一种多姿态爬杆机器人无线控制系统设计

基于一种多姿态爬杆机器人,设计了相应的无线控制系统。该系统由手持式控制器模块、多功能控制器模块以及直流电动机驱动模块等组成,可以通过无线方式控制机器人的七个直流电动机,实现机器人的直行、旋转和换向等动作。     

基于C#的开放式机器人控制系统软件实现

以PC+可编程多轴控制器(PMAC)构成开放式控制器硬件系统,膊面的开放式机器人控制系统软件.首先,利用面向对象的方法进行系统功需求分析,给出了系统软件总体结构框图.然后,详细介绍了运动控制函数模块和在线监控模块的实现方法,它们具有伺服电机实时状态显示、伺服控制以及机器人运动规划的功能.最后,通过以五自由度焊接机器人为机械本体进行测试,结果表明开发的软件系统具有良好的开放性和移植性.     

基于STM32+FPGA的六自由度机器人运动控制器设计

针对PC+运动控制器的开放式机器人控制系统特点,以基于STM32+FPGA的双CPU架构为基础,设计了一种六自由度机器人运动控制器。介绍了PC+运动控制器的六自由度机器人控制系统,详细介绍了运动控制器硬件结构及电路设计,包括以太网模块、STM32与FPGA通信模块、编码器信号处理模块等;进行了运动控制器各功能模块软件设计;编写了上位机软件并搭建了机器人控制系统。基于该控制系统,进行机器人的示教再现实验,机器人运行平稳,验证了本设计的合理性。     

基于VB的多关节搬运机器人的设计

为了提高工业生产中重复性工作的劳动效率,设计了一种基于VB的多关节型搬运机器人,系统对机器人本体结构进行了优化,通过运动控制卡控制伺服马达使机器人能够按照预定的路径行走,并将物料运送到指定位置。主要阐述了系统中机械结构模块、控制模块,并通过应用软件进行编程调试,调试表明,该系统能够满足搬运物料的设计目的,对降低工人从事重复性劳动时的事故率和提高劳动生产率具有较高的应用价值。     

一种微型机器人局域网(RAN)的设计

微型机器人系统中的各种模块之间需要进行分布实时的通信,传统的网络设计方法无法满足其严格的空间、成本等要求.基于控制器局域网(CAN)设计了一种机器人局域网(RAN),可以将各种模块封装成网络节点.通过对标识符进行合理分配,实现了系统中各个模块之间网络互联,各个模块不同等级的实时性要求也得到满足.     

集成激光制造系统的开放式控制研究

针对激光制造系统的发展要求,提出了一种开放式集成激光制造系统,该系统将激光器控制模块、测量模块、机器人模块和计算机控制模块等进行集成,采用模块化设计方法,各模块功能独立,实现了主控计算机对各控制模块的协调控制.其中激光器由PROFIBUS-DP现场总线控制,机器人由运动控制器控制.解决了传统激光制造系统结构封闭,专用性强,难于实现柔性化制造的难题.通过实际应用,进一步证明了该系统的开放性和可控性.     

基于欧姆龙NJ控制器的门架式机器人控制系统

为提高钢构行业的自动化程度和生产效率,设计出门架式钢板自动分拣机器人,实现了切割后钢板的自动分拣。门架式机器人的控制系统选用欧姆龙NJ控制器,采用Ether CAT总线方式连接伺服控制器和I/O模块,实现伺服电机的实时控制、多电机直线插补;通过Ethernet连接触摸屏,实现人机信息交互;增加MODBUS通讯模块与企业MES系统通讯,实现生产任务信息的实时通讯。     

基于嵌入式视觉的移动式自重构微小型机器人

本文提出了一种新型移动式自重构机器人。机器人包含若干可独立执行任务的移动子机器人,单元子机器人由若干模块化组件(中央处理模块、通信模块、驱动模块、弯举模块、超声模块、视觉模块等)组成,并可通过展开结构进行简单变形以增强自身机动性能与越障能力。多个子机器人可以在微型CMOS相机及其它传感器协作下自主对接为整体机器人,并可自重构为蛇形、环形等构形完成越障;在任务完成后,各子机器人可以彼此脱离,形成分布式机器人系统。为实现机器人微小型化,在模块化设计过程中大量采用了紧凑机械结构,设计了基于微型CMOS数字相机的嵌入式图像处理模块用于视觉自重构,以及基于ARM、FPGA的嵌入式中央控制器进行低能耗高效率的全局控制。单元机器人通过了完整功能测试,并完成了两个模块间的对接实验。     

基于Arduino的智能物料搬运机器人设计及样机试验

针对当前生产制造中物料分拣搬运任务的自动化需求,设计出的一款智能物料搬运机器人,分别从机械结构设计、硬件设计、程序设计3个方面对机器人进行研究分析。基于Arduino Mega2560芯片的主控制系统,通过二维码扫描模块获取待搬运物料信息,信息通过串口通信传入主控制器后将搬运信息显示在液晶屏上,机器人通过寻迹到达所需物料区域,通过OpenMV识别搬运物料,将所需物料位置发送给主控制器,控制舵机控制板使机械臂完成对应物料的抓取,运送到物料放置区,识别放置位置并进行物料放置。底盘采用4个麦克纳姆轮,通过灰度传感器,实现机器人的自主运动。根据结构设计,搭建智能物料搬运机器人物理样机,用物理样机进行实验室物料搬运试验,验证了物料搬运过程的稳定性和有效性。     

搬运机器人控制系统的设计及界面功能开发

针对搬运机器人的应用需求,设计了一种搬运机器人控制系统.介绍了搬运机器人控制系统的控制器硬件、示教器硬件和软件,控制器硬件包括工业主板、扩展板、电压转换模块、串口保护电路、通用串行总线接口保护电路、输入输出光耦隔离电路,示教器硬件包括液晶屏驱动板、触摸屏驱动板、信号转接板.对这一控制系统的界面功能进行了开发,并通过四轴平行机构搬运机器人进行了测试验证.     

全闭环CNC螺纹磨床主控方式及其原理

ＲＧ２０００ＣＮＣ螺纹磨床的控制系统由全闭环的主控系统及辅助砂轮修形控制系统组成，为多ＣＰＵ多总线控制结果。机床的加工精度不取决于母丝杠精度，而主要取决于位置环和控制系统的综合精度，因此具有很高的加工精度。     

大型17R“加藤一郎”机器人仿人行走控制研究

针对大型17R"加藤一郎"结构双足机器人仿人行走控制问题,从仿人机器人的机械结构、控制系统、步态仿真、动力学参数等方面对机器人的影响进行了研究,采用仿生学原理,参考了人体上、下半身比例特点,对机器人的机械结构进行了设计;对机器人控制系统进行了设计,提出了一种基于DSP+FPGA的主控系统,将多CPU协同工作、分布式远程控制技术应用到仿人机器人行走控制中;利用人类行走过程中各关节的转动参数为输入的控制方法,在ADAMS上进行了步态行走试验,分析了动力学参数对机器人步态的影响。研究结果表明,以人类行走方式控制机器人步态行走,机器人行走步态稳定可行,可应用于大型双足步行机器人步态行走控制。     

X射线衍射仪数据控制器主控模块设计

X射线衍射仪数据控制器噪用了多CPU总线系统集成技术，是一个多CPU系统控制器，每个CPU控制一个模块，每一个模块都是一个独立的计算机系统，各个系统之间靠底板上的总线连接在一起。     

基于LabVIEW的miniAHRS型传感器信号采集研究

位姿控制是机器人控制的重要组成部分,在移动机器人设计中有着广泛应用。miniAHRS型位姿传感器是一个高性能的捷联惯导系统,可以在3D空间中测量任何机车和载体的全角度方向,灵敏度高、非线性误差小,其传输方式有RS-485和USB两种,但miniAHRS型传感器传输的波特率达到1Mbps,对达不到如此高传播速率控制器,只能通过上位机间接读取并实时调整控制输出。借助LabVIEW为工具,配置串口的各项参数,可以实现传感器数据的间接读取。     

基于模糊神经网络的不确定机器人实时轨迹跟踪控制的研究

针对机器人建模的不精确性以及扰动的存在给机器人控制增加难度的问题,提出了一种基于模糊神经网络的不确定机器人实时轨迹跟踪控制方法。该控制方法的控制器由模糊神经网络(FNN)控制器和CMAC控制器组成,FNN控制器代替传统的计算力矩法,CMAC控制器在线补偿控制误差,有效补偿机器人存在的各种不确定性。对二自由度机器人的仿真结果表明了所提出的控制方法的可行性。     

机器人臂的多项式PD型学习控制方法

提出一种用于机器人臂的带有重力补偿的多项式PD型(PPD)学习控制器,基于多项式神经网络给出了这种控制器的比例系数连续学习算法,由非线性机器人动力学模型与所提出的学习控制器所组成的闭环系统被证明在满足李雅普诺夫直接法和拉萨尔不变集定理时是全局渐近稳定的,除了理论结果,也提供了在两自由度机器人臂位置控制中的仿真实验比较,结果表明PPD学习控制器在系统快速响应性方面优于常规PD控制器。PPD学习控制器为机器人控制系统提供了一种新的途径。     

Contour-following of a force-controlled industrial robot using preview control

A contour-following system using accommodation force control is modeled in the discrete-time domain. One of the fundamental problems in the contour-following control of a robot is that the unexpected workpiece disturbances that degrade the system performance. If the information about the future as well as the present contour shape is utilized in the edge-following controller, better performance may be expected. This type of control is called preview control. A general method for developing a preview controller is given. A Kalman filtering algorithm is applied to reconstruct the system states and to filter noisy force measurements. The force controller designed by the preview control method is implemented on a VME-based computer, and experimentation using a PUMA 560 industrial robot is presented. Experimental results verify that the preview control is a very useful tool for robot force control showing the superior performance to the conventional nonpreview control system.     

A double-loop structure in the adaptive generalized predictive control algorithm for control of robot end-point contact force

Robot force control is an essential issue in robotic intelligence. There is much high uncertainty when robot end-effector contacts with the environment. Because of the environment stiffness effects on the system of the robot end-effector contact with environment, the adaptive generalized predictive control algorithm based on quantitative feedback theory is designed for robot end-point contact force system. The controller of the internal loop is designed on the foundation of QFT to control the uncertainty of the system. An adaptive GPC algorithm is used to design external loop controller to improve the performance and the robustness of the system. Two closed loops used in the design approach realize the system?s performance and improve the robustness. The simulation results show that the algorithm of the robot end-effector contacting force control system is effective.     

基于CAN总线的力传感器与机器人控制器通讯设计

研磨机器人系统中，研磨头与工件的接触力是保证加工精度，进行机器人力控制的一个重要因素。采用CAN通讯可以确保力传感器准确、及时地把力信息传送给控制器进行力控制。本文给出了6维腕力传感器与机器人控制器通讯的硬件结构，制定了可靠的通讯协议，实现了力信息的正确读取，为研磨机器人控制系统获得可靠的力信息提供了一种新的解决方案。     

积分切换面自适应滑模控制及其在并联机器人中的应用

针对交流伺服电机作为驱动装置的2-DOF并联机器人,设计出一种带有积分切换面的自适应滑模控制器。首先,带有积分运算切换面的变结构控制器使系统具有对未知参数变化和外部干扰不敏感的特性。其次,通过设计一种自适应律,实现对系统不确定量的在线辨识估计,以辨识结果实时调整控制器参数,以削弱系统抖动,提高了控制系统的实用性。仿真结果表明所设计控制器抗干扰能力强,能较好地实现2-DOF并联机器人各支路的运动控制,具有较好的稳定性和鲁棒性能。