机器人

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机器人 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：21-1137/TP; 国际标准刊号：1002-0446; 主办单位：中国自动化学会; 主管单位：中国自动化学会; 查看机器人近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：有宠文化期刊; 下一本期杂志：安全健康和环境

　　《机器人》是经中华人民共和国新闻出版总署批准，由中国科学院主管，中国科学院沈阳自动化研究所、中国自动化学会共同主办的科技类核心期刊，主要报道中国在机器人学及相关领域具有创新性的、高水平的、有重要意义的学术进展及研究成果，由中国科学出版社出版。

　　《机器人》创刊于1979年，原名《国外自动化》。1987年，更名为《机器人》。现为双月刊，国内外公开发行。由王越超研究员担任主编，拥有37名有突出成就的机器人学领域专家组成的编委会(其中院士5名)，还拥有一支工作在机器人学领域科研一线的优秀审稿专家队伍。本刊的读者包括国内外高校、科研机构和相关技术领域的教师、研究人员、工程技术人员和博士、硕士研究生等。

　　《机器人》主要报道中国在机器人学及相关领域中的学术进展及研究成果，机器人在一、二、三产业中的应用实例，发表机器人控制、机构学、传感器技术、机器智能与模式识别、机器视觉等方面的论文。

　　阅读推荐：创新科技

　　《创新科技》杂志社是河南省科学技术厅直属转制企业，具有独立法人资格、按正处级管理，实行自主经营、自负盈亏。杂志社拥有《创新科技》、《河南科技》、《乡村科技》3本杂志刊号资源。其中，《创新科技》杂志创办于2001年，其杂志社是河南省编办批准设立的正处级事业机构;《河南科技》、《乡村科技》分别创办于1981年和2002年，其杂志社是河南省科学技术信息研究院内设部门。

　　机器人最新期刊目录

基于梁单元的曲面软体机器人简化力学模型————作者：程屹涛;杨焕煜;刘珂;

摘要：针对一种可进行曲面自由变形的软体机器人，提出了一种基于梁单元和非线性有限元理论的简化力学模型。首先，使用特定的梁单元对曲面软体机器人进行有限元离散。其次，使用牛顿―拉弗森迭代法对非线性变形过程进行求解，同时推导出给定全局几何特征时逆向求解各个驱动器收缩量的映射关系。数值计算和仿真结果表明，该简化力学模型为曲面软体机器人的建模、仿真以及控制提供了一个高效的计算平台

基于时间干扰的家鸽机器人转向行为调控————作者：殷涛;槐瑞托;田鸿超;杨俊卿;汪慧;邵峰;

摘要：动物机器人运动行为调控中广泛使用植入式电极刺激，该方法在电极植入和行为调控刺激阶段易造成脑组织损伤。本文利用时间干扰（TI）刺激方法（一种可聚焦到深部脑区的非侵入式神经调控方法），通过在颅骨固定电极，开展了对家鸽机器人的转向行为调控研究。首先，基于构建的鸽脑物理模型进行仿真测试，分析电场分布情况，并确定电极排列位置及刺激强度大小；然后，通过行为学实验进一步验证该刺激方法对家鸽机器人行为调控的有效性...

基于推抓技能协同的家庭复杂场景下的物品抓取方法————作者：黄赛珂;周风余;朱振威;王超群;宋锐;

摘要：针对家庭复杂场景下物品的抓取任务，提出了一种基于推抓技能协同的抓取方法。首先，将复杂环境下的抓取任务建模为马尔可夫决策过程，给出状态、动作等变量的定义，并设计推抓技能置信度评估网络（PGCE-Net），对当前场景需采取的抓取和推动动作以及推动距离进行置信度评估，实现推抓技能协同。其次，受人类完成混乱物品抓取任务的启发，设计混乱度评估网络（CE-Net）推断当前场景的混乱度等级，并对机器人的动作进行...

六杆张拉整体翻滚机器人驱动优化设计————作者：冯晓东;宋思远;赵树彬;崔文华;方益明;

摘要：为降低六杆张拉整体机器人（TR-6）的驱动成本，提出了一种基于索驱动的遗传天牛须混合优化策略。首先，根据TR-6机器人的初始几何构形，建立起机器人的等效模型，以机器人单步驱动前后的应变能差值为目标函数，构建了综合考虑重力矩、翻滚能量及索调控量等约束条件的驱动优化模型。然后，通过非刚体运动分析（NRMA）方法确定不平衡状态下机器人的姿态，利用遗传天牛须混合算法获取最优的机器人驱动方案，并在ADAMS...

一种基于运动状态机的搬运助力外骨骼————作者：韩亚丽;徐闽海;韩子;周磊;陈志阳;

摘要：为减轻搬运作业人员的肌肉损伤，针对现有外骨骼灵活性低、人机耦合性差的问题，提出了一种基于套索驱动的搬运助力外骨骼。外骨骼通过电机带动线轮转动，完成套索的灵活收放，实现辅助搬运的功能，从而减轻穿戴者的肌肉损伤。首先，基于多传感器信息融合进行穿戴者的运动意图识别，并对外骨骼采用分层控制策略，分别采用有限运动状态机和力/位混合控制作为控制系统的上层和下层控制；其次，进行了外骨骼性能测试及助力评估。实验结...

仿生多栖机器人研究现状与未来展望————作者：王健华;梅傲然;牟尧佳;甘中学;朱国牛;

摘要：仿生多栖机器人通过模仿自然界生物的结构、功能和行为，能够在不同的环境中高效执行任务，具有广阔的应用前景。本文从结构仿生、功能仿生、行为仿生和耦合仿生等4个方面阐述了仿生多栖机器人的形态学设计理论。从水、陆、空环境相互交叉的角度，将仿生多栖机器人分为水陆空仿生多栖机器人、水陆仿生多栖机器人、陆空仿生多栖机器人和水空仿生多栖机器人等4类。从结构特色、运动机理、功能实现角度概述4类仿生多栖机器人的国内外...

基于集总参数热网络法的四足机器人温度分布预测————作者：林韦弦;钱乐天;罗欣;梁承元;

摘要：建立准确的热模型以预测机器人全身电机温度分布是实现热管理的重要前提。四足机器人内部热源众多，传热路径复杂，现有热模型一般仅考虑单个电机的发热，忽略了紧凑型结构下电机与其他热源之间的热交换，导致模型精度较低。针对此问题，提出了一种基于集总参数热网络法的四足机器人全身热模型，并采用最小二乘法辨识模型参数。该模型综合考虑了电机自身发热、电机之间和电机与机载电脑之间的热交换、关节摩擦生热以及移动过程中的受...

基于迟滞逆补偿的气动人工肌肉并联机器人同步控制————作者：刁淑贞;张欣霖;刘根娣;秦岩丁;方勇纯;孙宁;

摘要：虽然气动人工肌肉并联机器人兼具刚柔耦合特性，但是其控制精度易受到气动人工肌肉中迟滞特性的影响，且整体控制性能还会受制于所有机械臂的协调能力。为此，本文提出了一种基于迟滞逆补偿的同步控制方法，以实现气动人工肌肉并联机器人的期望跟踪性能。具体而言，改进Bouc-Wen迟滞模型以更准确地表征气动人工肌肉的输入-输出关系，并使用对应的逆模型进行前馈补偿，提高控制精度。同时，建立机械臂之间的误差信号传递，提...

基于主动推理与仿人智能图式的感知运动联合学习方法————作者：王牛;桑晓夫;

摘要：针对自主机器人在学习过程中会受限于训练时的输入数据以及感知空间与运动空间之间割裂的问题，提出一种感知运动联合学习方法。该方法通过仿人智能图式理论建立感知运动系统，将系统分为感知图式、关联图式和运动图式，并基于主动推理建立感知图式与运动图式之间的关联。针对机器人的主动探索与主动学习过程，设计了关联模型与认知模块，提出了联合学习算法，结合主动感知进行机器人的自主学习。实验结果表明，采用联合学习方法，在...

机器人磨削力控变速积分自适应阻抗控制————作者：祁若龙;姚凤阳;刘殿海;朱光;李论;

摘要：在复杂曲面磨削力控制过程中，工件曲率不确定性所带来的磨削力波动会极大地影响零件表面质量。为解决这一问题，本文结合变速积分PID（比例-积分-微分）前馈控制器和自适应控制算法，提出了一种新的机器人力控制方法。根据6维力传感器采集的接触力信号和上位机传输回的机器人末端位置信号在线修改机器人运动偏置量，对机器人末端进行精准的力控制，从而降低工况信息不确定性引起的力跟踪误差。仿真及实验数据的对比表明：该方...

基于相机感知多样代理的无监督行人重识别————作者：郁航;范慧杰;付生鹏;陈希爱;赵立杰;

摘要：基于聚类的无监督行人重识别通过聚类产生伪标签，并以此为每个聚类构建单一代理。但不同相机之间的差异以及同一相机下行人不同姿态方向等导致的相机类内差异使得单一代理无法充分表示整个复杂聚类，进而影响训练过程和模型的性能。为此，本文提出基于相机感知多样代理的无监督行人重识别方法来消除相机差异和相机类内差异，以提高类内样本的紧密性。相机感知多样代理包括相机多代理和相机差异代理。其中相机多代理为每个相机类构建...

一种基于VFOSELM-SRP的无人帆船路径预测方法————作者：赵峥韬;赵文涛;孙朝阳;王瑾;万兵;

摘要：无人帆船作为一种新兴的海洋观测平台，能够执行长时间、大范围和高时空分辨率的海洋观测任务。然而，由于海洋环境复杂多变且无人帆船的工作时空跨度较大，其行驶轨迹难以通过固定模型进行准确预报。针对这一现象，本文提出了一种基于VFOSELM-SRP（基于可变遗忘因子的在线顺序极限学习机-流式随机补丁）模型的路径预测方法，旨在解决“海鸥号”自主导航无人帆船的路径预测难题。该方法利用VFOSELM对无人帆船的坐...

基于观测偏差校正的无人地面车级联自抗扰跟踪策略————作者：赵辰阳;李宝全;朱常富;张雪波;

摘要：无人地面车辆（UGV）在复杂外部环境下难以保持其良好的动态性能。为此，本文提出了级联形式的偏差校正自抗扰控制策略，通过提高观测器对扰动的估计精度来增强UGV控制系统的扰动抑制能力。首先，将广义外部扰动与系统内部扰动重构为总扰动，并设置校正项以扩展初级扰动观测器的观测阶次。之后，为提高观测精度，在次级扰动观测器中对未被及时观测出的扰动残余值进行估计。基于反馈线性化理论，设计了包含总扰动估计值的轨迹跟...

基于强化学习的空间机器人在轨装配柔顺控制方法————作者：武黎明;王明明;罗建军;张大羽;梁澄汐;

摘要：为应对空间机器人在轨装配中装配对象振动、机器人-结构动力学耦合问题，改善现有方法参数调整困难和控制性能差等不足，提出一种结合阻抗控制与深度强化学习的模型-数据混合驱动方法，实现空间机器人装配策略的高效学习。首先，建立拼接式空间望远镜的模块化在轨装配场景，分析自由漂浮空间机器人和装配对象之间的动力学耦合现象，并将模块装配问题描述为马尔可夫决策过程。然后，以空间机器人关节阻抗控制作为先验模型，构建基于...

基于改进的点线融合和关键帧选择的视觉SLAM方法————作者：李丹;李俊祥;赵文杰;钱牧云;陈阳;

摘要：针对弱纹理环境下双目视觉SLAM（同步定位与地图构建）系统存在的特征信息提取不足及关键帧选取冗余问题，提出了一种改进的视觉SLAM方法——PLKF-SLAM。首先，针对点线特征融合问题，对距离和角度测量值的误差函数进行加权融合，并引入自适应因子以平衡线特征在光束平差过程中的参与程度，增强了系统对复杂环境的适应性。其次，采用动态阈值策略改进关键帧的选择机制，提升SLAM系统的定位精度。使用开源数据集...

基于纤维-颗粒干扰的变刚度软体驱动器的设计与实验————作者：刘庆运;胡鹏;朱庆;刘涛;

摘要：为提高软体驱动器的承载能力、变刚度性能以及稳定性，结合气动网络驱动结构与干扰变刚度结构的优点，设计了一种基于纤维-颗粒干扰法的软体驱动器，研究了其变刚度机理。首先，利用纤维干扰法较好的稳定性和颗粒干扰法较强的变刚度性能，进行纤维-颗粒干扰软体驱动器结构设计；其次，基于赫兹理论和虚功原理，建立纤维-颗粒干扰变刚度模型，从理论上研究其变刚度机理；最后，制作纤维-颗粒干扰软体驱动器试验样机进行刚度试验、...

基于机器人力/位控制的空间可展开机构地面重力卸载————作者：胡瑞钦;刘广通;田蔚瀚;刘辉;赵颖;牛迟;

摘要：针对空间可展开机构地面测试中的重力卸载需求，提出一种基于机器人力/位控制的重力卸载方法，由机器人施加托举力来平衡可展开部件的重力作用，并对机器人进行力/位控制使托举点跟随展开运动轨迹，实现展开全过程的重力卸载。针对特定天线的展开测试工况，分别给出了机器人位置控制与力控制中调节量的计算方法。针对托举点与可展开部件重心位置不重合的情况，给出了托举力的计算方法，并针对未能精确获知可展开部件质量特性的情况...

基于多维度视觉约束的床椅机器人SLAM————作者：李秀智;邓向军;韩红桂;杜博文;

摘要：为了应对楼宇环境中的低纹理和动态场景给机器人定位带来的巨大挑战，提出了一种面向楼宇结构化场景的多源数据融合定位方法。通过合理引入多基元视觉特征、曼哈顿世界假设约束以及惯性测量单元（IMU）预积分约束，本文定位系统能有效克服智能床椅机器人在工作时遇到的特征稀疏、动态人员干扰等问题。本文总体采用高频前端位姿估计和低频后端优化的并行策略来提高系统实时性。前端里程计在短时间内提供相对准确的位姿估计，而后端...

基于姿态解算的外肢体手指抓取增强量化分析和优化设计————作者：刘源;闫哲;葛瑞鹏;程迁;明东;

摘要：外肢体手指是一种通过为人体增加额外的肢体实现运动增强的可穿戴机器人，但目前抓取增强效果有限。针对此问题，研究了基于外肢体手指和人手位姿的最大可抓取球体解算方法，通过对外肢体手指的量化分析，对其进行优化设计，从而增强抓取能力。首先，构建了人手和外肢体手指的D-H (Denavit-Hartenberg)运动学模型，使用蒙特卡洛法得到人手和外肢体手指位姿库，并基于该库提出一种半包络稳定抓取球体的解析方...

基于对比学习的水下图像增强和检测方法————作者：张帆;黄丹;丁璐;王勇;宋磊;

摘要：水下图像因存在色彩失真和细节损失，严重影响了水下机器人的视觉感知能力。为实现图像增强，同时提高检测精度，提出了一种基于对比学习的水下图像增强与目标检测多任务学习框架，既生成视觉友好图像，又提高目标检测精度，实现面向目标检测任务的图像增强。针对目标纹理特征不清晰的问题，通过检测任务的区域生成模块构建对比学习的正负图像块，保证目标区域与原始图像在特征空间更加接近，同时利用检测的梯度信息引导图像增强朝着...

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