基于Android 平台的服务机器人控制系统

为了实现 Android 平台对机器人的无线控制功能,以服务机器人为例,设计该服务机器人的控制系统,实现Android终端与单片机间的无线通信,从而可以通过Android终端控制机器人.详细介绍该室内服务机器人控制系统的硬件设计和软件实现的全过程.以 ATmega128 单片机作为控制核心,Android 终端可以通过无线通信模块对机器人进行控制,扩展了机器人的服务功能.在AtmelStudio6.0环境下采用C语言编程实现服务机器人各模块设计,使用Java语言通过eclipse软件编写Android应用程序,完成Android终端与单片机之间的通信.     

基于ZigBee 技术的多机器人通信技术

针对目前多机器人控制系统没有将Zig Bee无线通信技术运用到其设计中的问题,设计一种基于Zig Bee无线通信技术的多机器人间协调控制的通信系统。该系统通过2.4 GHz频段的Zig Bee CC2530模块对每个机器人和手持控制终端分配一个地址,实现机器人之间的通信,机器人和手持控制终端之间的通信。使得机器人自身具有一定的智能性,而又不脱离人的掌控。实验结果证明:此通信系统可以使机器人充分利用时间、空间上的分布性与高效性更好地协作,共同完成任务,展示其良好的应用价值。     

基于智能手机远程监控的倒闸服务机器人系统

为解决传统模式下电力系统倒闸操作存在效率低、人力成本高的缺点,设计一种以服务机器人为平台并具有远程移动监控功能的倒闸服务机器人系统.系统本地端以搭载Android系统的ARM Cotex-A8工业开发板为主控模块,利用JNI技术实现ARM主控模块与专门定制的硬件功能模块交互通信;系统远程监控端以搭载Android系统的智能手机为远程移动监控平台,通过WiFi或3G/4G移动网络实现与服务机器人本地端网络通信.测试结果表明:服务机器人系统可以辅助倒闸操作并且实时远程监控,具有较高的可靠性、稳定性及管理的灵活性.     

六轮六驱火灾巡检机器人

为满足城市环境预防火灾的需要,设计一款适用于火情监测且运动灵活的巡检机器人。该机器人由移动平台与云台组成,悬挂系统使用摇臂转向架结构,采用6轮6驱的驱动方式运动;底层控制系统采用嵌入式设计,集成超声波传感器、温度传感器、烟雾传感器、灰度传感器、摄像头和无线通信模块,通过巡线的方式实现机器人的自主移动;设计一款遥控器手动控制机器人运动;对机器人主要部件进行静力学分析,利用Adams软件进行仿真实验,搭建实验样机进行巡线实验。结果表明,该火灾巡检机器人具备可行性。     

实时测量与控制系统的软硬件设计

实时测量与控制系统应具有参数自动装定、实时检测、自动调控、多电源输出、故障提示和数据处理等功能.系统采用直接控制级(前沿机)和过程管理级(中心控制机)二级控制结构.前沿机以测控模块为控制中心,接受中心控制机或键盘显示模块的指令,通过单片机8031及相关控制电路完成自动控制检测信号产生、数据采集,通过切换、转接模块完成检测回路切换等工作,并通过RS-422异步串行口实现通讯.其硬件设计包括数据采集控制、键盘显示电路等.中心控制机软件采用Quick BASIC语言编写,包括发送命令代码和数据接收处理等7个功能模块.直接控制机软件采用MC-51汇编语言编写,由测控、自检、键盘显示3个程序模块组成.     

基于无线传输的分布式聚光镜检测平台

讨论了基于无线传输的分布式聚光镜检测平台的设计方案,该系统以PC104为控制核心,以近距离的双向无线通信模块ZigBee为数据交互通道,借助ZigBee的系统级芯片CC2530中的内嵌式8051控制器搭建数字-自整角机轴角转换模块、数字-旋转变压器轴角转换模块和自整角机-数字转换模块,借助TMS320F28335丰富的外围接口和强大的控制功能搭建转台控制模块,实现了高可靠性分布式系统的构建。详细介绍了ZigBee无线通信模块的硬件设计、软件流程和测试结果。实践表明,该系统能完成某聚光镜的技术指标检测及系统调试,提高了部队对该设备的维修保障能力。     

模块化小型水下作业机器人设计及试验

提出一种模块化的小型水下作业机器人。将控制系统、推进系统、信号转换系统、全方位观测系统以及五功能电动机械手设计成独立模块。模块合理布局于机器人主框架上,模块间通过水密连接器连接,可根据不同需求调整搭载设备,快速构建出应用于不同场合的水下机器人。采用这种模块化设计方法实现了机器人设计的简单化和通用化,提高了功能上的灵活性。     

运输机器人自主行走与上下电梯控制技术

针对室内跨楼层无接触配送服务需求,设计一种搭载六自由度机械臂的室内运输机器人。根据功能需求设计运输机器人的机械结构、控制系统硬件框架以及运动学模型;在此基础上运用即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)技术实现机器人在室内的自主行走与导航功能;以YOLOv4-tiny卷积神经网络为基础,实现电梯按钮的识别与定位并基于ROS中的MoveIt!来控制机械臂完成电梯按钮的按压功能。实验结果表明：该机器人能够在大楼内实现自主定位导航与行走,可自主搭乘电梯完成跨楼层运输任务的需求。     

基于C8051单片机的导弹检测装置终端系统设计

为了解决某型导弹检测装置系统可读性差、可操作性差、可靠性和可维修性差等问题,基于C8051单片机开发设计了该型导弹检测装置的终端显示控制系统.该终端系统具有自动化、小型化和可视化等特点,很好地解决了上述问题.主要介绍了该终端系统的设计,给出了系统的软件和硬件设计思路及实现.     

基于DSP的柔性绳索并联机构控制系统

针对某被动防护系统对平台姿态的控制要求,设计了一种新型的柔性绳索并联机构,并为该机构设计一款控制系统。建立基准坐标系和动平台固连坐标系,在上述坐标系下分别用球坐标角和欧拉角表示动平台的姿态,并给出两种姿态表示的转换关系。分析该机构的运动反解模型,建立关于索长的PID控制模型。通过电机转动角度改变绳索的长度。根据建立的模型与控制要求设计控制系统的软件和基于DSP的硬件。最后通过实验和仿真验证：该控制系统各个模块工作稳定、高效,控制模型正确、有效,达到控制要求,实现了预期的功能。     

可无线编程的嵌入式小型机器人系统

可无线编程的嵌入式小型机器人系统,小车终端以M16C/62微控制器为核心。PC机通过串口与无线模块连接组成的主控端。小车终端含nRF401无线收发和步进电机控制模块、M16C/62与外围电路接口。系统将数据分为4中帧,采用固定长度制定通信协议。PC端控制界面使用VC设计,M16C/62无线编程采用CPU重写模式。     

基于TC35i 短信通信的多功能远程控制终端

基于TC35i的控制终端"多功能"包括:短信通信的一对多控制、多对一控制、号码权限设置、掉电保护及自动回复短信等功能。介绍控制终端的硬件电路、软件设计、控制方法以及应用案例。实验验证了该方案的可行性和安全性,同时该方案可广泛应用于各类基于GSM通信网络的远程控制,对扩展单片机控制的模块接入3G网络具有一定的指导意义。     

便携式移动机器人手持监控系统

便携式移动机器人手持监控系统,基于嵌入式PC/104plus总线结构,由视频图像监视、状态信息监测、遥控指令、无线通信、数字地图交互及全局路径规划六大模块组成.各模块通过接口实现信息交换与数据共享.系统软件操作系统平台为Windows CE(WinCE),包括键盘扫描串口通信视频处理数字地图路径规划等模块.并以履带结构便携式移动机器人实验平台上的应用实例,验证了该手持监控系统.     

抗干扰多模接收机人机交互平台

为了提高卫星导航系统应用终端的接收机的安全性能,设计一种抗干扰多模接收机人机交互平台系统。该系统采用C#程序设计语言进行开发,利用面向对象的思想进行了系统需求分析,提出了软件平台设计的总体方案,将软件平台进行模块化构建,并从可视化模块、通信交互模块、接口选择模块、数据管理模块和命令管理模块5个方面着手设计。通过与硬件平台的连接测试证明:该平台性能优越,满足了功能目标中提出的多样化、综合性、直观性的要求。     

室内移动式浇花机器人

为减少人力资源浪费,降低人工喷洒劳动强度,提高盆栽浇水效率,实现盆栽浇水的智能化,研制一种移动式浇花机器人.其本体有移动平台和作业机构,控制系统采用嵌入式设计,集成线性CCD图像采集传感器、超声波传感器、土壤湿度检测传感器和无线通信模块等,通过巡线的形式实现对盆栽自主浇水,并对移动机器人进行运动学分析,获得运动方程.实验结果表明:该机器人运行稳定,巡线及任务操作时动作准确,能快速到达盆栽旁进行浇水,具有较好的可操作性、实用性,对室内智能化服务型机器人的开发起到了指导意义.     

水下自主导航机器人系统

在水下机器人被广泛应用的背景下,能够实现水下自主导航的机器人具有极高的应用价值。为了打破水下机器人运行需要人为干预的瓶颈,更好地发挥小型机器人水下的灵活性,设计并制作了一种可自主导航的水下机器人系统。该系统机械上采用Pro/E作为三维造型软件,用快速成型设计并制造了水下机器人的主体;硬件上使用摄像头采集数据,并使用红外测距模块及电子罗盘模块实现定位功能;嵌入式软件层将传感器数据进行采集后,对数据进行相应的图像识别和处理,最终识别障碍物并做出相应动作;同时,数据和视频流可通过无线模块传送到上位机,上位机将数据接收后进行相应显示,并可直接显示视频流,方便调试的同时也可对水下环境进行实时监控。该系统实现了自主的水底避障、探测,以及自行返回出发点的完整功能,对于水下探测活动具有一定的实用价值。