6-PUS/UPU并联机器人遥操作系统研究

成果基本信息
关键词：	并联机器人;遥操作系统
成果类别：	应用技术	技术成熟度：	初期阶段
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	新产品
成果登记号：	20121326	资源采集日期：	2012-10-20

研究情况
单位名称：	燕山大学	技术水平：	国内领先
评价证书号：	秦科鉴字[2012]第048号	评价单位：	秦科鉴字[2012]第048
评价日期：	2012.05.24	评价证书号：	秦科鉴字[2012]第048号

转化情况
转让范围：	不转让	推广形式：	其他
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
主要性能指标：项目完成了预定计划的所有研究内容：（1）带中间约束分支的并联机构运动学反解模型的确定；（2）造成网络时延因素及权重的确定；（3）网络时延控制模型的确定；（4）开发并联机器人遥操作控制系统；（5）系统的性能分析与优化。基于课题组提出的Stewart平台结构的6-PUS/UPU并联机器人试验平台目前已安装调试完毕，标定实验结果表明该平台的机械本体结构和遥操作控制系统的精度是令人满意的。与国内外同类技术比较：本项目组提出的6-PUS/UPU并联机器人既可以作为一个6自由度的一般Stewart平台来进行研究，也可以作为一个5自由度的冗余机器来进行研究，只需要通过关节的简单替换即可实现。因此该机器人具有可变本项目采用智能算法缩短网络时延；基于模块化思想，设计出符合控制需要的遥操作系统。项目拟解决的关键理论问题，如运动学反解模型、网络时延补偿模型、性能评估等都得到了较好的解决，丰富了并联机器人遥操作系统设计的核心技术，迈出了并联机器人的遥操作实用化推广和产业化的第一步。同时，为工业生产、国防建设和其他科技领域的发展提供了支持，并为高新技术有力支撑经济发展的战略部署做出初步贡献。自由度、结构对称、刚度大等优点，可用于高速、高精度加工、视觉测量、力控制研究、冗余控制等多领域的研究。极大拓展了机器人的使用范围，摊薄了实验平台的建造成本。本项目利用智能算法改善网络时延问题，该网络时延控制算法具有鲁棒性好、算法简单、计算效率高等优点，能满足Internet环境下对并联机器人的实时性的任务要求。此外项目提出一种利用球杆仪、高度游标卡尺和双轴倾角传感器配合测量并联机器人动平台位姿，建立基于遗传算法的标定模型的标定方案。该方案具有容易实施、实验成本低的特点，对并联机构的标定有很高的实用价值。本项目的创新处：（1）提出一种新型的6-PUS/UPU并联机器人，该机器人具有可变自由度、结构对称、刚度大等优点，可用于高速、高精度加工、视觉测量、力控制研究、冗余控制等研究。（2）本项目利用修正Smith算法改善网络时延问题，该网络时延控制算法具有鲁棒性好、算法简单、计算效率高等优点，满足Internet环境下对并联机器人的实时性、高可靠性的任务要求。（3）6-PUS/UPU并联机器人遥操作控制系统的研发和设计理论的总结，将为同类型的高可靠性、实时Internet并联机器人系统的设计开发提供理论依据和奠定基础。（4）提出一种利用球杆仪、高度游标卡尺和双轴倾角传感器配合测量并联机器人动平台位姿，建立基于遗传算法的标定模型的标定方案。该方案具有容易实施、实验成本低的特点，对并联机构的标定有很高的实用价值。作用意义：本项目采用智能算法缩短网络时延；基于模块化思想，设计出符合控制需要的遥操作系统。项目拟解决的关键理论问题，如运动学反解模型、网络时延补偿模型、性能评估等都得到了较好的解决，丰富了并联机器人遥操作系统设计的核心技术，迈出了并联机器人的遥操作实用化推广和产业化的第一步。同时，为工业生产、国防建设和其他科技领域的发展提供了支持，并为高新技术有力支撑经济发展的战略部署做出初步贡献。推广应用的范围、条件和前景：? 遥操作机器人广泛应用于太空、深海等领域的探索与开发，人类在自身不能到达或对人体有害环境如辐射区作业、地下采矿、水下资源勘探、材料处理和管道设备检查、远程机器人医疗、航天航空等危险任务中大显身手，具有无可比拟的优势。

成果名称：	6-PUS/UPU并联机器人遥操作系统研究	关键词：	并联机器人;遥操作系统
成果类别：	应用技术	一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	自动控制、计算机制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2010.08 至2012.03	成果体现形式（应用技术类）：	新产品
成果属性：	原始性创新	成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：	初期阶段	技术水平：	国内领先
研究形式：	独立研究	学科分类1：	国家标准GB T13745-92《学科分类与代码》
单位名称：	燕山大学	学科分类2：
中图分类号1：	中国图书资料分类法（第四版）	所属高新技术类别：	光机电一体化
中图分类号2：		课题来源：	其他
应用行业：	制造业	课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	201001A057
经费实际投入额（万元）：	0.00	评价单位：	秦科鉴字[2012]第048
评价形式：	鉴定	应用状态：	未应用
评价日期：	2012.05.24	转让范围：	不转让
评价证书号：	秦科鉴字[2012]第048号	推荐单位：
推广形式：	其他	成果登记号：	20121326
成果简介：	主要性能指标：项目完成了预定计划的所有研究内容：（1）带中间约束分支的并联机构运动学反解模型的确定；（2）造成网络时延因素及权重的确定；（3）网络时延控制模型的确定；（4）开发并联机器人遥操作控制系统；（5）系统的性能分析与优化。基于课题组提出的Stewart平台结构的6-PUS/UPU并联机器人试验平台目前已安装调试完毕，标定实验结果表明该平台的机械本体结构和遥操作控制系统的精度是令人满意的。与国内外同类技术比较：本项目组提出的6-PUS/UPU并联机器人既可以作为一个6自由度的一般Stewart平台来进行研究，也可以作为一个5自由度的冗余机器来进行研究，只需要通过关节的简单替换即可实现。因此该机器人具有可变本项目采用智能算法缩短网络时延；基于模块化思想，设计出符合控制需要的遥操作系统。项目拟解决的关键理论问题，如运动学反解模型、网络时延补偿模型、性能评估等都得到了较好的解决，丰富了并联机器人遥操作系统设计的核心技术，迈出了并联机器人的遥操作实用化推广和产业化的第一步。同时，为工业生产、国防建设和其他科技领域的发展提供了支持，并为高新技术有力支撑经济发展的战略部署做出初步贡献。自由度、结构对称、刚度大等优点，可用于高速、高精度加工、视觉测量、力控制研究、冗余控制等多领域的研究。极大拓展了机器人的使用范围，摊薄了实验平台的建造成本。本项目利用智能算法改善网络时延问题，该网络时延控制算法具有鲁棒性好、算法简单、计算效率高等优点，能满足Internet环境下对并联机器人的实时性的任务要求。此外项目提出一种利用球杆仪、高度游标卡尺和双轴倾角传感器配合测量并联机器人动平台位姿，建立基于遗传算法的标定模型的标定方案。该方案具有容易实施、实验成本低的特点，对并联机构的标定有很高的实用价值。本项目的创新处：（1）提出一种新型的6-PUS/UPU并联机器人，该机器人具有可变自由度、结构对称、刚度大等优点，可用于高速、高精度加工、视觉测量、力控制研究、冗余控制等研究。（2）本项目利用修正Smith算法改善网络时延问题，该网络时延控制算法具有鲁棒性好、算法简单、计算效率高等优点，满足Internet环境下对并联机器人的实时性、高可靠性的任务要求。（3）6-PUS/UPU并联机器人遥操作控制系统的研发和设计理论的总结，将为同类型的高可靠性、实时Internet并联机器人系统的设计开发提供理论依据和奠定基础。（4）提出一种利用球杆仪、高度游标卡尺和双轴倾角传感器配合测量并联机器人动平台位姿，建立基于遗传算法的标定模型的标定方案。该方案具有容易实施、实验成本低的特点，对并联机构的标定有很高的实用价值。作用意义：本项目采用智能算法缩短网络时延；基于模块化思想，设计出符合控制需要的遥操作系统。项目拟解决的关键理论问题，如运动学反解模型、网络时延补偿模型、性能评估等都得到了较好的解决，丰富了并联机器人遥操作系统设计的核心技术，迈出了并联机器人的遥操作实用化推广和产业化的第一步。同时，为工业生产、国防建设和其他科技领域的发展提供了支持，并为高新技术有力支撑经济发展的战略部署做出初步贡献。推广应用的范围、条件和前景：? 遥操作机器人广泛应用于太空、深海等领域的探索与开发，人类在自身不能到达或对人体有害环境如辐射区作业、地下采矿、水下资源勘探、材料处理和管道设备检查、远程机器人医疗、航天航空等危险任务中大显身手，具有无可比拟的优势。
联系人：	铁瑞	成果登记日期：	2012-06-12
联系人email：	tjb@ysu.edu.cn	单位代码：	91300159
邮政编码222：	066004	联系人电话：	0335-8074983
单位传真：		单位通讯地址：	河北省秦皇岛市河北大街西段438号
单位所在省市：	河北省	单位电话：	0335-8057100;8057072
转让收入（万元）：	0	单位属性：	大专院校
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2012	知识产权形式：
成果完成人：	梁顺攀;唐艳华;窦玉超;唐海涛	资源采集日期：	2012-10-20

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