一种曲柄式水下机器人弹射装置

    公开(公告)号:CN101870350A

    公开(公告)日:2010-10-27

    申请号:CN201010195852.2

    申请日:2010-06-09

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于曲柄机构的水下机器人弹射装置,属于两栖机器人制备领域。该装置采用了电机带动锥齿轮驱动曲柄机构,利用曲柄机构压缩弹簧,在适当的位置释放弹簧的压缩能量,使弹簧力作用在物体,完成弹射目的。采用锥齿轮驱动结构来有效地利用空间,大大减小弹射装置的体积。本发明可以实现自锁功能、连续弹射,可解决小型机器人实际中的物体搬运、传递及多机器人协作等任务。弹射轻质物体使其达到理想位置,而且可以用来加强多机器人之间的相互协作。同时提高了机器的工作效率,节约能源以及提高了物体传递准确性。

    一种多水下机器人协作控制系统

    公开(公告)号:CN101359225B

    公开(公告)日:2010-10-06

    申请号:CN200810119216.4

    申请日:2008-08-29

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种多水下机器人协作控制系统,其包括:一控制系统、一图像采集设备、多个水下机器人和电源;控制系统包括一主控装置和一无线通信设备,主控装置包括计算机、实时显示设备和操作设备,主控装置通过无线通信设备与各水下机器人保持通讯;计算机中设置有一图像处理模块、一协作控制模块和一用户界面模块;各水下机器人内分别设有一机器人控制模块,每一机器人控制模块接收计算机发出的指令并向相应的水下机器人发送指令,同时向计算机反馈水下机器人的内部状态信息。本发明具有通用性强、可扩展性强、具有图形化的用户界面、对动态过程进行模拟并提供记录和回放的功效。

    一种水下仿生机器鱼
    43.
    发明公开

    公开(公告)号:CN101767642A

    公开(公告)日:2010-07-07

    申请号:CN201010111852.X

    申请日:2010-02-11

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 贾永楠 王龙

    Abstract: 本发明涉及一种水下仿生机器鱼,它包括一主舱体,主舱体两侧分别设置有胸鳍,主舱体后部设置有驱动模块,驱动模块后部设置有通过上下两连杆连接驱动模块的扇形尾鳍,上连杆与驱动模块输出端之间设置有动密封机构;主舱体包括具有左右两侧窗口和底部窗口的壳体,各窗口分别密封连接有侧盖和底盖,底盖上连接有滑块装置;滑块装置包括设置在底盖上的前支架和后支架,前、后支架上通过轴承连接丝杠和光杆,丝杠和光杆上穿设有滑块,丝杠的一端穿过后支架后连接下齿轮,下齿轮啮合上齿轮,上齿轮固定连接在串口电机的输出端,串口电机固定在后支架上部。本发明具有良好的水下三维运动能力和一定的环境适应能力,稳定可靠,运动灵活,可用于水底资源勘察,海上打捞、救助等任务,在未来的海上作战任务中也能发挥重要作用。

    一种主被动运动结合的弹性机械腿

    公开(公告)号:CN100497073C

    公开(公告)日:2009-06-10

    申请号:CN200710120157.8

    申请日:2007-08-10

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种主被动运动结合的弹性机械腿,它包括:一髋壳,一驱动装置;一齿轮轴、一曲柄轴和一摇杆轴;一轴承,设置在齿轮轴的两端;一膝关节,其与大腿的下部连接;膝外壳内设置有一电磁铁;一膝关节底座,其外侧设有一连接大腿弹簧的拉杆;髋关节与膝关节之间并联有弹性储能装置;膝关节的下部与小腿连接;一踝关节,与小腿的下部连接,由一底座、一对中心轴和一转轮组成;一弹性减震机械脚,通过中心轴与踝关节连接;踝关节底座与机械脚的内侧板转动连接;膝关节与踝关节之间并联有弹性储能装置;转轮设置在一内侧板外侧,小腿弹性储能装置的一端连接在转轮上;一限位块设置在底座上表面;一嵌入式实时控制单元;以及一安装有控制软件的运动控制系统。

    一种多水下机器人协作控制系统

    公开(公告)号:CN101359225A

    公开(公告)日:2009-02-04

    申请号:CN200810119216.4

    申请日:2008-08-29

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种多水下机器人协作控制系统,其包括:一控制系统、一图像采集设备、多个水下机器人和电源;控制系统包括一主控装置和一无线通信设备,主控装置包括计算机、实时显示设备和操作设备,主控装置通过无线通信设备与各水下机器人保持通讯;计算机中设置有一图像处理模块、一协作控制模块和一用户界面模块;各水下机器人内分别设有一机器人控制模块,每一机器人控制模块接收计算机发出的指令并向相应的水下机器人发送指令,同时向计算机反馈水下机器人的内部状态信息。本发明具有通用性强、可扩展性强、具有图形化的用户界面、对动态过程进行模拟并提供记录和回放的功效。

    一种水下仿生机器人协作运输方法

    公开(公告)号:CN100458625C

    公开(公告)日:2009-02-04

    申请号:CN200710064754.3

    申请日:2007-03-23

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种水下仿生机器人的协作运输方法,其包括以下步骤:(1)基于“极限环”原理的位姿控制,(2)基于“舒适圆”法的路径规划,(3)基于模糊推理的同步控制,(4)基于模糊推理的运输方向控制。本发明采用了基于“极限环”方法的位姿控制方法,通过巧妙的控制水下机器人的速度和方向,可以从理论上和实际上都能保证机器人的位姿收敛到目标位姿,从而解决了水下机器人的位姿控制问题。本发明还采用了基于“舒适圆”的路径规划方法,从而降低了复杂水下环境中机器人控制的复杂度,并简化了问题空间的维度。同时本发明采用了基于模糊推理的运动规划方法,从而有效地防止了水下机器人由于惯性的作用对运输对象的撞击,实现了机器人的同步控制及对运输对象方向的平稳控制。

    一种水陆两栖仿生机器人
    47.
    发明公开

    公开(公告)号:CN101337494A

    公开(公告)日:2009-01-07

    申请号:CN200810118133.3

    申请日:2008-08-12

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种水陆两栖仿生机器人,其特征在于:它包括一个密封的主舱体和四个桨腿复合推进机构,主舱体内设置有控制装置、电源装置和水路环境检测传感器;四个桨腿复合推进机构两两相对且对称设置在主舱体两侧,每个桨腿复合推进机构均包括两个主动杆、一从动杆和一摆动桨,两个主动杆的一端分别连接两电机的输出端,且一个主动杆靠近主舱体中间部位,它的另一端通过一转轴连接摆动桨一端;另一主动杆靠近主舱体外侧,它的另一端通过一转轴连接从动杆,从动杆通过一转轴连接摆动桨的中间位置,摆动桨的另一端为执行末端。本发明具有良好的环境适用能力,稳定可靠,运动灵活,可在沼泽、近海域地带完成各种勘查、作业等任务,在未来的海上登陆作战中也可发挥重要的作用。

    一种多模态仿生机器鱼
    48.
    发明授权

    公开(公告)号:CN100442185C

    公开(公告)日:2008-12-10

    申请号:CN200610112794.6

    申请日:2006-09-01

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种多模态仿生机器鱼。它包括刚性鱼头,与鱼头连接的具有多个关节的柔性身体,包括一对左、右独立控制的胸鳍和新月形尾鳍的仿鳍机构,设置在鱼头中的胸鳍驱动装置、控制电路、电源模块、无线双工通信模块和红外传感单元,鱼头中设置有测量鱼体深度的超声测距装置,及配套的小型换能器和外围滤波放大电路;控制电路包括传感器信息处理装置与电机控制装置,传感器信息处理装置采集超声测距装置所测的信号进行处理,并将信息处理结果传送给电机控制装置,再由电机控制装置产生电机控制信号控制仿鳍机构的驱动电机运转,同时通过无线双工通信模块与上位机实施无线双工通信。本发明提高了机器鱼的灵活性、稳定性以及仿生特性,进而提高机器鱼的作业能力、拓宽机器鱼的应用领域。

    一种相位频率鉴别器
    49.
    发明公开

    公开(公告)号:CN101101309A

    公开(公告)日:2008-01-09

    申请号:CN200710074151.1

    申请日:2007-04-24

    Inventor: 王龙 李崇仁

    Abstract: 本发明公开了一种相位频率鉴别器,该相位频率鉴别器的第一、二预置模块分别包括一PMOS管和一NMOS管,两PMOS管的源极分别接有逻辑高电平,两NMOS管源极分别接有逻辑低电平,两PMOS管或两NMOS管的栅极分别接有复位信号,接有复位信号的两MOS管的漏极分别与未接复位信号的两MOS管的栅极相连,未接复位信号的两MOS管的漏极分别与第一、二输出节点电连接。本发明的相位频率鉴别器的复位信号不需经多个传输门延迟即可对输出节点进行预置。本发明实现了在复位的同时完成预置位,只要等待输入信号的边沿触发信号一来临,就可以迅速完成相位频率差异的鉴别,提高了相位频率鉴别器的工作速度。

    一种基于流场的智能机器人避障方法

    公开(公告)号:CN101025628A

    公开(公告)日:2007-08-29

    申请号:CN200710064753.9

    申请日:2007-03-23

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于流场的智能机器人避障方法,其特征在于:将移动机器人的避障问题转化成流体力学中的位势流动,进而转化成求解流场的问题,流场的求解采用面元法或者有限元算法,流场解得后,根据移动机器人的运动特性和控制参数,设计出相应的控制率;具体包括以下步骤:(1)首先建立以机器人中心为点源,目标点为点汇,再加上障碍物的流场;或者建立一个由初始点到目标点的平行流,再加上障碍物的流场;(2)在已知起始点、目标点和障碍物位置的条件下,根据流体力学的面元法和有限元法,建立在避障前提下此时流体应满足的基本方程组和边界条件;(3)求解上述边界条件下的流线方程,解得流函数或势函数之后,得到流场内每一点的速度和方向;(4)选择其中一条流线的速度和方向作为控制机器人沿流线运动的输入量。

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