成的网络的瞬时运动与稳定 根据差动轮系的不完全约束特性,提出了基于差极限环,说明了膝角度与臀部角度的性质。对绘图进 动轮系的关节式人机合作机器人的模型。根据差动机行比较表明,与实验分析相比,该系统的结果很好。 构与关节、差动机构与差动机构之间的耦合关系,建基于这些硏究结果得出如下结论:利用相互耦合的瑞 立了并联 Cobot的运动学模型,以及由行星轮系实现利振荡器可以表示良好的信号发生法,并将它们应用 的差动机构的动力学模型和关节式并联 Cobot的动力于步行机的反馈控制。参25 学模型。这种关节式 Cobot模型具有不完全约束特性,0601066多机器人系统的可缩放图模型及协调算法 可以实现人与机器人在同一作业空间合作,而不会伤[会,英]/Tan,JD.∥ Proceedings of the2005IEEE 害操作者。这种 Cobot模型可推广应用于多关节 ASME International Conference on Advanced intellige
9 系统可用一个图来描述，基于图论原理和模块间的连 接约束条件，得到模块所有可行的组合装配构型。利 用该方法对一种由齿轮传动模块、齿条传动模块、带 传动模块和平面连杆机构等 4 个模块组成的 4 自由度 可重构机器人进行了构型综合，得到了它全部 6 种可 行的装配构型，从而有效地完成了可重构机器人的概 念设计。 0601060 具有空间复合变形构件的机械系统分析方 法[刊，中]/丁希仑，Selig John Mark，戴建生∥机械 工程学报.—2005，41(8).—63~68 用李群李代数的理论方法探讨了具有空间变形构 件的机械系统的分析问题。根据弹性力学的基本原理， 建立了考虑弯曲、拉伸和扭转的空间变形杆件的弹性 方程。将杆件作为基本元素，将其理论扩展应用于具 有空间柔性变形杆件的串联机器人系统，分析了系统 空间弹性性能与运动学问题。进而，研究了其在柔性 并联机构振动平台分析中的应用。最后，应用该理论 很好地解决了螺旋弹簧的空间弹性性能分析问题。将 李群李代数理论成功地拓展应用于空间柔性机构系统 的分析，验证了该方法的有效性。 0601061 平面 3-RRR 并联机器人运动分析的计算机 模拟逼近法[刊，中]/张艳华，宋菲，路懿∥机械设计. —2005，22(10).—31~34 提出一种新的平面 3 自由度并联机器人运动分析 方法，计算机模拟逼近法。运用该方法进行了速度和 加速度分析。先采用 CAD 的几何约束、尺寸约束、 尺寸方程和尺寸驱动技术，构造平面 3-RRR 3 自由度 机器人的模拟机构。再用两个相同且彼此靠近的平面 3 自由度机器人模拟机构，构造速度模拟机构，求解 动平台上确定点的速度和角速度。最后用两个相同且 彼此靠近的平面 3-RRR 机器人速度模拟机构，构造加 速度模拟机构，求解动平台上确定点的加速度和角加 速度。计算机模拟结果与解析法的结果比较表明，该 方法具有简单、快捷、直观、求解精度高的优点，而 且可以完成复杂机构的运动分析，为多自由度机构运 动分析提供了更有效的工具。 0601062 一种关节式人机合作机器人运动学及动力 学建模[刊，中]/张立勋，董玉红，路敦民∥宇航学报. —2005，26(S1).—141~144 根据差动轮系的不完全约束特性，提出了基于差 动轮系的关节式人机合作机器人的模型。根据差动机 构与关节、差动机构与差动机构之间的耦合关系，建 立了并联 Cobot 的运动学模型，以及由行星轮系实现 的差动机构的动力学模型和关节式并联 Cobot 的动力 学模型。这种关节式 Cobot 模型具有不完全约束特性， 可以实现人与机器人在同一作业空间合作，而不会伤 害操作者。这种 Cobot 模型可推广应用于多关节 Cobot，主要应用在大规模零件的装配生产线、外科手 术以及一些需要人机合作的场合。 0601063 机器人的构建：建立自激励、自组织体系结 构的基本机构[刊，英]/Blank，D.，Kumar，D.，Meeden， L.∥Cybernetics and Systems.—2005，36(2).—125~150 提出了一个内部开发算法，使移动机器人通过一 些行为复杂度不断提高的级别增量式地发展。我们认 为，这种发展式算法的核心是抽象、预期及自激励。 介绍了一个多层、级联的发现与控制体系结构，其中 包含这些核心要素。作为实现该体系结构的第一步， 探讨了两种新机构：一个调节器，用来自动调节神经 网络的训练；一个路径规划神经网络，它由表述主要 目标的“脑力状态”模式来驱动。参16 0601064 大冲击力情况下可以生存的机器人的设计 [刊，英]/O'Halloran，D.，Wolf，A.，Choset，H.∥Mechanism and Machine Theory.—2005，40(12).—1345~ 1366 设计、制作并测试了一种双轮低成本移动机器人 平台，当受到较大的冲击力及普通粗暴处理时，其生 存性很高。设计了驱动传动系统及集成式悬挂系统， 建立了描述其动力学的一般运动方程。做了一些分析， 以确保各子系统的稳定性，并优化期望的振动特征参 数。还建立了一些运动方程，来描述二轮设计所固有 的底盘摇摆现象。概述了一个飞轮补偿法，它有助于 消除底盘摇摆问题。将理论与经验数据结合起来进行 了冲击分析，来预测生存性阈值。最后，做了3种实验， 在头两个实验后进行了设计改进。与目前使用的商用 机器人相比，新设计法采用一个柔性机械平台，能够 吸收大负载冲击的能量。为证实这种设计，进行了最 终测试，机器人从三层楼跌下未受任何损伤。参10 0601065 利用相互耦合式瑞利振荡器对双足机器人 建模[刊，英]/De Pina Filho，A.C.，Dutra，M.S.， Raptopoulos，L.S.C.∥Biological Cybernetics.—2005， 92(1).—1~7 本文目标是由一组相互耦合的瑞利振荡器构成中 央模式发生器(CPG)，利用它对双足机器人建模。利 用3个最重要的步态行列式分析了二维模型，该模型只 做与矢平面并行的运动。利用与频率呈整数关系的振 荡器，确定由3个振荡器构成的网络的瞬时运动与稳定 极限环，说明了膝角度与臀部角度的性质。对绘图进 行比较表明，与实验分析相比，该系统的结果很好。 基于这些研究结果得出如下结论：利用相互耦合的瑞 利振荡器可以表示良好的信号发生法，并将它们应用 于步行机的反馈控制。参25 0601066 多机器人系统的可缩放图模型及协调算法 [会，英]/Tan，J.D.∥Proceedings of the 2005 IEEE/ ASME International Conference on Advanced Intelligent
Mechatronics(vol 2)--1529-1534 的意愿行动。此体系结构假定低层的错误可以修复, 提出了一些分布式模型与相应的控制算法,来实因此可以根据较低的层堆积起较高的层。然而,对复 现移动传感器网络的协作与重新部署。移动传感器网杂的线进行这种连接会产生所谓的“意大利面条结 络由无线连接的移动机器人集群构成,机器人装备了构”,难以对错误进行修复。如果我们不使用线,独立 系列传感器。该系统能够快速地配置到敌对环境、地设计这些层,尽管可以修复错误,但显然难以使机 不可达地域或救灾操作场所。移动传感器网络是一个器人像我们期望的那样运动。因此,我们提出了一个 协作式多机器人系统。我们利用德洛内三解测量法设计方法,针对包含体系结构,设计面向对象的模块 (DⅠ来确定相邻传感器节点之间的几何关系。基于该及分层结构。该方法不仅易于实现错误修复,而且可 分布式模型,讨论了一个容错算法,来实现移动机器以使机器人执行所规划的任务。我们将该方法应用于 人的自主自我部署。该算法硏究了环境约束与障碍物导航任务,给出了仿真与实验结果。图28表2参12 的存在性。分析了该算法的收敛性。这个分布式算法0601070利用移动机器人携载的摄像机进行三维物 使系统能够自己进行重构,该系统所覆盖的面积可以体建模[刊,日]/山崎公俊,友纳正裕,坪内孝司∥ 增大。仿真结果证明了这个分布式模型及这些部署算日本日本口求”卜学会誌-2005,23(7)-868-877 的有效性。参15 介绍了利用移动机器人完成的三维形状建模。提 0601067机器人系统的需求柔性设计[会,英]/Site,出了一个方法,其中实际环境中的机器人获取精确的 J, Winzer,P∥ Proceedings of the2005 IEEE Inter-形状,并利用计算机视觉技术在物体的位置与形状未 national Conference on mechatronics and automation 知的条件下建立物体的三维模型。根据机器人所携载 953~1958 的摄像机捕获的图像流重构了一个三维模型。实验结 整个技术密集产业都感觉缺少能够系统、快速、果证实了该方法的有效性。图13参18 无误地产生革新的方法。新兴的自主机器人业将制作0601071做被动运动的人体的关节力矩分解[刊,日] 迄今为止最复杂的人造产品,它主要受益于高效设计/谷口祥平,小泽隆太,坂上宪光∥计测自动制御学 方法。以往的文章中曾介绍了一个需求柔顺设计框架,会论文集-2005,41(9)一763~771 它基于需求类别及针对方法的设计数据库。本文说明 针对人和机器人等多关节结构,提出了一个新的 了如何利用该方法从一个小规模的、不精确的需求集关节力矩分解方法。首先,该方法基于时标变换,将 合出发有效地探测设计空间。设计过程中迭代地生成关节力矩分解成3个部分。然后,得到刚体模型的力 了需求类别及设计数据。通过设计机器人的听觉模块矩模式以及肌肉粘性、弹性的力矩模式。本文详细介 说明了这个过程。参14 绍了这个方法,通过实验结果检验了它的有效性。利 0601068有意识的机器人的制作:基于被动意识模型用假臂基本实验证实了实验系统及该方法的测量精 的基本思路[刊,日]/前野隆司∥日本日本口求卜度。而且,测量了两个人的力矩模式并通过该方法将 学会誌-2005,23(1)-51~62 其分解为3部分。图22表5参19 提出了制作有意识的机器人的基本思路。首先 给出了关于人脑力的假设。提出了如下思路:(1)无意 仿生学 识系统是一种重现网络系统,由各种分散的子系统构0601072大脑、身体及其它:机器人控制器、形态及 成;(2)智力、感情与意志力等脑力信息可能是在非意环境的竞争性协同进化[刊,英]/ Bason,G,Berg- 识系统中进行处理的,而不是在有意识系统中;(3) feldt,N, Ziemke,T∥ Genetic Programming and evolv 有意识系统只负责对无意识系统的结果进行监测、事 able machines-2005,6(1)-25~51 后体验,并进行建模与存储:;(4)有意识系统自身所感 介绍了一系列仿真实验,它们逐步扩展了捕食方 觉到的逼真质量体验只是大脑中定义的幻象。然后,一猎物方情况下的机器人神经控制器的研究工作,特 基于上述假设,建立了一个机器人脑力算法。利用该别是 floreano与Nolf的研究工作,并将它与机器人形 算法可以实现机器人的有意识脑力。最后,讨论了具态学及控制系统的协进化方面的思路结合起来。这些 有脑力的机器人的目标与问题。图4参32 实验的目的是通过一系列捕食方一猎物方实验,进 0601069面向对象的包含体系结构设计[刊,日]/及步系统地研究形态参数与行为策略之间的折中与相互 川一美,土谷武士,大久保重范∥日本日本口求”卜依赖性,在这些实验中,许多方面通过竞争性协进化 学会誌-2005,23(6-697~705 受自组织过程的支配。尽管近期的研究重点是脑/身体 提出了一个将包含体系结构的各层设计成对象的与环境之间的相互依赖性,环境所受到的关注相对较 方法。在此体系下,各层相互间通过线进行通讯 少,但最后一组实验让机器人物种主动地根据其需要 般说来,很难设计线的连接方式,使机器人根据我们改造环境,而不仅仅是让自身适应给定的环境。参28
10 Mechatronics(vol.2).—1529~1534 提出了一些分布式模型与相应的控制算法，来实 现移动传感器网络的协作与重新部署。移动传感器网 络由无线连接的移动机器人集群构成，机器人装备了 一系列传感器。该系统能够快速地配置到敌对环境、 不可达地域或救灾操作场所。移动传感器网络是一个 协作式多机器人系统。我们利用德洛内三解测量法 (DT)来确定相邻传感器节点之间的几何关系。基于该 分布式模型，讨论了一个容错算法，来实现移动机器 人的自主自我部署。该算法研究了环境约束与障碍物 的存在性。分析了该算法的收敛性。这个分布式算法 使系统能够自己进行重构，该系统所覆盖的面积可以 增大。仿真结果证明了这个分布式模型及这些部署算 法的有效性。参 15 0601067 机器人系统的需求柔性设计[会，英]/Sitte， J.，Winzer，P.∥Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation.— 1953~1958 整个技术密集产业都感觉缺少能够系统、快速、 无误地产生革新的方法。新兴的自主机器人业将制作 迄今为止最复杂的人造产品，它主要受益于高效设计 方法。以往的文章中曾介绍了一个需求柔顺设计框架， 它基于需求类别及针对方法的设计数据库。本文说明 了如何利用该方法从一个小规模的、不精确的需求集 合出发有效地探测设计空间。设计过程中迭代地生成 了需求类别及设计数据。通过设计机器人的听觉模块 说明了这个过程。参 14 0601068 有意识的机器人的制作：基于被动意识模型 的基本思路[刊，日]/前野隆司∥日本日本ロボット 学会誌.—2005，23(1).—51~62 提出了制作有意识的机器人的基本思路。首先， 给出了关于人脑力的假设。提出了如下思路：(1)无意 识系统是一种重现网络系统，由各种分散的子系统构 成；(2)智力、感情与意志力等脑力信息可能是在非意 识系统中进行处理的，而不是在有意识系统中；(3) 有意识系统只负责对无意识系统的结果进行监测、事 后体验，并进行建模与存储；(4)有意识系统自身所感 觉到的逼真质量体验只是大脑中定义的幻象。然后， 基于上述假设，建立了一个机器人脑力算法。利用该 算法可以实现机器人的有意识脑力。最后，讨论了具 有脑力的机器人的目标与问题。图 4 参 32 0601069 面向对象的包含体系结构设计[刊，日]/及 川一美，土谷武士，大久保重范∥日本日本ロボット 学会誌.—2005，23(6).—697~705 提出了一个将包含体系结构的各层设计成对象的 方法。在此体系下，各层相互间通过线进行通讯。一 般说来，很难设计线的连接方式，使机器人根据我们 的意愿行动。此体系结构假定低层的错误可以修复， 因此可以根据较低的层堆积起较高的层。然而，对复 杂的线进行这种连接会产生所谓的“意大利面条结 构”，难以对错误进行修复。如果我们不使用线，独立 地设计这些层，尽管可以修复错误，但显然难以使机 器人像我们期望的那样运动。因此，我们提出了一个 设计方法，针对包含体系结构，设计面向对象的模块 及分层结构。该方法不仅易于实现错误修复，而且可 以使机器人执行所规划的任务。我们将该方法应用于 导航任务，给出了仿真与实验结果。图 28 表 2 参 12 0601070 利用移动机器人携载的摄像机进行三维物 体建模[刊，日]/山崎公俊，友纳正裕，坪内孝司∥ 日本日本ロボット学会誌.—2005，23(7).—868~877 介绍了利用移动机器人完成的三维形状建模。提 出了一个方法，其中实际环境中的机器人获取精确的 形状，并利用计算机视觉技术在物体的位置与形状未 知的条件下建立物体的三维模型。根据机器人所携载 的摄像机捕获的图像流重构了一个三维模型。实验结 果证实了该方法的有效性。图 13 参 18 0601071 做被动运动的人体的关节力矩分解[刊，日] /谷口祥平，小泽隆太，坂上宪光∥计测自动制御学 会论文集.—2005，41(9).—763~771 针对人和机器人等多关节结构，提出了一个新的 关节力矩分解方法。首先，该方法基于时标变换，将 关节力矩分解成 3 个部分。然后，得到刚体模型的力 矩模式以及肌肉粘性、弹性的力矩模式。本文详细介 绍了这个方法，通过实验结果检验了它的有效性。利 用假臂基本实验证实了实验系统及该方法的测量精 度。而且，测量了两个人的力矩模式并通过该方法将 其分解为 3 部分。图 22 表 5 参 19 仿生学 0601072 大脑、身体及其它：机器人控制器、形态及 环境的竞争性协同进化[刊，英]/Buason，G.，Bergfeldt，N.，Ziemke，T.∥Genetic Programming and Evolvable Machines.—2005，6(1).—25~51 介绍了一系列仿真实验，它们逐步扩展了捕食方 —猎物方情况下的机器人神经控制器的研究工作，特 别是Floreano与Nolfi的研究工作，并将它与机器人形 态学及控制系统的协进化方面的思路结合起来。这些 实验的目的是通过一系列捕食方—猎物方实验，进一 步系统地研究形态参数与行为策略之间的折中与相互 依赖性，在这些实验中，许多方面通过竞争性协进化 受自组织过程的支配。尽管近期的研究重点是脑/身体 与环境之间的相互依赖性，环境所受到的关注相对较 少，但最后一组实验让机器人/物种主动地根据其需要 改造环境，而不仅仅是让自身适应给定的环境。参28