关于举办“刚柔软机器人结构仿真分析与优化设计”系列专题培训的通知
来源: 杨玉茹/
北京软研国际信息技术研究院
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2023-05-24

 


 

关于举办“刚柔软机器人结构仿真分析与优化设计”系列专题培训的通知

  • 培训背景:

软体机器人技术是近年来机器人领域最为热门的研究领域之一。软体机器人具有天然的柔性、自适应性、低成本和被动安全性,在人机交互、医疗服务等领域具有广泛的应用前景。同时,软体机器人的研究涉及软材料、机构设计、仿生学、微电子、控制和计算机科学等多个学科。

由于软体机器人通体采用柔性材料加工制造,采用流体驱动,远端控制,其执行端和运动发生端天然隔离,因此通过系统性的设计和优化,可以很好地实现轻量化、抗干扰、低成本的可更换本体,与控制和运动发生端进行区分。应新老客户培训需求,北京软研国际信息技术研究院特举办“刚柔软机器人结构仿真分析与优化设计”系列专题培训班,本次培训由互动派(北京)教育科技有限公司具体承办。具体事宜通知如下:

  • 培训时间:

专题一:机器人参数化建模与仿真优化设计     内容详情

2023年6月23日——6月24日  线上直播(授课两天)

2023年7月01日——7月02日  线上直播(授课两天)

专题二:软体机器人结构设计与仿真分析        内容详情

2023年6月23日——6月24日  线上直播(授课两天)

2023年7月01日——7月02日  线上直播(授课两天)

  • 培训特色:
  • 本次系列课程共2个专题,均采用在线直播的形式,提供无限次回放视频,发送全部案例代码,建立永不解散的课程群,长期互动答疑。采用“理论+实操”的讲授模式,掌握相关的算法实践及流程步骤,建立机器人结构优化设计仿真框架,解决真实场景中的问题。
  • 专题一课程力图大家掌握传统工业(串联)机器人和并联机器人构型设计及力学行为建模解析。包含机器人运动学、动力学、刚度、优化设计、控制、运动规划等方面理论与关键技术。
  • 专题二课程力图大家掌握软体生物运动建模、软体机械臂静力学建模、软体机械臂动力学建模、软体结构实验室制作方法、非均匀软体结构变形建模等。并与专业老师一起交流探讨软体结构在设计、控制和材料等方向创新点,力图为我国软体机器人技术和产业取得源头创新成果提供科学支撑。


、培训大纲:

专题一:机器人参数化建模与仿真分析、优化设计专题课程大纲

 

 

 

  • 机器人建模基础
  • 机器人运动学基础
  • 几何运动学闭环解解析法建模
  • 运动学MATLAB脚本文件编写(封闭解、构型绘制)、工具箱
  • 机器人工作空间(离散法、几何法)建模
  • 工作空间MATLAB脚本编写
  • 工作空间CAD(SolidWorks)建模

教学案例:

  • 四自由度分拣机器人
  • 3-dof 球面并联机构

 

 

 

 

 

 

  • 机器人运动学仿真
  • 机器人微分运动学(速度、加速度)建模
  • MATLAB脚本编写
  • MATLAB/Simulink运动学仿真
  • 机器人灵巧度
  • MATLAB用户界面设计(运动参数与性能界面显示)
  • 机器人奇异分析(解析方程、MATLAB、SolidWorks图形显示)

教学案例:

  • 3T1R并联机械手运动学分析
  • 非完全对称DELTA机器人 

 

 

 

 

 

 

三、机器人动力学仿真

  • 机器人动力学建模
  • 解析建模与脚本MATLAB脚本
  • Simulink、Adams仿真
  • MATLAB-Adams
  • SolidWorks & Simscape联合仿真
  • 动力学参数识别

教学案例:

 

 

  • 平面两杆机械臂仿真
  • 球面并联机构仿真
  • 空间3平移1转动分拣机器人
  • 5自由度机械臂仿真 

 

 

 

四、机器人刚度建模

  • 机器人刚度建模
  • 机器人解析建模
  • 刚度特性分析
  • MATLAB脚本
  • MATLAB/Workbench联合仿真

教学案例:

  • 球面并联机构刚度建模与分析
  • 含子运动链机构刚度建模

 

 

 

 

 

五、机器人优化设计

  • 机器人优化设计:性能评价与设计指标
  • 优化模型数学建模
  • MATLAB优化工具包
  • 多目标优化(NSGA算法、无约束、有约束)
  • 优化结果分析与评价

教学案例:

 

 

  • 单目标优化非对称球面机构传动性能
  • 双滑块磨床
  • 约束的多目标优化球面并联机构
  • 非对称分拣机器人

 

 

 

 

 

 

六、机器人控制仿真

  • 机器人控制
  • 动力学参数辨识
  • 控制算法(PID、前馈、计算力矩、滑膜、模糊等)
  • MATLAB-Simulink、SolidWorks-Simscape控制仿真
  • 五自由度机械臂模糊力矩控制
  • 五自由度机械臂Simcape整体建模
  • 3T1R分拣机器人迭代学习控制
  • 基于模型的3T1R分拣机器人控制 

 

七、机器人运动规划

  • 机器人运动规划(NURBS、多项式、避障等)
  • MATLAB优化仿真
  • MATLAB-Vrep(CoppeliaSim)可视化联合仿真


专题二:机器人结构设计与仿真分析专题课程大纲

 

 

 

  • 软体机器人研究概述

学习目标:从整体上全面认识软体机器人领域所涉及的各方面研究内容,便于大家结合自己的研究点做广泛的交叉推演,更有利于激发创新点,突破“无想法”的僵局。

  • 软体机器人研究背景、意义
  • 软体机器人关键技术
  • 软体机器人存在问题与展望
  • 讨论与交流

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • 经验分享

与论文复现

学习目标:为大家提想法,写小论文提供一些借鉴

  • 如何提出自己的创新想法,突破小论文(从无到有的思考分享)
  • 先做再补充(案例论文1《关于介电弹性体驱动器》)

 

  • 在学术会议中捕捉(案例论文2《关于layer jamming变刚度》)

 

  • 在日常实验中捕捉(案例论文3《关于几何约束驱动器》)

 

  • 循着研究推进(案例论文4《关于仿尺蠖软体机器人》) 
  • 讨论与交流

 

 

 

  • 仿生对象的

运动建模与仿真

学习目标:掌握基于Kane法的软体生物运动建模

  • 仿尺蠖软体机器人研究与尺蠖身体运动建模的意义

2. 尺蠖的身体结构特征与运动建模面临的难点

3. 尺蠖身体运动动力学建模与运动行为仿真(理论方法+模型推导)

 

4. 讨论与交流

 

 

 

 

 

  • 软体机械臂静力学建模

学习目标:掌握基于虚功原理的软体机械臂静力学建模方法

  • 软体机械臂研究背景与意义

2. 软体机械臂静力学建模方法研究现状与面临难点

3.融合材料和几何非线性的软体机械臂静力学建模方法研究(理论方法+模型推导+matlab仿真)

 

4.讨论与交流

 

  • 软体结构在

实验中制作的

方法及技巧

学习目标:借鉴软体结构在实验室的制作方法,学习一些技巧并开拓思路

1. 基于介电弹性体的软体功能结构制作

2.柔性约束软体气动驱动器、软体机械臂的制作

3. 刚性约束刚软混合气动驱动器、仿尺蠖软体机器人的制作

4. 颗粒阻塞/层阻塞(jamming)变刚度结构的制作

 

 

  • 非均匀软体结构变形建模

学习目标:掌握基于连续介质力学的软体结构建模方法

1. 柔顺线性驱动器的研究背景与意义

2. 柔顺线性驱动器研究现状与面临问题

3. 一种新型柔顺线性驱动器的研究

4. 关键功能部分力学建模(非均匀轴对称软体结构的力学建模+模型推导+matlab仿真)

 

 

 

 

 

  • 软体机械臂动力学建模

学习目标:掌握基于虚功率原理的软体机械臂动力学建模方法

1. 软体机械臂动力学建模方法研究现状与面临难点

2. 融合材料和几何非线性的软体机械臂动力学建模方法研究(理论方法+模型推导+matlab仿真)

 

3. 讨论与交流

 

八、方向创新点

1. 软体结构设计方向创新点探讨 (交叉融合)

2. 软体结构控制方向创新点探讨 (深度学习)

3. 软体机器人材料方向创新点探讨 (立足于实际条件,模仿借鉴)

 

九、总结与回顾

1、总结回顾课程内容

 

2、自由提问交流环节

五、培训讲师:

机器人参数化建模与仿真优化专题:教育部直属全国重点大学,国家“双一流”建设高校, 国家“985工程”、“211工程”建设高校副教授、硕导。主持和参与国家级及省部级各类项目10项,发表文章50余篇,在机器人学领域顶级期刊以及顶级会议发表多篇文章。在机器人结构设计、动力学控制、视觉导引、轨迹规划、多目标优化有着丰富的经验。

软体机器人结构设计专题:教育部直属全国重点大学,国家“双一流”“211”“特色985工程”“2011协同创新计划”重点建设大学讲师。主持及参与市、省、国家级科研项目5项,在《Soft Robotics》、《T-Mech》等高水平期刊发表SCI论文20余篇。在软体机器人结构设计、软体机械臂力学建模、仿生软体机器人研究方面积累了丰富经验。

六、报名费用:报名费、培训费、资料费

专题一机器人参数化建模与仿真优化设计:¥4300 元/人

专题二软体机器人结构设计与仿真分析专题:¥5600元/人

费用提供用于报销的正规机打发票及盖有公章的纸质通知文件;如需开具会议费的单位请联系招生老师要会议邀请函;

七、增值服务: 

1、凡报名学员将获得本次培训书本教材及随堂电子资料(案例代码);

2、凡报名学员培训结束可获得本次直播课程全部无限次回放视频

3、价格优惠:(具体请咨询招生联系人)

优惠一:2023 年 6 月 2 日前汇款可享受 400 元优惠(仅限前八名);

优惠二:报名两个专题,可享受额外优惠;

4、学员提出的遇到的问题在课程结束后可以得到老师的解答与指导 ;

5、参加培训并通过考试的学员,可以获得:北京软研国际信息技术研究院培训中心颁发的《机器人仿真设计应用工程师》专业技能结业证书;

八、联系方式:

官方联系人:  茹老师          电话/微信:18336382726 

报名QQ:  1298337430

官方网址:http://srit.ac.cn     官方座机:010-56245524

【注】开课前一周会务组统一通知;开课前一天会将直播链接及上机账号发至您邮箱或微信。




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