现代社会依靠机器人技术来发挥对工业制造系统的平稳运行以及建筑,医疗保健和运输等其他部门至关重要的各种功能。然而,大多数机器人的关键限制是它们仅能够执行一个重复任务,例如从箱中拾取物品并将其放置在传送带上或根据预设模式。
鉴于这一局限性,新兴的自适应机器人领域的研究人员正在关注如何使机器人更具适应性 - 并利用机械工程原理创造能够重新配置自身以实现多种不同功能的尖端设备。例如,用于检查能源基础设施(如海上石油平台或风力涡轮机)的多用途可以配备夹持技术,使其能够在结构上进行分析并在大风中进行更密切的分析 - 以及防水能力和推进技术使其能够在海面下进行基础检查。
那么什么样的机械工程技术和技术被用作这项工作的一部分?自适应机器人的关键当前和潜在应用是什么?在未来几年,我们可以期待在自适应机器人技术中使用机械工程系统的哪些创新和趋势?
该领域最近最有趣的举措之一是在科罗拉多州立大学(CSU),在那里,一组研究人员创建了许多小型轻型机器人,能够根据不同的用户要求重新配置自己。作为项目负责人,CSU自适应机器人实验室助理教授赵建国博士解释说,他在该领域的工作分为三大类,具体取决于所采用的驱动力。
首先是人造肌肉的重新配置,其中包括研究如何利用家用缝纫线制成的低成本人造肌肉来改变给定机器人的形状。这导致创建了一个链接,可以移动并保持另一个形状而无需额外的能量输入。第二类工作探讨了如何利用具有可变刚度的材料来重新配置给定机器人的功能 - 作为其中的一部分,博士生Jiefeng Sun建造了一种可以实现多条腿轨迹的自适应步行机器人。
第三类研究如何使用新颖的被动机制使飞行机器人能够在墙壁,或天花板上栖息。作为其中的一部分,博士生张海杰开发了一种配备柔顺和被动抓手的机器人。尽管有这些明显的优势,但赵承认,较小的机器人经常发现在许多环境中使用locomote更具挑战性。为了解决这个问题,他说最好为他们配备“多种运动能力”,例如步行,爬行,跳跃或飞行,使用每种功能的专用机制。
而不是依靠他们的腿,在倒置的位置他们的整个身体,点击甲虫跳跃。在这个被称为“身体屈曲”的阶段,昆虫储存能量,然后将它释放到一个几乎垂直的跳跃中 - 这个动作也有助于甲虫自身自我调整,如果它落入倒置位置。通过调查生物的物理学跳过,伊利诺伊州的团队能够开发出一种自动自动扶正机器人 - 尤其关注甲虫物种之间的比例定律以及昆虫质量比对其跳跃的影响。
通过使用高速摄像机拍摄甲虫,伊利诺伊州的团队发现他们的跳跃可以分为三个阶段:跳前阶段,起飞阶段和空降阶段。作为跳跃前阶段的一部分,昆虫弯曲身体并通过摩擦保持位置,同时储存能量。在仍然与地面接触的同时,它通过向上推动其质心来开始在起飞阶段释放能量。
在随后的空降阶段,随着单独的主体单元围绕质心旋转,它向空中追踪一个跟随弹道运动的整体轨迹。使用来自活甲虫视频的数据,Wissa和她的团队还开发了两种起飞阶段和空中阶段的动态模型。在起飞阶段,该生物也被建模为在铰接点处被驱动的滑块 - 曲柄机构 - 拉格朗日动力学被用作初步双质量模型的一部分,以模拟由观察到的旋转和平移运动。
即便如此,赵强调必须克服两个主要挑战才能实现自适应机器人。首先,需要加快重新配置过程以实现他所描述的“实时重新配置”。CSU机器人的重新配置过程通常需要几分钟才能完成,因为团队需要加热和冷却用于重新配置的组件。这是一个问题,因为在某些应用中,例如飞行机器人的变形机翼,机翼需要实时改变其形状以应对各种空气动力学情况。
其次,赵说研究人员仍然需要为自适应机器人建立一个基础和理论框架。“如果我们想要完成几个所需的配置,我们应该如何正确设计机器人以及指定重新配置策略?没有明确的答案这样一个高级别的问题。“
为了解决第一个挑战,赵解释说,研究人员可以利用需要更少能量来改变刚度的新材料,例如低熔点合金,它们在较低温度下从刚性状态变为柔软状态。为了解决第二个挑战,他揭示了学者可以开发理论框架来预测给定设计的所有可能的重新配置,然后“利用计算模拟来设计以实现所需的配置。”
“展望未来,我认为我们将能够在未来几年内完成具有各种功能的自适应机器人,例如步行,飞行,游泳或攀爬。这可以通过利用大量数字来实现由提供,用于自适应机器人的制造和各种机电一体化组件的小型化 - 例如,执行器和微控制器 - 以及具有异质材料的机械系统的高保真模拟,尤其适用于软机器人由软材料制成,“他补充道。
上一篇:中国机器人产业正处于调整和升级的时期提质增效是未来发展的重点
下一篇:关于真空机器人的电机驱动系统
推荐阅读
史海拾趣
Galaxy Semi-Conductor Co Ltd(尽管通常指的是三星电子在半导体领域的业务,但“Galaxy Semi-Conductor”并非一个直接对应的公司名,这里我们假设其代表三星电子的半导体部门)在电子行业中的发展可以通过以下几个关键故事来概述:
1. 苏州工业园区的崛起
三星半导体(中国)研究开发有限公司,作为三星电子在中国的重要研发基地,于2003年在苏州工业园区成立。这家公司由韩国三星电子株式会社独资兴办,注册资本达到450万美元,专注于电子零部件和集成电路的软件与硬件设计,以及电子产品解决方案的研发。随着公司的不断发展,它不仅在技术研发上取得了显著成果,还积极推动了半导体技术的本地化应用,成为三星电子全球研发网络中的重要一环。
2. 半导体技术的全球领先地位
三星半导体自1983年起就拥有了半导体全线工程技术,并迅速成为世界上第三个超大规模集成电路(VLSI)生产商。这一技术突破标志着三星在半导体领域的崛起。此后,三星持续投入研发,不断推动半导体技术的创新与发展。例如,三星在DRAM(动态随机存取存储器)和NAND Flash存储技术方面取得了全球领先地位,推出了多款具有划时代意义的行业标杆产品,如高性能的SSD固态硬盘,这些产品在全球范围内得到了广泛应用。
3. 绿色工厂的环保实践
三星电子一直致力于可持续发展,其半导体工厂也不例外。例如,三星电子(苏州)半导体有限公司在2019年入选了工业和信息化部绿色工厂名单。这家工厂在生产过程中注重节能减排,采用先进的环保技术和设备,有效降低了生产过程中的能耗和排放。同时,三星还积极推动绿色供应链管理,与供应商共同致力于环境保护和可持续发展。
4. 技术创新与产品多元化
三星半导体不仅在存储技术方面取得了卓越成就,还在其他多个领域进行了广泛的技术创新和产品多元化。例如,三星在移动处理器(如Exynos系列)和图像传感器(如ISOCELL系列)方面也取得了显著进展。这些产品不仅提升了三星自身产品的竞争力,还为全球电子行业的发展注入了新的活力。
5. 全球化布局与战略合作
三星半导体在全球范围内进行了广泛的布局,建立了多个研发中心和生产基地。这些基地不仅负责本地市场的产品研发和生产,还积极参与全球供应链的建设和合作。同时,三星还积极寻求与其他企业的战略合作,共同推动半导体技术的发展和应用。例如,三星与联发科技在移动平台上的合作,以及与红帽在CXL存储生态系统上的合作,都体现了三星在全球化布局和战略合作方面的远见卓识。
这些故事共同展示了三星半导体在电子行业中的发展历程和成就,也体现了其在技术创新、可持续发展和全球化布局方面的努力与贡献。
1991年,Cincon公司在台湾成立,标志着其在电子行业的起步。公司创立之初,便在台北设立了销售办事处,同时在彰化建立了工厂,专注于电源产品的设计与生产。创立的第二年,Cincon便开始设计和制造DC/DC转换器和电池充电器,这为其在电源行业奠定了坚实的基础。随着市场需求的不断增长,公司于1997年开始涉足交流/直流开关电源的设计与制造,进一步扩大了产品线。
2001年,华润微成立矽科公司,开始涉足芯片设计业务。这一举措使公司能够为客户提供更加完整的解决方案,并进一步提升其市场竞争力。同时,华润微也意识到封装测试在半导体产业链中的重要性,于是在2003年成立安盛公司,开始进入封装测试领域。通过建立6英寸产线,华润微进一步巩固了其在半导体产业链中的地位。
华润微的前身可以追溯到1983年成立的香港华科电子公司。这家公司在电子行业中默默耕耘,逐渐积累了技术实力和市场份额。1999年,公司开始涉足6英寸晶圆代工业务,标志着其向半导体制造领域的进军。经过数年的发展和积累,华润微于2002年收购了中国华晶电子集团公司,进一步扩大了其业务范围和市场份额。此后,华润微不断壮大,逐步成为电子行业的佼佼者。
面对日益激烈的市场竞争和不断变化的市场需求,FILTRONETICS深知技术创新的重要性。公司加大了对研发的投入力度,成立了专门的研发部门和技术中心,致力于新技术、新材料和新工艺的研发和应用。同时,公司还积极关注环保和可持续发展问题,致力于生产绿色、环保的电子产品。通过不断的技术创新和可持续发展实践,FILTRONETICS不仅保持了技术领先地位,也为社会的可持续发展做出了贡献。
随着电子行业的快速发展和变革,Bogen Communications Inc公司面临着巨大的挑战。为了应对这些变革,公司不断调整战略、优化组织结构、提升研发能力。同时,公司还密切关注行业动态和市场需求,及时调整产品方向和市场策略。通过这些努力,公司成功地适应了行业变革,保持了稳健的发展态势。
本帖最后由 paulhyde 于 2014-9-15 03:33 编辑 来源:http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3648721&bbs_page_no=1&bbs_id=9999 暑假学校里做机器人比赛,就是做出一个人型机器人来互相对打,要求无线控制的。 我因为去年做过这个 ...… 查看全部问答∨ |
|
#include <STM8S105C_S.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define data_out PB_DDR|=0X04; #define data_in PB_DDR&=~0X04; #define scl_H PB_ODR|=0X02; #define scl_L PB_ODR&=~0X02; #define sda_ ...… 查看全部问答∨ |
|
小弟自己做了个AD9854的板子,这一上电后线性电源有110MA,寄存器什么都没有操作!还有20M的系统晶振,UD管脚只有153K,应该默认是八分频的吧,请教大侠们这正常吗??… 查看全部问答∨ |
|
笔者今年夏天一直参加北京地区举办的行业展览会和芯片原厂授权代理商举办技术研讨会上,也拜访了北京地区电子元器件授权代理商朋友,电子元器件现货经销商朋友,还有目录分销商的朋友,也和一些华北地区, ...… 查看全部问答∨ |