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关键词： 多级分层   项目化教学   课程设计   工业机器人  

摘要： 随着机器人的应用领域越来越广泛,机器人行业对人才的需求越来越高,应用型高等院校必须与时俱进,更新教学设备和教学内容。针对工业机器人控制技术课程设计教学中存在的问题展开分析,提出基于分层式项目化教学理念设计教学环节,使学生能够在实践教学中由被动变为主动,增强实践教学效果。同时以项目为驱动,更新教师知识储备,提升教师的工程实践能力,达到教学相长的目的,共同提高本专业在社会的影响。

关键词： 专创融合   创新创业教育   教学改革   课程建设   人才培养  

摘要： 推动创新创业教育融入专业教育,是专业教学改革和人才培养质量提高的重要突破口。课程是人才培养的重要教学载体。针对工程技术类课程专业知识与创新创业融合不足的现状,课程教学团队以“机器人控制技术创新创业实践”课程为例,从课程“专创融合”思路、课程体系设计、课程考核方式等方面论述了专业课程教育与创新创业教育的融合方案,并在教学目标、教学内容、教学组织方式、考核方式以及教学团队五个方面进行专创融合教学改革,探索了机器人方向课程的创新创业实践教学方案,挖掘和充实了专业课程中的创新创业元素和资源,全面提升了自动化专业学生的创新创业能力。

关键词： 巡检机器人   差速驱动   运动学模型   反馈线性化  

摘要： 首先分析了轨道式巡检机器人在综采工作面的严苛工作环境下遇到的3种典型工况:爬坡、错切、扭转。针对3种工况设计了一种能适应综采工作面环境的隔爆巡检机器人,并分析得出其运动学模型,进而基于该模型,提出一种模型预测控制方法。该方法基于微分几何理论,采用反馈线性化,先将非线性控制系统变换为线性控制系统,然后运用模型预测的控制理论,按照线性系统去设计控制器。最后,通过充分的实验验证了该控制方法能有效地解决爬坡、错切、扭转等综采工作面的苛刻工况,轨迹跟踪实验也验证了该控制方法具有很高的精度。

关键词： 智能制造   机器人   应用型本科   改革探索  

摘要： 智能制造行业的快速发展对应用型机器人技术人才的培养提出了更高的要求,针对应用型本科高校机器人工程专业的机器人控制技术课程中存在的重理论轻实践,教学内容枯燥,学生专注考研上课积极性不高等教学现状,展开创新教学内容和教学策略的课程教学改革探索。首先,在教学内容上,通过理论结合应用知识的讲解和仿真设计实践训练,强化学生的实践能力,提高学生上课的积极性;其次,在教学策略上,通过梳理考研与专业课学习之间的关系、探索趣味性专业课的授课方法、分析专业课学习对未来就业的意义,激发学生对专业课的兴趣;最后,通过本课程教学改革探索,学生上课的积极性、实践能力以及教学效果都得到了明显地提升。

关键词： 两轮机器人   智能控制   平衡控制   运动控制   综述  

摘要： 【目的】两轮自平衡机器人运动控制算法研究一直是机器人领域的研究热点,多数集中在姿态平衡、速度控制、轨迹跟踪控制等方面。【方法】从基于动力学模型的传统控制算法、数据驱动的自适应控制算法、状态观测器3个方面重点阐述了两轮自平衡机器人运动平衡控制的研究进展,并对比分析了多种控制策略的特点。【结果】1)基于模型的控制器设计应考虑关节摩擦-阻尼特性、系统质心的动力学等动力学误差项,未知的系统参数估计,非线性项的识别、抵消或者处理等,以提高模型的精确程度;2)在控制算法的设计中,应根据被控对象和应用场景选择基于模型的控制方法或数据驱动的控制方法或两种方法的结合,以达到最佳的控制效果;3)未来应重点关注两轮机械手、轨迹规划、编队控制以及安全调节等其他方面。【结论】两轮自平衡机器人已经取得了长足的发展,本研究可为提高两轮自平衡机器人的运动稳定性和实用性提供参考。

关键词： 手势识别   YOLOv5   HaGRID   CBAM   Mesh  

摘要： 增强人机交互形式,对机器人控制具有重要意义。然而,目前控制方式多集中于遥控控制方式,与人的互动性不足。研究提出基于手势识别的YOLOv5l算法提升机器人控制的交互性能。首先,精简HaGRID手势数据集至8类,因手势在图像中属于小目标,采用带有CBAM注意力机制的YOLOv5l模型进行训练;其次,通过QT平台搭建控制系统,部署手势识别模型。对机器人进行Mesh组网,以广播机制传输控制指令。实验结果表明,该模型在HaGRID数据集上平均准确度达到98%,自建数据集平均准确度达到95%,检测速度34FPS,模型大小88.5MB,机器人可建立Mesh网络,通过手势识别控制机器人运动。

关键词： 并联机器人   自由度   控制技术   动力学方程   驱动力矩   稳定性   动态特性   控制难度  

摘要： 为提高多自由度并联机器人的控制精确度和稳定性,基于动力学与冗余驱动分支等技术的控制优化方法逐渐受到学术界的广泛关注及研究。近年来,随着动力学和驱动分支模型的数学表述逐渐清晰并细化,具有多自由度的并联机器人控制精确度与稳定性也得到了进一步提高。文中通过回顾并联机器人控制技术的研究历程,梳理了现阶段相关技术的研究思路及现状,且在此基础上深入挖掘该技术中存在的问题,提出了并联机器人控制技术的未来研究趋势及发展方向。

关键词： 机器人控制技术   课程思政建设   工科专业课   思政目标   教学方法  

摘要： 将思想政治教育融入高校的课程教学和改革,实现知识传授与价值引领相结合的课程目标已成为我国高等教育事业新趋势,如何在工科专业课程中润物无声地融入思政元素是一个需要探讨的问题。该文以天津工业大学机器人控制技术课程为例,分析开展课程思政的必要性,树立课程思政的建设思路,并从教学环节、教学方法、思政目标等方面多维度地展开深入的探讨,以期为我国工科专业的人才全方位培养提供参考。

关键词： 高职   机器人控制技术   课程教学   改革策略  

摘要： 机器人是新一代信息技术与高端制造深度融合的成果,未来在各领域都有可能见到机器人的身影,可以说机器人应用的成熟场景普及推广已是大势所趋。在此背景下,高职院校要保证自动化专业人才对机器人控制技术相关知识的充分掌握,确保教学工作与时俱进,就需要及时进行教学改革。因此,本研究针对如何学科革新机器人控制技术课程教学展开了探讨。通过研究、分析现阶段高职院校开展机器人控制技术课程教学存在的问题,发现教学工作侧重理论而轻视实践,这不利于增强自动化专业人才的实践动手能力。对此,结合相关问题提出了具体的教学改革方法。

关键词： 机器人控制   机器人动力学建模   PD控制   教学案例   实践教学  

摘要： 当下的工业机器人应用广泛,在打磨、切割、焊接、装配等领域使用机器人替代人类变得越来越常见,然而目前的机器人相关人才并未能满足产业需求。本文基于项目驱动教学模式进行了《机器人控制技术》课程案例开发,从教学理论到理论应用两个角度开展带重力补偿的机器人动态PD控制器设计,激发学生的学习积极性与创造性,有助于培养应用型人才。