多自由度篮球机器人复杂路径跟踪控制系统设计

针对篮球机器人复杂路径识别精度偏低,运行能耗较大等问题,提出基于超声波的多自由度篮球机器人复杂复杂路径跟踪控制系统设计方法;通过MAX232芯片设计控制系统的接口电路,采用低功耗CMOS监控电路芯片MAX706构建监控电路,超声波能够精确提供机器人所遇障碍物距离信息,如有障碍则将接收到的信息进行转换,以电信号的形式反馈给主控板;软件部分利用主控板控制器的程序以及超声波测距程序的设计实现;实验表明,该控制系统有效提高了篮球机器人对障碍物的识别率,减小了系统运行所用能耗。     

舵机构成的六自由度示教型机械手臂设计

机械手臂在工业生产、灾难救援、手术医疗等方面有着广泛的应用.我国目前在设计和生产机械手臂上创新不足,与国际先进的生产商也有着巨大的差距.加大这方面的专业人才培养必须要有对应的实践操作设备.目前,机械手臂生产商的设备昂贵,为实验室建设和设备操作的普及带来昂贵的经济成本.因此,开发一款经济实用的示教型机械手臂可以助力人才培...     

多自由度舞蹈机器人的制作

本机器人是通过一个舵机控制器控制若干个安装在机器人支架上的舵机转动或停止,使机器人能按照预先设计的步骤做出各种动作。只要你会使用电脑,你的机器就会舞动起来。安装几个舵机就有几个自由度,也就相当于有几个人体关节。     

多自由度分拣机械手位置的PLC控制仿真

机械手具有能不断重复工作和劳动的特点,由于其本身的结构刚度和接触刚度较低时,容易产生振动。为了获取良好的机械手位置控制结果,提出一种基于PLC的多自由度分拣机械手位置控制方法。分析多自由度分拣机械手的运动方式,通过Burg算法对机器人运动想象原始脑电数据滤波处理,提取和运动想象相关的频段。多自由度分拣机械手信号经过小波分解处理后获取小波系数,将其和运动想象频段两者相互对应的时域信息输入共空间模式,完成脑电信号的预处理和特征提取。将机器人运动想象任务转换为控制命令输入到PLC控制器中,使其可以驱动电机,同时利用传感器完成机械手位置控制。实验测试结果表明,所提方法控制机械手的真实轨迹跟踪与期望轨迹基本一致,跟踪轨迹的误差小,表明所提方法能够精准完成机械手的位置控制。     

六自由度微动平台旋转自由度的设计

介绍六自由度微动平台的原理、结构;对旋转自由度的实现进行了设计;同时对旋转自由度的调整精度进行了分析。这种形式的六自由度微动平台具有系统简单,可操作性强,实时监控调节,性价比高等优势。     

多自由度运动计算机控制系统的设计

本文介绍了由计算机对步进电机控制从而实现多自由度运动的系统的设计.同时详细介绍了系统中的结构组成、软件的应用和步进电机的控制.该控制系统操作界面友好、简单,动态响应快,系统精度高.     

多自由度运动计算机控制系统的设计

本文介绍了由计算机对步进电机控制从而实现多自由度运动的系统的设计。同时详细介绍了系统中的结构组成、软件的应用和步进电机的控制。该控制系统操作界面友好、简单,动态响应快,系统精度高。     

基于RBF-BP算法的机械臂多自由度分拣控制系统设计

为提升机械臂设备的准确分拣能力,设计基于RBF-BP算法的机械臂多自由度分拣控制系统。利用RBF-BP前馈神经网络,规划机械臂设备的运动轨迹路线,实现基于RBF-BP算法的机械臂运动轨迹建模。确定工业相机在总功能框架中所处连接位置,根据机械臂选型情况,确定可编程逻辑控制器、变频控制器对于所选机械臂元件的调节能力,完成对系统功能模块的开发。借助传输信道,将Sorting分拣指令、ToolControl控制指令反馈回核心控制主机,建立完整的指令执行回路,再联合相关硬件设备结构,实现基于RBF-BP算法的机械臂多自由度分拣控制系统设计。实验结果表明,在抓取能力相同的情况下,应用RBF-BP算法控制系统机械臂成功分拣的工件数量为19件,机械臂抓取成功率为95%,说明所设计系统满足提升机械臂准确分拣能力的设计初衷。     

高自由度舞蹈机器人的设计和实现

该设计针对Robocup机器人大赛中舞蹈机器人项目的要求,以51单片机为处理器设计实现了基于舵机的高自由度复杂舞蹈机器人的动作控制,并在此基础上增加对直流电动机的控制来提高其性能。     

基于神经网络的并联3自由度机器人位置正解

并联机器人位置正解是机器人运动学中难点问题之一,常规求解方法比较复杂且难度较大,通常需要对大量的非线性方程组进行推导计算且得到的解不唯一。该文提出了一种将人工神经网络用于并联机器人位置正解求解的通用方法,并结合实际机构对并联3自由度机器人进行了具体求解。通过对神经网络拓扑结构的设计以及选取有效的学习算法并用大量的位置反解数据对神经网络进行训练,获得了用于求解位置正解的神经网络模型,该网络可以实现位置正解问题的求解计算,从而避免了复杂的推导和演算。计算机仿真与实验结果表明了该方法的有效性与可行性。     

基于LabVIEW温湿度复合测量系统的设计

为了解决传统的温湿度测量过程中存在的问题,利用集成湿度传感器HIH-3610测得相对湿度,用多功能芯片DS2438测得工作电压和湿度补偿数据,上位机采用LabVIEW编程进行湿度补偿计算和显示,研制了一种新型单总线温湿度复合测量系统。实验验证测量系统硬件结构简单、测量精度高,具有极广泛的应用前景。     

仿人机器人的分布式控制系统设计

针对仿人机器人系统自由度多,实时性与可靠性要求高的特点,设计了基于CAN总线的具有Windows与RT-Linux系统的双主机的主控层结构的分布式控制系统,整个控制系统采用集中管理分散控制的方式,按照控制系统的结构和功能划分为主控层、通信层、协调执行层3层。CAN总线与一般通信总线相比,它的数据通信具有较强的实时性,并且CAN总线连线简单,降低了系统连线的复杂程度,增强了系统的可靠性。其中基于Windows的控制系统负责仿人机器人关节电机的调试以及传感数据的显示;基于RT-Linux的系统实现机器人的实时运动控制。实验表明提出的分布式控制系统操作简便、安全可靠、实时性强,能充分满足仿人机器人系统调试与运动控制的要求。     

半被动双足机器人控制系统设计

为有针对性地根据不同干扰类型选择正确的抗干扰措施,有必要对无人机数据链所处环境的干扰信号进行分析和分类识别。本文以变换域通信系统(Transform Domain Communication System,TDCS)为载体,对无人机数据链常面临的干扰类型的自动识别进行研究,采用时域、频域、时频联合分析的方法,提出了一组对干信比变化不敏感的特征参数,并利用这组参数提出一种基于决策树理论的干扰分类识别方法,仿真结果表明,该方法能够快速准确地识别出干扰类型,具有很好的鲁棒性,并且在干信比和干噪比在0dB以上时,正确识别率均在90%以上。     

半被动双足机器人控制系统设计

由于双足机器人行走是单腿支撑和双腿支撑交替进行的过程,同时只有在与行走过程相应的控制策略不断变化时(最优控制),双足机器人才能自然稳定地行走,因此,控制起来很困难。针对现有双足机器人控制系统方面的不足,提出了一种通过舵机驱动提供冲击力矩的半被动双足机器人控制系统方案,即由一个上位机(PC机)和一个控制器构成控制系统,通过USB进行高速数据通信。上位机主要负责系统监控和协调控制;控制器采用STM32处理器,实现机器人的三个关节的数据采集、步态规划逻辑运算以及向上位机传送相应的运动状态数据。测试结果表明,当存在一些干扰时,控制系统通过传感器检测到的实时数据是准确可靠的,并且能很好地控制半被动双足机器人行走。     

六足仿生机器人机构与控制系统设计

由于六足仿生机器人的足数较多,控制其稳定行走较为复杂,针对控制六足机器人稳定行走的要求,该六足机器人的腿部是参照蚂蚁的腿部结构进行设计,并对其进行建模分析.整个系统在硬件上选取了Arduino、无线模块、显示模块、舵机控制板等;软件上选用Qt Creator在上位机上编程,用于远程遥控六足机器人及观察其行走状态变化;在步态控制上采用了三角步态控制算法.通过设计机械结构、建模分析以及硬件、软件和算法的结合,实现了六足仿生机器人的稳定行走.     

轮式机器人轨迹跟踪控制系统的设计

针对轮式机器人轨迹跟踪控制系统误差收敛速率低、精度和实时性差的问题,采用反演控制算法并结合李雅普诺夫稳定性分析方法对轮式机器人的轨迹跟踪系统进行了优化设计;建立了轮式机器人轨迹跟踪控制系统的运动学模型,并对该模型进行位置偏差分析;在反演控制算法中引入了分部虚拟控制量,并分析和设计了其他间接受控量,提高了算法运行的效率;采用李雅普诺夫收敛定理对系统的收敛性进行分析,根据分析的结果提出了算法更加简单的控制律;利用Matlab软件的Simulink库对设计的轨迹跟踪控制系统试验研究;结果表明,与基于李雅普诺夫直接法或者迭代学习算法设计的轮式机器人轨迹跟踪控制系统相比较,设计的控制系统具有跟踪精度高、收敛速度快、实时性好的优点。     

基于模糊自适应PID的随动系统设计与仿真

研究随动控制系统优化问题,常规PID控制器参数调试凭经验,导致系统性能不高。为了提高系统快速性和稳定性,提出并设计了模糊自适应PID控制器,可以对参数进行在线修正以使系统性能最优。可采用经验法调试的常规PID参数为初值,再用模糊化和近似推理等对参数进行在线修正,从而使系统性能达到最优。既具有模糊控制灵活性和适应性强的优点,又具有PID控制精度高的优势。通过设计模糊自适应PID控制器,以某二维随动转台系统为对象,在MATLAB环境中进行了仿真,并与常规PID控制器的性能进行了对比,结果表明模糊自适应PID控制器的响应特性优于传统的PID控制器,响应速度更快,稳态精度更高,为随动系统优化设计提供了依据。     

多自由度遥操作系统控制的波变量法

为了将波变量方法用于多自由度遥操作系统,提出了一种更具一般性的多自由度遥操作系统的波变换公式,并扩展了公式参数的选择原则.首先分析了波变量法的原理,并用波变换矩阵替换波阻抗常数b得到多自由度系统的波变换公式.然后从能量的角度分析了波阻抗矩阵的选择原则,根据此选择原则扩展了波阻抗矩阵的选择方法和矩阵之间的约束关系.接着基于耗散理论,分析了扩展的波阻抗矩阵的无源性.最后以3自由度主从遥操作系统为例,分别进行了仿真实验和机器人遥操作实验,实验结果表明所提出的波变换公式能够保证多自由度遥操作系统在时延条件下的稳定性.     

基于Web Service的机器人远程控制系统设计

介绍了一种基于WebService组件的工业机器人远程控制系统的软件设计过程。对控制系统的组成和软件体系结构进行了论述,详细讨论了WebService中控制逻辑的设计过程,并给出了一个应用实例。     

飞机舵机控制系统的电磁兼容性设计

电磁兼容性对于电子设备来讲是至关重要的,它直接关系到整个设备的安全运行;为了在实际工程中提高电子设备的抗干扰性能,对一种飞机舵机控制系统的电磁环境及频谱进行了分析,提出了相应的几种电磁兼容性设计方法,包括印制电路板与元器件的合理布局、屏蔽机箱设计、滤波设计和接地设计的方法;飞机舵机控制系统经过RE101和CE101等九项电磁兼容性实验,各项指标均符合国家标准;该系统的电磁兼容性设计措施具有一定的通用性,也可以应用到其它电子设备的设计中.