基于PC9S12XS128MCU的新型视觉智能车控制系统设计

以飞思卡尔半导体有限公司生产的PC9S12XS128MCU为核心控制单元,设计了一款可以自主循线行驶的智能车。控制系统部分主要包括电机驱动模块、舵机驱动模块、路径识别模块、电源模块等,通过对各种软、硬件控制方案的综合比较,采取最优方案控制车模在道路上的行驶速度和方向。实验结果表明,该智能车完全可以按照人为设计的路径准确自主行驶。     

基于安全行驶的人车系统操纵稳定性研究

从汽车安全行驶的角度,将人汽车作为一个系统,根据人机系统的理论方法,研究了该系统操纵稳定性的影响因素,为进一步改善人车系统的品质和不断提高道路交通安全性探索了一条新的途径.     

履带车辆软坡地面力学建模及行驶性能分析

丘陵山区特殊的作业环境严重影响履带车辆的机动性能.文中重点针对坡地倾角25.范围内的软坡路面环境,建立履带车辆地面力学模型,在此基础上,结合自主研制的小型山地履带底盘,通过基于动力学模型的数值分析与基于RecurDyn模型的仿真分析的结果对比,验证动力学模型的有效性、可信度,并依托该模型分析小型山地履带底盘软坡地路面行驶的动力学特性.结果表明:数值分析与仿真结果表现出较为一致的行驶特性,所建立的履带车辆软坡地路面行驶动力学模型准确度较高;坡地倾角与偏移角影响履带车辆的接地压力分布,进而影响其牵引力及运动状态;同种土壤环境下,履带车辆在不同坡角路面上行驶时具有较为接近的驱动力.该研究可为山地履带车辆软坡地路面行驶的动力学特性分析提供参考模型.     

一种壁面自主移动平台的设计与研究

新型壁面自主移动平台主要由履带行驶系统、真空吸附系统、中央转向系统等部分组成,各系统的功能实现、机构运行、控制效果所涉及的核心技术各不相同.平台融合了负压式吸附和履带式行走的特点,具有吸附牢固、行进稳定、负载力强、操控性好等优势,体现了实用性与创新性结合的设计理念.文章研究了该平台的结构设计、机构安排、吸附原理、行进方式和转向控制等问题,具有一定的参考价值.     

救援运载车自主制动控制研究

针对煤矿救援运载车存在自动化制动技术应用范围较窄、智能化控制效果较差等问题,采用模糊控制的方法,以模糊控制理论为基础,通过对运载车自主制动模糊控制器设计,采用MATLAB/Simulink软件,建立了基于模糊算法的智能制动控制仿真模型,开展了障碍物在行驶轨道上和在行驶轨道侧边的仿真分析。仿真结果表明:当障碍物在行驶轨道上和在轨道侧边时,该模糊控制系统能对运载车与障碍物距离进行准确判断并控制,达到降低整车行驶速度并制动的目的。这个结果验证了该主动制动模糊控制器设计的合理性。     

基于UPSD3354单片机的多功能汽车行驶记录仪

该汽车行驶状态记录仪采用UPSD3354单片机作为控制器,采用MAX6902作为实时时钟,采用MC33993作为开关检测芯片,采用铁电存储器(FRAM)与大容量串行Flash存储器AT45DB081B并用的方式作为存储介质,可对汽车行驶状态进行实时监测和记录,并具备超时驾驶(或疲劳)和超速语音报警等功能.记录数据可通过标准的USB接口或RS-232串行口上传到上位机,以进行日常管理和事故诊断.实际使用表明该仪器性能稳定,效果良好.     

基于行驶工况的插电式混合动力公交车控制参数自动化标定方法

为解决行驶工况下插电式混合动力汽车控制参数仿真标定过程中标定参数选取缺少科学性和人工实时在线标定效率较低等问题，提出一种面向任意行驶工况的控制参数自动化标定方法。基于实际公交行驶工况，设计了正交试验对控制策略参数的油耗影响度进行分析，选取5个影响度较大的控制参数作为标定参数。利用优化算法自主寻优特性代替人工分析结果和调整参数，构建控制参数优化模型。利用Cruise、MicroAutoBox、Isight等工具开发出控制参数自动化标定的实时仿真平台。仿真结果表明：与人工标定相比，相同标定次数下自动化标定的时间缩短了75.51%，通过合理的转矩分配，减小了超级电容SOC的波动，标定后控制策略百公里燃油消耗降低了12.30％，从而验证了该标定方法的可行性。     

集成化便携式车辆行驶称重系统的设计

设计了基于应变式集成化称重传感器的车辆行驶称重系统,其中包括集成化称重板的结构设计、利用有限元分析软件称重仪贴片位置设计、进行集成化称重系统的动态特性分析、以及进行信号采集放大与模数转换的硬件设备等介绍,同时也介绍了测试软件.该称重系统在公路车辆限速行驶状态下,能测出行驶车辆的静态质量、行驶速度以及轴距等车辆静态参数.最终经试验验证得到了本行驶称重系统可用于交通数据采集和辅助实施超载检查.     

基于手眼协调机器人的共享控制遥操作系统

提出了一种基于机器人手眼协调的共享控制遥操作系统框架.基于双目视差和主动轮廓构建机器人自主手眼协调系统,并将这种手眼协调机器人作为遥机器人构成一个半自主、共享式的遥操作系统.为了将人和机器人的各自的长处充分的融合到系统中,开发了相应的自然图像用户界面和遥自主命令程序模块用于人和自主机器人之间的交互.实验表明提出的这种基于手眼协调的共享控制遥操作系统具有高操作效率和对操作者友好等优点.     

基于双变量PID控制算法的地下智能铲运机自主导航技术研究

以智能铲运机为研究对象,建立了智能铲运机极坐标下的运动轨迹模型。针对地下智能铲运机的工作特性和控制技术要求,结合"沿墙壁"的反应式导航技术,基于PID控制算法,设计了一种自主导航双变量PID控制器。以行驶速度和转向角度为控制量,以行驶过程中的横向位置偏差和航向角偏差为反馈修正量,实现了智能铲运机的自主导航行驶。该方法在工程实践领域具有广阔的应用前景。     

基于PLC的高速并联机械手控制技术

以西门子SIMATIC 315—2CPU及FM357—2运动控制单元为核心搭建机械手控制系统，研究了并联机械手轨迹规划、控制数据通讯等保证机械手性能的关键技术，实现了Diamond高速并联机械手的运动控制。     

基于高性能单片机的循迹机器人控制系统设计

循迹机器人是一种实现较为容易、发展前景广阔的智能导引系统.该文基于16位的高性能单片机,设计了激光导引循迹机器人的控制系统.该系统除了实现稳定高速的循迹功能外,还具有路径规划、避障、无线控制等实用功能,具有能耗低、计算及存储功能强等特点.     

液压四足机器人元件与液压系统研究现状与发展趋势

针对液压四足机器人结构布局混乱、能量损失大及控制策略复杂等问题,从机器人整机、液压系统和控制策略3个角度分析了液压四足机器人的研究现状。首先,对各团队的机器人进行介绍,指出国内外的技术差距;然后,从动力来源、系统类型、液压回路和伺服执行元件4个方面对液压系统的主要2大构成分别阐述,着重介绍了以节能为目的的阀控系统和集成化、一体化的伺服执行器;接着概述了主流的几种控制策略,并分析各自的优缺点;最后,指出液压四足机器人的发展方向将集中在高速高压化、轻量化、节能降噪以及先进的控制算法,以实现液压四足机器人的高动态性能和行业应用。     

高速运动机器人动力学分析与研究

当机器人运行于高速条件下时,整个系统将处于一种不稳定的状态。对高速运动条件下的机器人动力学进行了深入的研究。首先,对研制的6自由度搬运机器人平台硬件结构进行了介绍。在此基础上,对高速运动的机器人的动力学表达式式进行了分析,得到了造成机器人高速运动动力学效应的状态参量—机器人的关节角θ、关节角速度θ觶与关节角加速度θ咬,结合机器人样机的PID主控制器,定性探索了机器人的动力学参量与PID控制器参量间的关系规律,为后续的控制器设计提供依据。     

自主导航小车(AGV)轨迹跟踪的模糊预测控制

针对非完整约束的轮式移动机器人WMR轨迹跟踪问题,以差速驱动式轮式移动机器人XAUT.AGV100为研究对象,对WMR的运动控制问题作了进一步的研究。本文在分析现有移动机器人运动控制方法的基础上,充分利用模糊控制和预测控制的优点,将模糊控制的思想引入到预测控制中,设计了模糊预测控制算法,并采用此方法控制自主导航小车AGV以提高其轨迹跟踪的快速性和运动的平稳性。理论仿真分析和实验研究均证明,采用所设计的模糊预测方法控制AGV,可有效提高AGV轨迹跟踪的快速性和运动平衡性。     

模块化移动机器人的无模型自适应控制研究

为研究无模型自适应(MFA)控制算法在机器人控制领域的应用,设计了差动驱动的模块化移动机器人。在考虑非完整约束、MIMO、饱和约束等特点基础上,建立了以差动驱动电机脉宽调制(PWM)信号为输入、以机器人方位角和线速度为输出的无模型自适应控制系统;为提高运算速度并减少运算量,使用最小二乘原理设计了新的伪偏导数和控制律在线估计算法。仿真结果表明,该方法具有鲁棒性强、响应速度快及控制精度高的特点,其性能优于传统的PID控制。     

室内自主移动机器人系统设计

提出了一种室内自主移动机器人系统设计方案,以代替人完成家务劳动、物品搬运及资料传递等任务。该系统以先验地图信息为基础,结合传感器所采集的信息建立相应的环境模型,使机器人能够自主完成最短路径规划、障碍检测和运动控制等功能。机器人的行进速度和角度数据通过无线芯片nRF24L01实时传送给上位机进行分析处理,分析后再将控制指令反馈给机器人执行,以调整机器人的运动姿态。仿真测试表明:所设计的系统稳定可靠、实现了预期的设计目标。     

开放式点焊机器人控制系统设计

为解决封闭式控制系统带来的弊端,结合现场焊接机器人技术要求,设计了开放式点焊机器人控制系统,提供了分层式体系与结构化功能模块.多轴运动控制器(PMAC)用于实现机器人运动学算法,伺服放大器采取速度模式控制方式,位置环算法由PMAC完成,速度环算法在伺服放大器中完成,并实现了离线编程与三维仿真.研究结果表明:分层式系统结...     

机器人行走运动控制系统

机器人行走运动控制系统主要的工作是带动机器人运动,为了实现这一功能,我们采用了直流电机做驱动,这主要是考虑到它的调速、起动、制动及控制等方面的优点。对机器人行走运动的总控制由单片机89C52完成,其中包括了测速、控速和驱动三大部分。对直流电机的测速,则使用了转速发送脉冲器根据电机的不同转速产生相对应的脉冲,并选用M法进行测速。针对机器人通常是轻载的特点,主要采用的是混合调制控制。在驱动控制方面,为了保证对电机控制的准确和稳定,同时减小功耗,采用了大功率MOS管作为驱动。     

码垛机器人的控制系统

介绍用于物料系统的码垛机器人，采用微型计算机作为主计算机，利用分布式二级控制结构实现系统的监控和作业管理，协调各关节的运动，准确地跟踪轨迹规划，使速度达到完全可控。