智能机器人运动控制器--瑞士史杜贝力CS8控制器(PC-BASED)

史杜贝力为其RX系列机器人而专门开发的运动控制器，结构小巧，功能强大，本文对此运动控制器的一些显著特点作了一番简单的介绍。     

外骨骼机器人关节驱动及优化研究

随着工业4.0时代的到来,我国正加速向工业4.0迈进。以智能制造为主导,将工业机器人和传统制造业有机结合,充分利用先进技术实现产品质量、安全和生产效率的提高。外骨骼机器人作为一种特殊机械设备,是为改善下肢功能障碍人士及行动不便人士而设计的。外骨骼机器人能在特定的环境下帮助运动机能障碍人士进行训练和生活自理功能重建,并且其机械关节驱动系统能够对关节进行运动控制。在外骨骼机器人设计过程中,采用动态驱动、伺服驱动器、自适应可调节关节及柔性传动装置。通过建立某医院辅助服务外骨骼机器人的动力学模型和电机驱动参数库,提出一种优化外骨骼机器人驱动系统的方法。     

仿袋鼠跳跃机器人用关节运动控制器设计

设计了一种基于TI公司高性能浮点DSP TMS320F28335和双全桥PWM电机驱动器DRV8402的仿袋鼠跳跃机器人关节运动控制器.控制器实时采集机器人3个关节相对运动角度,利用积分分离的PID控制算法实现关节驱动电机位置闭环控制.设计了基于LabWindows/CVI的上位机测控软件,制作了控制器样机并进行系统联...     

基于移动补偿的绳驱动关节运动解耦方法

提出了一种通过移动补偿解决绳驱动关节运动耦合的方法。首先,根据运动耦合的机理推导出解耦的约束条件,并相应地设计了一种2自由度绳驱动机械臂;然后,为分析绳索的弹性形变对解耦效果的影响,应用绞盘方程建立了绳索拉力对关节转角偏移影响的理论模型;最后,开展了相应的试验。试验结果显示当关节不受外力矩时,其最大角度偏移量为0.72°;关节上施加一定力矩后,基于上述模型得到的关节转角偏移量同试验值的差异小于0.02°。此外,关节转角偏移量随着预紧力的增大而减小,且关节的动态解耦性能良好。以上结果验证了提出的解耦方法的有效性和关节转角偏移模型的准确性。     

直接驱动机器人单关节控制系统的研究

本文研究以ＰＷＭ装置供电的直流电动机驱动的直接驱动机器人单关节控制系统。用８０９８单片机实现模控制结构控制器，使系统在各种工况下有良好的性能。文１研究了机器人单关节电机驱动的控制问题。采用该法可减少受系统参数和负载力矩变化的影响，本文用模控制结构方法来处理问题。理论分析和实验均证明，所用方法具有很强的鲁棒性。系统参数在１００倍范围内变化时，系统都有很好的品质。     

基于遗传算法的机器人关节空间最优运动规划

本文整体上研究了最优轨迹规划问题，它包含两个密切相关的子问题，最优路径规划和最优轨迹规划，本文提出了一种基于遗传算法的更为一般，柔性和有效的新方法，该策略综合考虑了机器人的运动学约束，动力学约束和控制约束，最优轨迹用合适的多项式拟合，得到的控制序列适宜于高速高精度的动力学控制，本文最后以二自由度机器人为例进行了仿真实验。     

嵌入式多轴运动控制器编程系统设计

针对传统机器人运动控制器成本高、体积大等不足,在工业机器人控制原理基础上,提出一种采用ARM系列嵌入式系统的多轴运动控制器上位机编译控制方案。该方案采用了Linux操作系统,以Qt/Embedded为框架设计了用户操作界面,提供了强大的触摸编辑能力,以逆运动学解算为原理VAL语言为基础设计了一套机器人控制语言,基于Lex和Yacc开发了从机器人语言到机器码的编译解释程序,提供了常用的端点示教和单轴示教功能。该系统成功应用于am3517平台,实际应用表明,该系统运行可靠,易操作,界面友好。     

电动汽车用高功率密度集成控制器研究

不管是纯电动、混合动力还是燃料电池汽车,电机驱动系统需求都应该满足高功率密度、高效、高可靠性和低成本的要求,为了满足这些要求,电动汽车多采用永磁同步电机和高功率密度集成控制器.文章总结了中国自1996年以来电动汽车,特别是其电机驱动系统的发展,提出了高功率密度集成控制器的研发,重点阐述其控制器的性能设计、变工况母线支撑...     

基于人工肌肉的机器人驱动关节设计与研究

提出一种基于人工肌肉的新型驱动关节设计方法, 用于提高机器人的驱动性能.通过定义关节结构的笛卡儿坐标系统,建立了反映关节结构参 数与工作空间、结构强度、动力学特性之间关系的数学模型.在上述分析的基础上,采用多 目标规划算法对驱动关节进行优化设计,并给出相应的设计变量、目标函数、约束条件和求 解方法.最后,将该方法应用于某四足机器人髋关节的设计过程.仿真结果表明,基于人工 肌肉的新型驱动关节具有良好的强度、灵巧度和承载能力.     

关节驱动系统非线性摩擦最小能耗分析

节能降耗是现代工业生产的普遍需要。针对直流电机和减速齿轮驱动下的机械臂关节,详细论述了非线性摩擦最小能耗的分析和计算方法。在PTP位置控制系统中,耗散能量的最小化取决于最佳穿越时间。仿真和实验的结果证明了这一结论。     

基于CAN总线和DSP的仿人机器人运动控制系统研究

从全新的角度对仿人型机器人运动控制系统进行了尝试和探索，提出了一种以DSP为核心、CAN总线为通信标准的新型控制结构，并分情况给出了三种不同的设计方案。整个控制系统集成在机器人本体上，结构灵活，工作稳定可靠，经实践证明，十分适合仿人机器人的控制。     

电动车驾驶机器人控制器参数自学习方法研究

针对人工驾驶和现有的机械式驾驶机器人在电动车续驶里程试验中存在成本高、耗时长和错误率高的问题,利用电动车结构和控制上的独特性,依托自行设计的电动车转毂驾驶机器人,采用电信号完成对车辆的控制。为了提高系统适应性,采用非线性最小二乘法实现电动车模型参数的在线辨识;并基于粒子群算法对车辆PID控制器参数进行在线整定,从而完成对任意设定工况速度曲线的跟随。实车试验表明,提出的方法能实现加速踏板的平滑控制,且控制重复性高,完全可以代替驾驶员进行电动车续驶里程试验。     

CAN总线在仿人机器人运动控制系统中的应用

文章先对CAN总线进行了介绍，然后把CAN总线应用到仿人机器人中，设计出一种适合仿人机器人的分布式运动控制系统，并给出了详细的设计过程。整个控制系统层次清晰，结构灵活，对仿人机器人的进一步发展具有积极的作用，同时为现场总线在仿人机器人中的应用提供了重要的参考。     

基于DSP和CPLD的开放式机器人控制器

设计了一种新型的基于DSP和CPLD的开放式机器人控制器。该控制器以IBM-PC为上位计算机,用一块DSP运动控制卡对PR教学机器人的4个关节运动进行伺服控制,采用PCI总线进行上、下位机之间的通讯,实现双速率运行,较好地实现了机器人的实时控制。同时,在控制卡中采用参数自调整模糊控制算法,以提高系统控制精度和动态性能。实际应用表明,该控制器实现了机器人控制系统的高速率实时控制,增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力,取得了良好的效果。     

基于DSP的疲劳驾驶实时监测系统研究

较为理想的非接触式检测眼睛疲劳程度的方法是通过摄像技术获取眼部的动态图像，利用累积差分帧和Hough变换等实时图像处理技术来检测、跟踪眼睛，分析眼睛的状态和提取眼睛的特征参数，在一定的时间内连续统计眼睛的闭合时间，计算出PERCLOS值来判断疲劳程度并采取相应的措施。把眼睛检测及跟踪算法移植到专用DSP上，最终开发出疲劳驾驶的嵌入式实时监测系统。实验结果表明，本系统的算法简单、快速、鲁棒性强。     

多轴运动控制器在机械手上的研究

为了提高工业上机械手的控制性能和精度,设计了一种基于DSP的多轴运动控制系统,该系统主要由PC上位机和机械手控制器组成,它们之间通过PCI总线进行通信;机械手控制器主要由DSP和CPLD组成,实现了四轴伺服运动控制功能;同时考虑到伺服电机的动力学特性,在运动平台上采用单神经元自适应PID建立了细化的控制方案,实现了高精确的运动控制;实验结果表明,该系统控制系统具有良好的开放性和通用性,实现了先进的控制策略,与传统PID控制相比,在性能和精度上都得到很大的提高.     

基于DSP的运动控制器的研究与开发

由于DSP将超强的高速实时处理能力和丰富的外设功能集于一身,目前,以DSP为核心的嵌入式运动控制器已经成为开放式运动控制器的发展主流,并获得广泛的应用.本文通过对运动控制器基本功能的研究,在分析、消化已有的基于DSP的运动控制器硬件资源基础上,开发了运动控制器的软件系统,详细介绍了运动控制器的软件设计.     

一种稳定的机器人神经网络控制器研究

研究一种稳定的机器人神经网络（ＮＮ）控制器，提出了由神经网络控制器和监督控制器构成的控制方案，给出了控制器的设计方法及ＮＮ学习自适应律，并基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法证明了控制系统的稳定性和ＮＮ参数收敛性，仿真结果表明该控制方案具有良好的鲁棒性和参数收敛性，从而证明控制器的有效性。     

基于DSP的同步发电机励磁调节器

本文介绍了一种以TMS320F2812为控制核心的新型的励磁调节器的设计方法.其利用TMS320F2812数据处理能力强、片内外设丰富的特点,实现了交流采样、频率测量、移相触发等功能.经实验证明,基于TMS320F2812的同步发电机励磁控制器具有硬件结构简单、可靠性高、维护方便和性价比高等特点,具有良好的应用前景.