微机机器人仿真系统PCROBSM

微机机器人仿真系统（ＰＣＲＯＢＳＭ）是一个适用于ＩＢＭ－ＰＣ及其兼容机的机器人仿真系统，该系统功能齐全，可以对机器人的运动学，轨迹规划，动力学，控制算法，力传感器和典型任务等进行仿真，它的主要特色在于具有丰富的机器人控制算法和轨迹规划算法，系统具有良好的用户界面，为用户设计，验证自己的轨迹规划和控制算法提供了方便的环境，如系统提供了机器人语言ＳＶＡＬ，三维示教和三维图显功能，同时为了更接近实用，系     

水下机器人传感器容错控制技术的研究

在分析水下机器人的解耦控制器及传感器系统的基础上，探讨了传感器出现故障时采用以滑模观测器输出代替传感器输出的容错控制（又叫取代控制）策略．对于传感器出现的无法修复性故障，这种策略最小化了其带给机器人的损伤．对于传感器出现的跳变故障，则在跳变故障的时间内采用取代控制．仿真结果表明了方法的有效性．     

一个装配机器人离线编程系统的设计与实现

机器人离线编程系统是机器人应用开发的有效工具。本文给出一个智能装配机器人离线编程系统ＡＲＰＳ。该系统提供了一个良好的机器人程序开发和调试环境。用户可采用交互方式建立机器人及环境模型，用操作手级的机器人语言ＡＲＬ描述机器人作业，通过图形仿真调控机器人程序，目标程序与数据通过串行口下装到机器人控制器。     

三维虚拟机器人运动仿真系统设计

通过对三维虚拟机器人运动仿真系统的发展进行介绍和分析, 描述了基于零件拼装的三维虚拟机器人运动仿真的有效方法。针对三维虚拟机器人零件结构特点和拼装功能, 对虚拟机器人零件的图形建模方法、虚拟机器人运动及传感器功能仿真进行了分析设计, 重点分析了运动仿真过程的设计方法。实验结果表明, 系统能够很好地遵循物理特性实现虚拟机器人的运动仿真, 且性能较优。     

轮式移动焊接机器人弯曲焊缝跟踪控制

分析了轮式移动焊接机器人弯曲焊缝轨迹跟踪问题，建立了机器人的数学模型，采用基于积分backstepping时变状态反馈方法设计了控制器，利用Laypunov方法证明系统是镇定的。针对旋转电弧传感器仅能检测单方向偏差的情况，根据焊枪前端上一时刻和当前时刻的位置对跟踪轨迹的方位角进行估计。控制器在对机器人速度和角速度控制的同时，还对十字滑块进行了控制，使跟踪更加快速、平滑。最后通过数值仿真和机器人实际运动仿真证明了该方法的有效性。     

可移动机器人在中心对称环境中的自定位算法

可移动机器人的自定位问题是智能机器人研究中的重要课题，它包含许多传感器技术和定位算法，马尔可夫定位算法的优点是可以使机器人在全局不确定的情况下估计它的位置。这种方法采用概率分布描述机器人的位置信度，机器人通过在运动过程中所获得的传感器数据和运动记录来更新信度分布，然后采用最高信度值来估计它所在的位置。对于只有距离测量传感器的机器人在中心对称环境中仅仅采用马尔可夫自定位法还是无法确定其位置，为了解决中心对称的环境中所存在的问题，建议在机器人上装上陀螺仪或指南针，定义一个角度高斯分布函数，并利用这个函数建立新的机器人感知模型来扩展马尔可夫定位算法，通过仿真程序对多种对称情况进行实验，验证了这一新算法的可行性，这个扩展马尔可夫自定位算法不仅可使机器人在中心对称环境中很快地确定自己的位置，而且可以加快非对称环境中信度分布收敛到真实位置的速度。     

基于MBD的教育机器人运动仿真平台研究

针对目前教育机器人缺少仿真平台的问题,建立了一个基于多体系统动力学的教育机器人三维运动仿真平台.对教育机器人仿真平台所涉及的关键技术进行研究.根据教育机器人特点和运动仿真需求,提出教育机器人动态仿真平台的框架结构.在给出教育机器人拼接件几何模型和物理属性统一表达方法的基础上,基于多刚体系统动力学理论,建立教育机器人离散动力学模型和碰撞接触响应模型,并提出了相应的仿真方法,模拟教育机器人的物理行为.对教育机器人控制器、传感器及执行器进行仿真,构建了教育机器人虚拟控制系统,实现虚拟教育机器人的控制.最后,实际应用表明,仿真平台能够较好地满足教育机器人运动仿真的需要.     

基于信息融合的模型小车ANN避障控制

本文将模糊逻辑、神经网络和传感器融合技术结合起来，用于移动机器人的避障控制研究，利用多个非摄像类的超声波和红外线传感器探测环境信息，采用多传感器融合技术进行传感器信号处理，并且探讨了模糊聚类和神经网络系统在机器人系统中的避障控制能力，给出了虚拟环境一的计算机仿真结果。     

多关节机器人的运动学动态仿真研究

机器人运动学是机器人学的一个重要分支，是实现机器人运动控制的基础。文中主要针对PUMA560机器人运动学正问题分析，以D-H坐标系理论为基础并建模，利用MATLAB／ROBOTICS工具，实现了简单的运动学动态仿真，有助于对机器人关节运动角度的深入理解，并为工程人员提供一种有效的分析手段。     

基于多自由度机器人仿真工作站的设计与实现

随着工业机器人自动化生产线越来越广泛地应用，在组建工业机器人自动化生产线进行产品生产或者生产线升级时，使用工业机器人现场编程并进行调试运行的方案是不可取的。为了进一步缩短工期，节约成本，可以采用搭建工业机器人虚拟仿真平台的方法。本文选用ABB公司的IRB460工业机器人，结合RobotStudio仿真软件，进行码垛工作站的集成设计与仿真验证。在RobotStudio仿真软件中，搭建与实际工作场景相一致的工作站，通过进行动态输送链、动态工具、smart组件以及I/O信号的逻辑设计等，实现了部件与机械装置的协调、传送带与码放的协调等控制功能。通过仿真，验证了该工作站应用于码垛作业是可行的。     

移动机器人非视觉传感器及其信号处理方法

非视觉传感器是机器人认识和了解外部环境的重要途径，移动机器人常用的非视觉 传感器包括超声、红外、接近传感器等．这些传感器大多是以环或阵列的形式出现，因此其 信号处理往往要占用机器人大量的CPU时间．本文提出了一种采用多DSP控制和处理各类非视 觉传感器的方法，给出了传感器信号处理的原理和具体实现．同时我们引入了并行处理的机 制，各类传感器信号处理可同时进行，在很大程度上提高了机器人传感器信号处理的速度， 有利于机器人在实时动态环境中运行．并给出了非视觉传感器信号处理的实验结果，验证了 该方法的有效性．      

深海采矿机器人自定位过程中数据融合研究

面向深海采矿机器人自主定位，采用自适应卡尔曼滤波算法，基于一种修正的长基线水声定位系统，对长基线水声定位系统对机器人位置的测量值和通过多普勒测速仪等其它传感器的测量值间接得到的关于机器人位置的推测值进行数据融合，得出桌时刻机器人位置的最优估计。仿真结果印证了此方法具有很好的估计精度。     

WG高性能大容量锂电池

SUNNY618是一种自制型机器人的零部件集合。它有三种执行机构，可以组装成双轮式、六足式及履带式机器人。组装后的机器人可以通过传感器（可见光传感器、红外线传感器、触觉传感器等）感知周围环境的变化并通过体内的微电脑控制自己的行为。车身支架上预留了许多安装孔，为安装传感器等附加装置提供了方便，通过调整传感器的位置和角度，可以指定机器人的功能，     

基于INA的机器人六维腕力传感器的解耦研究

将逆奈奎斯特方法（INA）用于多维传感器的解耦，使用该方法对一具体的六维腕力传感器解耦，并采用零极点配置法设计动态补偿器，取得了很好的效果，达到了机器人智能控制对传感器的要求，通过仿真实验证实了INA方法可以用于多维传感器的解耦。     

考虑姿态检测误差的两轮机器人研究

两轮机器人通过姿态反馈达到稳定状态,但需要解决其姿态检测传感器存在误差的问题。本文首先通过力学分析建立两轮机器人数学模型,采用极点配置法设计状态反馈矩阵,进而得到系统控制方法 ;然后通过分析两种普遍使用的姿态检测传感器的特性,得到各自的误差模型,并采用互补滤波方法对两种姿态检测传感器进行融合。将姿态检测传感器的误差模型和互补滤波融合后的模型分别应用到两轮机器人模型中,并对两种单独使用姿态检测传感器的机器人系统和采用互补滤波方法的机器人系统进行仿真。仿真效果和实验测试表明,采用互补滤波方法的两轮机器人姿态检测误差减小,系统更加稳定。     

基于传感器信息的水下机器人滚动路径规划

针对环境中障碍物为任意形状的水下机器人路径规划问题,提出了基于传感器信息的水下机器人滚动路径规划方法,该法充分利用传感器在每一采样时刻的规划窗口内实时探知的环境信息,用模糊控制方法给出机器人下一步的行走方法,探讨了凹形障碍区域中机器人的逃离方法,仿真结果表明了所提方法是有效的。     

基于MATLAB的某型机器人运动学可视化仿真平台实现

针对六自由度机器人关节运动强耦合难分析的问题,开发了可视化机器人仿真、平台.该平台以KLD 600型六自由度教学机器人为研究对象,利用MATLAB集成仿真环境,分别实现了机器人正逆运动学计算、机器人点动和联动操作的动画田演示等功能,且所有功能以图形用户界面的形式进行调用.该仿真、平台可作为机器人教学和科研的仿真工具.     

智能机器人仿真系统设计

智能机器人仿真系统,由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响,仿真系统设计主要都是以数学建模的形式化仿真为主,无法实现数学建模与场景实现协调仿真.为此,首先分析两轮移动机器人数学运动模型,然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块,以实现机器人控制的真实场景.仿真系统利用LabVIEW设计控制界面,并结合Robotics工具包的建模、计算和控制功能.仿真结果表明设计的平台更适合教学和实验室研究,并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议.     

遥操作机器人客户端仿真系统的设计与实现

该文面向空间机器人遥操作,应用三维预测仿真和遥传感器反馈监控技术,建构了遥操作机器人的客户端仿真系统.实现了简单的柔顺力控制操作的仿真.操作员通过仿真系统面向的虚拟环境离线编程,实现对遥操作任务的预演.同时基于遥传感器反馈信息的识别,实现了对远端任务执行进程的监控和状态流图显示.在模拟的大时延情况下,操作员能够在客户端通过局域网控制实验室中的机器人完成精密插孔装配等任务.为进行大时延遥操作提供了算法实验平台.     

改进粒子滤波在WSN辅助机器人定位中的应用

针对无线传感器网络(WSN)辅助机器人定位问题,提出了一种改进的粒子滤波算法。为提供精确定位,在粒子滤波算法中引入节点置信度概念,给出了节点置信度的数学表达式,用于实现节点间的信息融合。新算法通过计算节点置信度,选择置信度高的节点参与辅助机器人定位;根据节点置信度,还可以确定每个节点对粒子更新的影响程度。开发了一种新的基于USARSim的无线传感器网络-机器人系统仿真平台,利用平台对新算法进行了验证。仿真实验结果表明,提出的算法机器人定位精度高,粒子滤波收敛速度快,仿真平台符合无线传感器网络辅助机器人定位研究的需要。