基于树莓派的无线遥控移动机器人设计及运动控制

本文设计并开发了一种基于树莓派的无线遥控移动机器人,机器人使用手机作为控制端,控制系统以树莓派作为核心控制器,采用Python语言进行程序开发,机器人拥有小车底盘、电机驱动、机械臂、舵机驱动和超声波测距等多个功能模块。系统通过Wi-Fi实现了机器人与手机之间的信息交互,操作者可以无线远程遥控来实现机器人的移动、避障和物体抓取。     

基于ROS的室内自主移动机器人设计

设计一款基于ROS的i室内自主移动机器人，根据机器人实际功能需求，选择基于四轮差速驱动的机器人底盘。该机器人以Jetson Nano为核心控制器，ArdunoMega2560板和驱动板为辅控制器，辅控制器采用一体化设计，将各功能子电路通过优化布局方式集成一块PCB扩展板，增加了辅控制器的可靠性和稳定性，并能减少了接线的数量。该机器i人利用ROS系统把机器人所用所要进行的一系列工程整合在一起，激光雷达为主要传感器。通过上位机（JetsonNanio）与下位机（Arduno板和驱动板）的通信，使下位机接收到上位机的消息，发送指令到驱动板，驱动板进行速度和方向的控制。ArdunoMega2560板接收上位机的指令后向电机驱动板传输信号，电机驱动板通过连接PWM端口来控制小车左右电机的转速，从而实现差速转向。通过测试，移动机器人通过激光雷达进行SLAM建图，实现机器人能够自主导航、自主避障等功能。     

MiroSot足球机器人电机驱动系统设计

为了满足Miro Sot足球机器人体积小、机动性好、抗干扰性强等要求,设计了一套两轮差速驱动转向移动机器人电机驱动系统。以DSP-TMS320LF2407A为核心器件,采用脉宽调制(PWM)方式进行调速。采用双H桥驱动器L298驱动直流电机,实现对左右两组车轮的两个直流电机的驱动调速控制。作为专用于电动机控制的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320LF2407A,其丰富的外设功能简化了电机控制电路,使电路结构更趋紧凑合理。DSP芯片使得足球机器人的电机速度采样周期缩短、采样精度更大。试验表明,该系统提高了机器人的硬件集成度、稳定性能以及控制精度,改善了机器人的运动性能,也为直流电机在移动机器人及其他场合的驱动应用提供参考。     

基于大数据聚类的移动机器人运动跟踪控制系统设计

目前研究的移动机器人运动跟踪控制系统控制过程易受到外界扰动影响,导致控制稳定性较差,运动跟踪准确性较差,为此,基于大数据聚类算法设计了一种新的移动机器人运动跟踪控制系统。硬件部分主控制器负责远程无线通讯,图像采集的数据传输和舵机驱动连接,驱动控制器为机器人行走提供动能保证;远程控制模块负责数据,图像和指令的传输;舵机控制模块机器人的行走、转向;软件部分首先通过大数据聚类的方法分析机器人移动步态,根据运动超声波传感器原理判定障碍物位置,考虑移动机器人运行状态与足端轨迹,构建机器人行走控制模型。通过髋关节调节机器人姿态,消除外部扰动对机器人姿态和运动速度的影响,得到抗扰动控制模型。实验结果表明,所设计系统在对机器人运动控制的稳定性及对抗外界扰动方法具有较好的性能,能够实现对移动机器人运动的准确跟踪。     

基于反步法的移动机器人鲁棒跟踪控制

以四轮移动机器人为研究对象,建立了机器人完整的数学模型,包括运动学模型、动力学模型以及驱动电机模型。在机器人数学模型的基础上,采用反步法的思想设计具有全局收敛特性的鲁棒轨迹跟踪控制器,设计中考虑了驱动电机模型使控制器更符合实际控制要求,并将其分解为运动学控制器、动力学控制器以及电机控制器三部分,降低了控制器设计的难度。构造了系统的李雅普诺夫函数,证明了该类型移动机器人在所得控制器作用下,能实现对给定轨迹的全局渐近追踪。仿真实验结果表明基于反步法的控制器是有效的。     

轮式移动机器人曲线行走控制的实现

从实用的角度出发,对轮式移动机器人沿曲线轨迹行走的控制进行了研究。设计了电机伺服控制系统和定位模块来实现机器人的运动控制系统功能,并基于移动机器人动力学模型设计了稳定有效的曲线行走控制算法。机器人沿抛物线和椭圆轨迹行走的实验结果表明,移动机器人曲线行走控制的硬件结构和软件功能是可行实用的,该户外轮式移动机器人运动控制系统的结构设计和功能设计符合实用要求,具有一定的应用价值。     

基于CAN总线移动机器人控制系统的设计

非结构化环境的移动机器人作为一个复杂系统,囊括了多电机驱动控制、多传感器信息采集融合以及信息传输等技术,通常具有体系结构不明显、布局混乱、通讯实时性差、可扩展性差等缺点,极大地制约了移动机器人智能化的发展和工程应用;该文介绍了一种基于CAN总线、模块化的分层混合式机器人控制系统的设计方法,并给出了硬件、软件上的具体设计与实现,根本上解决了上述缺点,并且成功应用于工程项目中,能够满足高辐射环境下的设备检查任务要求.     

移动机器人网络控制的实现

实现一个基于C／S模式的网络移动机器人控制系统,用户可以通过网络控制机器人移动。该系统可分为三部分：视频监控模块、远程控制、状态信息的反馈和处理。其中,为了实现视频的实时传输,将先用M—JPEG压缩技术对原始视频进行压缩,然后通过RTP协议来进行传输。为了使用户的指令能及时有效传输给机器人,采用面向连接的Socket技术。为了使操作者,更加直观的感觉到机器人的移动效果,实时地描绘机器人的行走线路图。最后介绍了移动机器人网络控制实验系统的设计及实验结果。     

一种新型架空地线巡检修补机器人的设计

为有效修复电力行业架空地线缺陷问题,设计一种新型架空地线巡检修补机器人.在阐述设计的总体方案基础上,对架空地线巡检修补机器人硬件系统中的本体主控制板、电机及其驱动控制器、视频图像处理与无线信息传输方案、传感器与控制器、电源系统、地面控制端,以及软件系统中的机载测控软件、地面站人机交互软件进行描述.最后验证了设计的有效性...     

移动机器人无线实时反馈控制系统的设计

由于移动机器人左右两轮的非线性特征,其反馈调节无法克服这一特性,必须借助PC机来进行调节。为此提出了一种无线实时反馈控制方法,在PC机上加入PID控制算法,实现了对机器人的无线实时反馈控制。     

小型仿人机器人电机控制系统的设计与实现

设计小型仿人机器人的电机控制系统,以实现多自由度运动控制和协调是机器人技术中的一个难点。针对传统控制器控制的电机数量少、难于实现关节协调的缺点,提出一种基于数字信号处理器（DSP）的新型电机控制系统。通过整合DSP、电机控制集成电路和正交解码单元,发挥DSP的运动控制能力,实现对多路不同类型电机的实时控制。该系统可以获得符合要求的转角控制精度。     

一种智能家居服务机器人的家居服务设计

提出一种智能家居服务机器人设计架构,以TMS320F2812作为主控芯片,嵌入监听器模块,利用延时估计法实现声源方位的实时检测;嵌入语音识别模块、电机驱动模块和避障模块,实现语音控制机器人的运动,并且利用超声波传感器使得机器人在移动过程中能够躲避障碍物;此外,提供编程接口实现机器人对家庭成员语音指令做出相应的行动。     

基于Arduino的家用智能垃圾桶设计

介绍了一种基于Arduino的家用智能垃圾桶。主要以Arduino UNO R3为核心,利用近红外传感器避障模块、电机驱动模块、超声波检测模块、语音识别模块、舵机驱动模块和无线通信模块搭建其硬件电路,程序调试,实现自动避障、垃圾桶盖自动闭合、手机和语音控制其移动状态等功能。     

分布式电源在仿人机器人控制系统中的应用

为实现仿人机器人无缆工作的时间更长,设计了采用分布式电源的控制系统.仿人机器人关节电机驱动器采用动力电和数字电分开供电的方式,动力电主要为电机供电,而数字电主要为控制芯片供电,因而采用分布式电源方案,即由一个电池组对多个关节驱动器的数字电部分供电,而对单个关节驱动器的动力电部分由一个电池组供电.该方案在搭建的多电机控制...     

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。     

教学型双足步行机器人的结构及其控制电路设计

教学型双足机器人的研究制作是桌上型的重量很轻的作实验用的小型双足步行机器人。研究舵机的驱动控制方法、框架的设计以及制作能通过伺服电机控制运动的一种经济型的双足步行机器人。用单片机与CPLD控制伺服电机,通过预先给定机器人各个部位的运动轨迹,运算确定好各关节的旋转角度及控制系统的控制算法,以实现机器人的实际行走过程。     

基于嵌入式Linux的移动机器人控制系统设计

介绍了一个以嵌入式Linux系统为核心的移动机器人控制系统的设计与实现，阐述了运动控制与传感模块、主控制模块、人机交互界面和无线通信模块。该系统具有良好的可扩展性和可移植性。在无线通信模块中，集成了Zigbee协议，从而为无线传感器网络与移动机器人的协作性研究提供了可能。实验表明，该系统可以实现机器人的复杂控制。     

机器人一体机远程监控平台研究与设计

在实际应用中,特别是机器人的工作现场环境恶劣的情况下,与机器人一体机近距离接触或者现场操作一体机的计算机存在很大困难。因而必须由远程计算机对机器人一体机进行远程监控,也就是构成无线网络,从远程登录工作方式转换为远程监控方式,从而实现监控一体机的目的。经试验验证,系统达到设计目标,可用于多领域的机器人远程监控,有很强的应用价值。     

无缆微型游动机器人驱动磁场系统的研究

提出了一种基于组合线圈结构的磁场系统驱动实验方案,以实现基于磁致伸缩薄膜驱动器的泳动微型机器人的磁控驱动与游动实验参数的检测．首先介绍了该组合线圈的功率优化与设计方法,然后分析了保证一定区域内磁场均匀性的技术方案,最后用ANSYS软件对所设计的组合线圈进行了仿真和验证．实验结果表明该组合结构磁场系统的性能可以满足无缆微型机器人的磁控驱动的设计要求．