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机器人与微系统研究中心学术报告:刚柔软机械臂的关键技术研究

发布日期:2018-10-22

报告嘉宾:尹海斌 (武汉理工大学机电工程学院副教授,博士生导师)                      

报告题目:刚柔软机械臂的关键技术研究

Investigation on Rigid-flexible-soft robotic arms

报告时间:2018年10月25日 星期四,上午10:00

报告地点:苏州大学北校区 工科楼1109会议室                                                             

 

报告摘要

         报告人在柔性臂动态建模方面,提出了一种新的描述柔性变形的方法,可以避免机械臂在高速运动情况下的动态分析中出现刚度退化的问题。通过比较研究,发现变形描述方法对柔性臂动态模型精度的影响没有边界条件的影响大。在前期研究的基础上,继续研究了柔性臂刚柔耦合动力学精确建模的方法,为机械臂的轻量化设计提供了理论基础。

        报告人在柔性臂动态控制方面,提出了分解动态控制方法,可以分别针对刚性和柔性的各自特点制定相应的动态控制策略,同时给予必要的补偿来消除耦合效应。这一方法能有效的处理非线性、多体耦合的复杂控制问题,为机械臂的轻量优化设计中引入动态补偿提供了有效的控制方法。

        基于柔性臂的研究积累,报告人一直在思考如何将其应用到机械臂的轻量化设计中,为此做了一些有益的探索。获NSFC面上项目“基于结构与动力统一描述的机械臂轻量化理论与实验研究”资助,研究刚柔结构与驱动电机的统一优化设计与实现方法;同时,也在探索另一条轻量化设计的路径:刚柔结构与软体肌肉的匹配设计与实现方法,关键是研究软体肌肉的变刚度驱动问题,这一研究思路获NSFC重大研究计划“纤维阵列驱动刚柔软机械臂的变刚度驱动机理与实验研究”的资助,从肌肉材料、新型机构与力位控制等方面研究一种仿人肌肉驱动的机械臂的实现方法。

专家简介

          尹海斌,男,武汉理工大学机电工程学院副教授,博士生导师;2002年毕业于北京科技大学机械工程学院,同年进入北京航空精密机械研究所从事数控精密加工工作, 2005年开始在北京科技大学机电工程学院硕博连读,2008年去日本留学,于2011年获得日本北海道大学工学部人间机械系统与设计专业博士学位。2008年以来一直在柔性机械臂、机械臂的轻量化和软体机器人等领域进行研究,分别获得国家自然科学基金青年基金项目1项、面上项目1项和国家重大研究计划项目1项,获得国家留学归国人员启动基金项目1项,企事业单位委托项目多项。发表研究论文30余篇,出版专著1部,申报多项发明专利,获得中国商业联合会技术进步奖三等奖1项。