基于模糊控制的足球机器人底层动作优化

 足球机器人是集成视觉技术、通讯技术、伺服控制技术、决策对象等多种技术的综合系统,是当前人工智能和机器人领域的研究热点之一． 根据足球机器人的运动学模型,考虑到系统的时滞性、非线性等特点,提出模糊控制并优化机器人底层动作的方法． 详细介绍了足球机器人模糊控制系统的设计过程,并通过仿真验证了该方法的可行性．     

基于视觉足球机器人无线通讯子系统的设计

 机器人足球是集成视觉技术、通讯技术、侍服控制技术、决策对象等多种技术的综合系统,是当前人工智能和机器人领域的研究热点之一．在简要介绍机器人足球系统架构基础上,针对其通讯子系统提出了设计与实现方案,采用蓝牙核心技术的NRF401无线通讯芯片与双MCU的接收电路设计,为系统提供了高效可靠的通讯平台．     

基于模糊PID的足球机器人运动控制研究

通过对足球机器人运动学模型的分析,考虑到系统的时滞性、非线性等特点,提出将模糊控制和传统的PID控制相结合的控制方法,应用到足球机器人系统的运动控制中,通过PID控制实现控制的准确性,利用模糊控制提高控制的快速性。详细介绍了足球机器人模糊控制系统的设计过程,并在仿真和基于视觉足球机器人平台上对该算法进行了验证,结果表明了该方法的可行性。     

基于LabVIEW的足球机器人电机调试系统设计

为提高中型组足球机器人电机调试效率,应用图形化编程语言LabVIEW开发平台设计了一电机调试系统。该系统通过编程实现单指令与多指令电机调试方式之间的方便切换、电机转速值的自动存盘和实时图形化显示等功能,使得调试工作快速、直观,较好克服了目前在电机调试方式中存在的缺点,极大方便了机器人电机调试工作。测试结果表明该系统具有一定的实用价值。     

基于关节电机速度控制的机器人直接示教策略研究

本文提出一种无外力传感器、稳定高效的基于关节电机速度控制的机器人直接示教策略。对示教过程中的机器人重力、摩擦力分别进行建模分析。通过机器人的力/力矩平衡方程,递推作用于关节上的重力,并在MATLAB和Adams中仿真验证。建立包括库伦摩擦力和粘性摩擦力的摩擦力模型,并进行模型参数识别。最后,在UR10机器人测试平台上进行了控制策略实现和直接示教实验,实验示教效果显著。该控制策略运算量小、系统响应快、示教灵活、成本低,为后续机器人直接示教研究提供新的方法和途径。     

基于CAN总线通讯的四足机器人关节电机控制

针对四足机器人关节电机的参数优化问题,首先设计了电机负载下的单关节控制系统的动力学模型并规划控制策略,通过CAN总线通讯来实现对电机的控制,最后对关节电机的位置增益与速度增益进行合理调控与参数优化.实验结果表明,在位置增益等于20、速度增益等于1.8时可以实现对单关节控制系统的最优控制.     

机器人控制系统

目前,移动机器人具有很大的开发空间。无线控制成为移动机器人必不可少的控制方式。机器人的机械结构决定了移动机器人的功能,由此来确定合适的驱动系统。再利用强抗干扰能力的无线收发一体传输MODEM模块PTR2000芯片,通过机器人的单片机对机器人关节步进电机和驱动电机进行控制,实现了数据的无线传输,来控制机器人的运作。     

深海机器人推进电机系统模糊滑模变结构混沌控制

分析模糊滑模变结构控制的理论基础,通过数字仿真计算和分析对混沌控制的可行性和有效性加以验证。在此基础上,提出基于模糊滑模变结构的深海机器人无刷推进电机系统混沌控制策略,设计了深海机器人无刷推进电机的模糊滑模变结构混沌控制器。     

基于模糊滑模变结构的机器人无刷推进电机系统混沌控制

本文首先介绍模糊滑模变结构控制理论,并通过在Lorenz混沌系统的数字仿真计算和分析验证该控制理论的可行性和有效性。提出应用模糊滑模变结构控制理论对机器人无刷推进电机系统混沌进行控制,设计了深海机器人无刷推进电机的模糊滑模变结构混沌控制器,并通过MATLAB仿真进行验证。     

机器人控制系统的总体设计及硬件设计

目前，移动机器人具有很大的开发空间。无线控制成为移动机器人必不可少的控制方式。机器人的机械结构决定了移动机器人的功能，由此来确定合适的驱动系统。再利用强抗干扰能力的无线收发一体传输MODEM模块PrR2000芯片，通过机器人的单片机对机器人关节步进电机和驱动电机进行控制，实现了数据的无线传输，来控制机器人的运作。     

基于PIC单片机的胶印机墨斗电机控制系统设计

以四色胶印机墨斗为平台,以PIC18F2580单片机为控制核心,设计了一套完整的直流电机闭环调速控制系统。详细设计了系统硬件电路,着重设计了与操作台和PC机通讯的CAN通讯接口电路、电机控制与驱动电路、电机位置闭环反馈电路和电机PWM调速电路,编写了系统的C语言驱动程序。经实验和实际环境下的运行证明,该系统具有良好的驱动性能、调速性能和抗电磁干扰性能,有利于降低成本,有利于国产胶印机的自动化、智能化进程,有良好的市场应用前景。     

惯性平台稳定回路多闭环串级控制

针对惯性平台稳定回路中采用速率陀螺构成单速度环伺服控制系统的不足,本文提出采用直流测速机为电机转速测量反馈元件构成数字速度内环,采用陀螺为载体转速测量元件构成数字稳定外环组成双速度闭环串级控制结构.在常规的跟踪系统PI控制方式中,实现了由电流环,速度环,稳定环构成的三闭环控制模式,并和电流环,单速度稳定环构成的双闭环控制方式进行比较.实验结果表明:在扰动频率较高环境下,采用单速度环即可获得较好的稳定精度.而采用双速度环提高了系统对低频的抑制能力,并且对摩擦等非线性因素有更好的抑制作用.     

恒电流系统直流推进电机的模糊控制

根据对恒电流双闭环控制系统的分析，提出了基于模糊控制理论的直流推进电机调速设计方法，建立了相应的模糊控制规则,仿真结果表明，通过在原控制系统速度调节器两端并入模糊控制器，系统的抗干扰能力和动态性能都有了明显提高。     

自由飞行空间机器人电联试实验平台的研制

为检验自由飞行空间机器人(FFSR)系统各个部件电接口传递信息的正确性及系统在轨执行任务的能力,采用数值模拟方法,通过软硬件结合的方式建立了FFSR电联试实验平台.该平台主要由主控计算机、主机系统、虚拟关节、虚拟视觉等4个功能模块组成.在此平台基础上建立了基于视觉反馈的机械臂运动控制算法和电机三环控制模型.该平台可用于对实际FFSR系统的数值仿真.对电联试实验平台的测试结果表明,该平台能够很好地完成对实际机器人系统通讯能力的模拟测试及系统控制算法的仿真验证.     

多指灵巧手双闭环模糊控制

设计一种双位置闭环模糊控制器,用于多指灵巧手的位置控制。利用电机码盘反馈构成内位置环控制,采用一般的PID控制律;通过关节位置反馈形成外位置环控制,采用模糊控制算法。这种两层位置反馈控制可弥补只有码盘反馈的半闭环控制结构的不足,使具有强非线性的钢缆传动系统包含在闭环内,从而提高系统的稳定性和鲁棒性。实验证明跟踪精度明显提高。     

基于新型趋近律的永磁同步电机动态性能优化

目的 提高永磁同步电机作业时的响应精度和速度,优化其动态反馈性能,解决传统滑模控制中趋近时间与系统抖振相矛盾的问题。方法 采用三闭环控制结构,位置环与电流环采用模糊PID控制方法,速度环采用基于新型趋近律的改进滑模控制方法,添加扰动观测器并给予系统扰动补偿。结果 仿真与在环硬件测试结果表明,文中提出的控制方法与传统三闭环滑模控制相比,相同时间内电机转子位置响应速度提前了0.123 s且无超调,同时明显降低了电磁转矩波动幅度。结论 文中设计的新型趋近律有效改善了传统滑模控制存在的问题,建立的控制系统有效提高了永磁同步电机的响应精度和速度,削弱了永磁同步电机作业时的抖振程度,具有良好的鲁棒性。     

谐波驱动柔性关节机械臂接触力的动态特性

谐波驱动柔性关节机器人在约束空间的接触力的动态特性与接触环境刚度密切相关,环境刚度不同导致其动态特性不同,这与机器人自身动力学特性、传感器动态特性以及环境刚度等动态特性有关.通过对单自由度谐波传动系统接触力建模、理论分析,可知谐波传动接触力的动态特性与环境刚度密切相关,当环境刚度较大时,输出力基本取决于谐波齿轮柔性关节变形的负载力.基于建立的谐波驱动系统实验平台,利用动态信号分析仪进行了接触力的模型实验辨识研究,得到从电机驱动器到力传感器输出的动态特性模型,为接触力控制器设计提供参考.从实验辨识结果验证了理论分析的正确性,并在单纯速度反馈作为主动阻尼情况下,辨识得到接触力的闭环频率响应特性,根据闭环频响可知速度反馈阻尼可以增加系统力控制的稳定性.     

大柔度机械臂动力学特性研究

建立了一套柔性机械臂振动控制实验系统,该系统主要由直流伺服电机、柔性机械臂结构和支应组成。伺服控制系统由位置反馈环、速度反馈环和电流反馈环三环组成、采用光电编码器作为检测元件。对柔性臂的动力学性能进行了测试研究。建立了计及变形约束的柔性臂动力学模型,仿真与实验结果基本吻合。     

一种新型平面并联机器人机构及其解耦控制

结合同时考虑机构设计和控制策略的思想，提出一种新型的可应用于微电子封装与组装行业中的两自由度平面并联机器人机构，其具有高刚度、高速度、高精度的特点。对机构进行了运动学、动力学分析和基于加速度反馈的解耦控制研究。解耦控制的仿真分析表明了该控制策略的有效性。