AX-MV6坡口切割机器人工作站系统的应用

根据空间热切割特点及用户工艺要求,设计了基于OTC AX-MV6机器人坡口切割工作站控制系统.介绍了系统硬件构成及工作原理,气路控制系统经,机器人和控制器功能和空间热切割控制编程方法.该系统完全在机器人的控制下,完成对钢板的各种二维(如平面)和三维(如坡口)切割作业,用于金属板材任意图形切割及坡口切割.经生产验证该系统性能稳定,工件切割质量好,生产效率高.     

采用Trio运动控制器的搬运机器人控制系统研究

介绍一种自主开发的三直角坐标机器人机械结构及其可实现的功能.针对机器人所完成的货物搬运过程与动作,研究开发一种开放式控制系统.该系统采用运动控制器+PC机+触摸屏结构,其中,Trio公司的Eur0205X型运动控制器为控制系统核心部件,保证了PC机软件程序对机器人硬件本体的控制作用及触摸屏的离线控制功能.各种传感器的使用,提高了系统的运动与控制精度.实验表明,该机器人工作稳定可靠,性能、精度均能满足设计要求,为实验室机器人的进一步研究奠定了基础.     

Diamond600机器人控制系统硬件设计与界面开发

该机器人是基于二平动自由度Diamond并联机构串接一个垂直于机构平面的进给机构演化而成,控制系统是保障机器人高速、高精度运动的关键.本文在分析了Diamond600机器人的控制要求基础上,规划了系统总体方案,进而设计了控制系统硬件,以及编制了系统软件和用户界面.实践证明,采用本控制系统,具备良好的控制性能.     

以WINCE为平台的排爆机器人控制系统设计

针对五自由度排爆机器人运动关节的高精度控制要求,提出基于嵌入式操作系统WINCE的机器人伺服控制方法.该控制系统控制器采用先进的PID控制方法,嵌入式计算机装载WINCE操作系统,并利用EVC工具编写相对应的应用程序控制软件.最终把编写的应用程序下载到机器人本体上的嵌入式PCI04计算机,运行结果表明,该方案取得了良好的效果,机器人关节运动平稳且无静态误差,系统具有很好的鲁棒性和实时性.     

一种基于KUKA机器人控制的激光切割方法

将KUKA机器人作为主站,与光纤激光器、三维激光切割头、随动控制系统、自动调焦系统进行控制集成系统设计。该切割方法涉及三维激光切割技术领域,适用于三维覆盖件,可作为三维空间钣金件切割之用。     

斜拉桥拉索检测机器人控制系统设计

拉索的维护对于斜拉索桥长期的可靠性是至关重要的.为了改进拉索的维护手段,文中提出了一个针对拉索检测机器人控制系统的设计.机器人控制系统包括:运动控制系统、电源监测系统、拉索检测系统、无线通讯系统、主控制器系统及地面监控系统.基于该控制系统设计的拉索检测机器人被用于斜拉桥的拉索检测中.结果表明,该控制系统的设计能较好地实现机器人对斜拉桥拉索的检测.     

基于LPC2103的仿壁虎机器人控制系统设计

仿壁虎机器人要实现空间三维表面运动能力,对控制系统的智能微小化具有更高要求。本文基于大壁虎的结构和运动特点,设计了一种仿壁虎机器人,其硬件采用以LPC2103为核心的机器人控制系统,利用该芯片的4个定时器,产生12路PWM波控制机器人各关节运动,同时与设计的无线通信模块组成完整的仿壁虎机器人运动控制系统。实验结果表明,仿壁虎机器人的12自由度关节运动控制平稳,能够实现稳定爬壁运动。该仿壁虎机器人控制系统在实时计算能力、存储容量、外设扩展性以及小型化上都有着较好优势。     

光传输管道清洗机器人控制系统设计与研究

在对光传输管道的结构特点进行调研分析基础上,对用于清洗此类管道的机器人控制系统进行了研究。设计了包括视觉系统和机器人行走控制两部分的运动控制系统。视觉系统负责采集数据并对数据进行处理后计算机器人的偏移量和偏移角度;机器人行走控制主要由纠偏控制与舵角控制两部分构成,形成一个以舵角为被控对象的闭环控制系统,基于视觉系统实时获取的偏差信息,通过控制算法进行在线实时纠偏,不断消除位姿偏差达到机器人跟随管道中心线的目的。该机器人运动过程匀速、平稳,结构简单,控制灵活,系统工作稳定,在直线行走过程中,行走10m后机器人距离中心偏差≤1cm,其为进一步对光传输管道的污染控制进行研究提供了平台。     

复杂环境下四足仿生机器人控制系统结构设计

使用Adams对Pro/E造型的四足仿生机器人结构进行了仿真分析,为机器人控制器件,特别是驱动电机的选择以及步态的规划提供了重要的数据,并针对四足仿生机器人结构和控制性能的要求,以实现四足仿生机器人在复杂环境下稳定行走的运动策略为目的,设计了上下层分布控制系统.论述了控制系统方案及其控制机理,并详细介绍了机器人控制系统的硬件构成、软件体系及系统工作原理.     

单自由度磁悬浮微动机器人的模糊控制系统研究

提出利用电磁铁的磁力作为机器人的运动驱动,利用这种电磁力的磁悬浮微动机器人不需要任何关节,结构紧凑,运动精度高。文中介绍了一种基于DSP的单自由度磁悬浮微动机器人的结构和工作原理,研究了磁悬浮机器人的运动控制系统,包括DSP系统、控制算法、软件结构,实验证明该系统能够较好地控制机器人的运动。     

基于Android平台的移动机器人远程控制系统

针对目前移动智能终端性能的不断攀升及WiFi技术的迅速发展,结合机器人远程控制的对移动平台的需求,提出了一种移动机器人远程控制的新思路,即利用搭载Android平台的移动智能终端,通过无线局域网实现远程控制移动机器人。首先介绍了该远程控制系统的结构,包括服务器、客户端、视频传输模块、运动控制模块及通讯协议。然后描述了系统的具体实现,主要开发了基于Android移动智能终端的客户端及搭载在移动机器人上的服务器。服务器将移动机器人机载摄像头拍摄的路况视频发送给客户端,客户端接收并显示路况视频,操控员根据实时路况视频实现远程控制移动机器人。最后对远程控制系统进行了性能测试。测试结果表明,Android移动智能终端成功接收到移动机器人发送来的视频,并且显示流畅;Android移动终端对移动机器人的控制灵活性较高。     

基于Mobile-Android小型移动机器人平台控制系统

针对目前小型移动机器人控制系统存在的设计成本高、平台搭建困难、过度依赖网络的问题,将软件设计模式中的MVC模式应用于移动机器人控制系统设计,同时,在Android平台和Arduino控制板上使用Java、C语言进行了实验。提出了基于Android移动计算平台、结合蓝牙通信和无线局域网（WiFi）通信的小型智能移动机器人平台Mobile-Android。详细地描述了该平台的系统结构、控制软件,包括GUl界面模块、运动控制模块、命令配置模块、上位机与下位机通信协议等的设计与实现。在原型系统上初步的测试结果表明,该智能移动平台方案既能够实现智能移动机器人系统硬件平台的快速搭建,又能够充分发挥移动机器人的运动特性与智能手机的强大信息处理能力和控制能力;结合两者长处,获得了一个完整的智能移动机器人系统。     

基于正弦输入的球形机器人运动控制

球形移动机器人具有结构紧凑,动作灵敏,适合在缺少人为干预的恶劣环境中应用。由于球形移动机器人属于非完整约束系统,传统的运动控制理论在这种机器人上无法应用。论文首先介绍BHQ-1球形移动机器人机构和运动原理,其次根据欧拉角描述方法建立了球形机器人的运动学模型,并对输入量进行变换得到一个可用正弦输入进行控制的双链系统。最后利用正弦输入方法得到轨迹仿真图。     

轮式移动机器人路径跟踪控制方法研究

针对轮式移动机器人的路径跟踪问题,提出了一种基于动态预瞄的移动机器人路径跟踪控制方法。根据差速轮式移动机器人运动学模型和实时位置信息,建立路径跟踪偏差模型,并采用构建虚拟运动路径的方式设计移动机器人路径跟踪控制方法,结合路径跟踪偏差模型,实时调整移动机器人的运动状态,不断缩小运动过程中的偏差,最终实现路径跟踪。实验结果表明,所设计的移动机器人路径跟踪控制方法能够实现高精度的路径跟踪控制,同时具有良好的可靠性,平稳性。     

基于光学动作捕捉的室内移动机器人轨迹跟踪

以基于麦克纳姆轮的全向移动机器人为研究对象，首先对基于标记点的光学动作捕捉系统的定位原理进行研究，然后对移动机器人的驱动原理和位姿误差进行分析，建立运动学模型和位姿误差模型，通过反演法设计虚拟反馈，并结合李雅普诺夫函数构造出具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制器。接着对测试环境和试验样机进行搭建，将光学动作捕捉系统采集的位姿信息反馈到机器人的控制回路中，最后对直线和圆周轨迹进行跟踪仿真。通过在试验样机上实验验证，总结出利用光学动作捕捉系统对移动机器人采集的定位信息，可令移动机器人拥有良好的轨迹跟踪性能。     

轮腿混合机器人控制系统设计

设计了一种新型轮腿混合机器人,该机器人结合了轮式移动机构与足式移动机构的优点,阐述了机器人的总体结构。根据该轮腿混合机器人的运动要求和性能特点,设计了基于MEGA16单片机的整套机器人控制系统,该控制系统实现了用NRF2401无线控制机器人的基本运动。根据所遇路况,通过无线遥控可以控制和选择机器人的轮式运动和腿式运动两种工作模式,增加了机器人对环境的适应性。     

门卫机器人移动平台的设计及运动控制

针对服务型轮式移动机器人—门卫机器人,设计了其移动平台的层式机械结构和以ATmega168V单片机为核心的模块化控制系统,并对该移动平台的运动控制进行了研究。通过实验实现了预期的运动控制目标并证实了设计的有效性。     

一种履带式移动机器人的控制系统设计

针对一辆无刷电机驱动的履带式移动机器人BHTR-1,对其包括运动控制系统、信息检测系统、无线遥控系统等各部分在内的控制系统进行了设计。运动控制部分采用以DSP LF2407A为主控芯片、以无刷电机专用芯片MC33035和驱动桥MPM3003为电机驱动控制的方案;信息检测系统采用红外传感器来检测环境障碍信息,并安装无线视频设备用以监控机器人运行环境;无线遥控系统采用摇杆式脉宽比例调节方式来实现对机器人的调速及其他运动控制。     

考虑外部扰动的四轮移动机器人运动轨迹控制优化方法

控制机器人的运动轨迹，有助于提高四轮移动机器人工作的整体性能，提出考虑外部扰动的四轮移动机器人运动轨迹控制优化方法，利用人工势场法根据机器人运动特点规划其运动轨迹。考虑外部扰动和不确定性因素，结合低通滤波器和滑膜控制器设计运动轨迹控制器，实现四轮移动机器人运动轨迹的优化控制。实验结果表明，所提方法的轨迹控制效果好，距离误差小，稳定性高。     

浅析BigDog四足机器人

根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生的缺陷限制了BigDog机动性能的进一步提升。研究表明,复杂地形条件下BigDog的运动控制首先取决于姿态的检测和地形的感知,姿态安全是BigDog实现持续纵向运动的前提条件。基本行走控制算法研究表明,液压系统的输出特性,能良好地满足BigDog的动力需求;通过几种典型的运动状态分析,对BigDog的控制实现过程进行了诠释。因非结构化环境移动机器人的智能性主要取决于导航系统的设计,故重点分析了BigDog的导航系统,特别是全自主导航部分。最后结合课题组四足机器人的研究经历,对四足机器人的研发提出了一些建议。