超声电机及其在机器人驱动中的应用

声波电机(Ultrasonic Motor,简称USM)是一种近二十年来发展起来的一种利用超声波振动能作为驱动源的新原理电机.以行波型超声电机为例,介绍超声电机原理结构、特点及其驱动控制技术,并以超声电机驱动的二轴机械臂控制系统为例子介绍超声电机在机器人控制、执行中的应用.     

基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统设计

研究了一种基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统的设计。采用位置传感器和扭矩传感器检测康复机器人机械臂的位置信息以及机械臂与患者的相互作用力信息,将位置信息与作用力信息送入基于ARM-M3内核的STM32微控制器进行处理,从而实现康复机器人中驱动电机的控制。该系统硬件处理电路包括了扭矩信号的信号调理单元、微控制器控制单元、电机驱动单元以及USB接口单元。经实验验证,本系统可以实现康复机器人的平稳安全的控制。     

基于FuzzyP的多臂机器人机械臂控制系统设计

机械臂是多臂机器人的重要组成部分,针对基于姿态识别控制及位置识别控制系统受到被控量振荡影响,而导致机械臂运动轨迹控制不精准的问题,提出了基于FuzzyP的多臂机器人机械臂控制系统设计;基于FuzzyP控制系统,找到系统控制平衡点,设计系统硬件结构包含3个机械臂,共十八个自由度,简化关节控制器连线,选择直流有刷电机,采用增量型编码器,设计H桥电路,配合74ACT244增强驱动电路,利用NRF24L01无线模块获取与处理位置信息;使用FuzzyP控制器,抑制被控量振荡,控制连杆运动,完成多臂机器人机械臂控制方案设计;由实验结果可知,该系统轨迹与预期轨迹基本一致,较好解决多臂机器人机械臂对接精确定位要求。     

基于三连杆结构的小角度两轴转台设计

采用三连杆形式构建机械结构,以步进电机和角度传感器为驱动和测量部件,设计了一种小角度两轴转台.通过系统数学模型的推导和仿真,确定了位置控制器和速度控制器的PID参数.以AVR型微处理器为控制核心,设计了电机驱动电路、电机堵转保护电路、角度测量电路、液晶显示和矩阵按键电路等,通过微处理器主程序和增量式PID算法程序设计,实现了转动角度和速度的自动控制.为小角度两轴转台提供一种设计方法.     

UC3717对二相步进电机的控制

该文介绍了UC3717对二相步进电机的控制方案，以及80C196KC如何实现对UC3717硬件电路的驱动，简单地介绍了控制二相步进电机运转的驱动程序。UC3717是一种用来驱动二相步进电机的专用芯片，它根据信号发生电路产生的信号和信号的频率，产生驱动二相步进电机的驱动信号，从而控制电机的运行。步进电机的运行状态有转动和锁定，控制其运行的程序为步进电机驱动程序，可以通过设定韧值达到控制电机运转的目的。     

上肢康复机器人等速运动控制算法的研究

等速运动康复的目标是保证人的手臂在用不断增加的力矩驱动机械臂转动时,机械臂转速始终被控制在预设值不变,且人机的肩关节轴要动态对齐.针对上述要求,通过采集机器人关节伺服电机电枢绕组中的电流值和转子的转速,确定外力矩、电机力矩和转速之间的关系,据此建立等速运动控制算法,并以人手臂肩关节的屈展角度为变量,找出机器臂肩关节轴在...     

基于ROS的机械臂仿真实验平台设计

针对机械臂成本高不利于推广以及远程教学场景下难以进行仿真实验的问题,设计了一种基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)的机械臂仿真实验平台,该仿真实验平台包括机械臂仿真模块、ROS分布式节点控制模块、上位机控制软件,其中,上位机控制软件完成机械臂的末端控制、关节控制以及机械臂的状态显示等功能;ROS分布式节点控制模块负责将上位机控制软件发送的控制指令处理后发送给机械臂仿真模块;基于该仿真实验平台,仅需修改机械臂模型配置文件即可实现对不同种类机械臂的兼容与个性化定制,大幅降低了实验成本.实践证明,该虚拟仿真实验平台具有可扩展性强、易于维护等优点.     

振动式微机械陀螺驱动控制电路研究

本文分析了微机械陀螺检测灵敏度和驱动信号频率和幅度的关系,在此基础上提出了一种振动式微机械陀螺驱动控制环路方案并给出了相应的电路实现方法.它利用陀螺谐振时驱动信号和驱动模态位移信号具有900相位差这一特性,采用锁相方式完成驱动轴的稳频控制,恒幅控制环节则采用半波整流电路及后续的直流电压调整电路实现,从而完成了对驱动轴的锁相和恒幅双环路控制,保证了陀螺驱动轴的谐振和振幅恒定,有效的提高了陀螺的灵敏度和标度因子的稳定性.最后针对音叉电容式微机械陀螺进行的开闭环对比实验证明,添加控制环路的检测电路零偏稳定性提高了10倍左右.     

基于PMSM驱动的柔性关节空间机械臂轨迹跟踪控制方法

针对目前柔性关节空间机械臂轨迹跟踪控制方法忽略了不同重力影响下的机械臂驱动力变化,导致柔性关节空间机械臂轨迹跟踪控制效果较差的问题,提出了基于PMSM驱动的柔性关节空间机械臂轨迹跟踪控制方法。基于构建PMSM驱动数学模型,采用PMSM的矢量控制方法,分析驱动力矩矢量。根据驱动力矩矢量分析结果,分析不同重力环境下有、无摩擦时的驱动力矩。构建柔性关节模型,分析其在不同重力环境下遇到的重力释放问题,使用自适应反演滑膜控制方法,设计控制率,保证机械臂能够按照既定的方向运动,使机械臂具有鲁棒性。根据柔性关节空间机械臂动力学特性,分析不同重力环境下基于PMSM驱动力矩,确定重力项是随之发生改变的。设计控制器,构建动力学模型,确保空间阶段能够最大限度跟踪运动轨迹。实验结果表明,所提方法X轴、Y轴的末端跟踪结果均与实际运动轨迹一致,误差为0。关节控制力矩在时间为3s时,出现了最大为0.5N.m的误差,说明所提方法的跟踪控制效果较好。     

基于PC的水下作业控制系统的研究

本文研究设计了一种基于PC机与单片机的水下作业控制系统.本控制系统采用的是PC机与单片机串行通讯的方式,来实现对自动工具库的可视化控制.在对本计算机控制系统进行介绍时,首先介绍了整个下位机系统的硬件电路,包括电磁阀驱动电路、伺服阀驱动电路和串行通讯电路等.并且简介了串行通讯的相关内容.在此基础上介绍了其控制程序和上位机的控制软件的编制.