一种基于DSP的机器人控制器

探讨了一种基于数字信号处理单片机ADSP-2102/2105的机器人控制器,重点介绍了该控制器的硬件结构、工作原理和主要特点.     

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。     

基于多数字信号处理器系统的机器人控制器

本文介绍一种主从式机器人控制器,它使用多个高速数字信号处理器.并行计算机器人的动力学方程.提出了全动力学算法在本控制器中的一种实现方案.对于所研究的五自由度关节型工业机器人.使用该控制器.并用本文所提出的并行实现方案可使全动力学方程的计算时间和计算间隔降到4ms以下.若采用流水线/并行混合法,可使计算间隔减小到2ms以下,另外,该控制器的结构使增加或减少子机的数目都很容易,因而还可以用于其他大运算量的场合(如计算逆运动学方程、机器人视觉信息处理等).     

基于多DSP并行结构实现MUSIC算法的设计

MUSIC算法是DOA估计领域最重要且比较成熟的算法之一,其硬件系统的实现是近年来的研究热点。采用MUSIC算法对来波信号进行DOA估计对系统的实时性、计算的速率和精确度都有很高的要求。MUSIC算法的运算量大且主要集中在求协方差矩阵、矩阵的特征值分解和谱峰搜索三部分,文中提出了几种简化运算的方法降低了计算量,并且采用了基于4片TMS320C6713芯片构成的多处理器并行结构以及相应的任务分配方法提高了运算效率,增大了系统的加速比。     

DSP中断控制器的实现

程序控制器是通用DSP中的核心，其主要功能控制指令的获取和程序的流程。而中断控制器作为此模块中的子模块，其性能的优劣直接影响到程序的效率和DSP的整体性能，本文以32位通用DSP为例，详细阐述中断控制器的硬件优化与实现。     

开放式机器人通用控制系统

将数字信号处理器(DSP)为核心的多轴运动控制技术运用于机器人控制,本文提出了一 种新的开放式结构机器人通用控制系统．文中阐述了系统的硬、软件结构,并对系统中主要 功能模块的技术细节进行了分析．最后给出了本系统的部分实验结果．     

DSP在互联网控制器上的应用

介绍了采用DSP（SX52） RTL8019（Eathernet Controller）实现互联网控制器的硬件和软件设计方法，并说明了使用该互联网控制器实现网站的设计方法。     

基于DSP控制的新型静止无功补偿控制器的设计

介绍了一种基于单DSP控制的新型静止无功补偿控制器的设计。该控制器将瞬时无功理论和同步旋转坐标变换运用到无功检测算法中，所设计的控制器控制性能稳定、现场抗干扰能力强；具有分相电压电流采集能力并采用简单的平均检测算法；采用DSP数字信号处理器作为控制核心，软件主要采用C语言编程，硬件软件设计均预留了充足的扩展空间。样机测试表明设计正确，运行稳定，达到了预期要求。     

网络互联型多DSP并行处理系统设计

应用高性能DSP作为数据处理的主节点，借助多DSP并行处理技术设计大规模实时处理系统已成为发展趋势。该文介绍了多DSP并行处理技术，研究了一种基于网络交换结构的多DSP系统构成及并行处理单元DSP间的互联技术，针对多DSP系统的调试与开发给出了一种解决方案。该项技术拓展了DSP的网络接口能力，实现了DSP技术与网络技术的完美结合，推动了网络化测控技术的发展。     

A Compact/Open Network-Based Controller Incorporating Modular Software Architecture for a Humanoid Robot

This paper presents the design of a compact/open network-based controller incorporating modular software architecture for various kinds of robot applications. Within the proposed controller scheme, a standardized real-time network like CAN connects the central motion control part and the servo control part. Thus, the size of the servo controller becomes small enough to be attached inside the robot body and the control software can be designed with an open and modular concept. The open/compact controller incorporating a modular software architecture offers benefits of reduced engineering costs. The proposed architecture has been implemented on a KIST humanoid robot controller platform and its performance has been verified through experimental tests.     

基于PXIe总线的多DSP并行信号处理模块设计

随着数字信号处理设备在测试系统内的广泛应用,使得单颗DSP芯片的性能已无法满足日益增长的对处理速度的要求;设计的并行多DSP模块,集成了四片高端浮点DSP芯片和一片高性能FPGA芯片,其通过优化DSP簇拓扑结构、增强DSP簇数据缓存能力、扩展DSP簇数据传输通道等技术手段,使模块具备了强大的信号处理能力和灵活的应用开发方式;模块并行处理能力达到单DSP性能的3.6倍以上;该模块支持PXIe、RapidIO、Infiniband、光纤等多种高速接口,数据传输速率达到16Gbps可应用于雷达信号处理、合成仪器、软件无线电系统等多种测控系统。     

便携式机器人控制器的研究与设计

便携式机器人体积小,重量轻,携带方便,可以在狭小空间内作用,与普通焊机器人相比,具有独特的优点,本首先介绍了便携式机器人本体结构,其次介绍了该控制器的硬件结构,最后介绍了控制器软件的设计。     

移动探查机器人监督式控制器的设计与实现

本文介绍了一个野外探查机器人监督式控制器的设计与实现,介绍了机器人控制器的三种传统控制方法并比较了其优缺点,论证了在具体的机器人上应用监督式控制的优点,分析和讨论了其软硬件结构和功能,最后对这个具体的项目的控制器设计实现进行了总结和展望。     

模块化机器人嵌入式多核主控制器设计

针对模块化机器人控制,提出一种基于FPGA的片上多核主控制器设计方案。利用SOPC技术在单一芯片上设计两个完全不同结构的核心:Nios II软核处理器和协处理器。详细介绍了机器人控制的路径规划流程、Nios Ⅱ软核体系、协处理器的构架及接口以及基于SOPC的片上多核系统实现。实验结果验证了多核主控制器设计的可行性。     

A Reactive Neuromorphic Controller for Local Robot Navigation

This paper presents and discusses a neuromorphic approach to designing a control law for locally guided robot navigation which allows for instantaneous response to the changes in the robot environment. The control algorithm is defined in the discrete domain appropriate for dedicated VLSI implementation and direct processing of discrete sensory data, such as obtained from a CCD camera. The control law is based on the principle of virtual force fields. The virtual forces (repulsive and circulation vectors) guiding the robot in the vicinity of obstacles are derived from the gradient fields associated with discrete representation of visual information. Discretization and computational tasks are assigned to parallel neuromorphic processors, which emulate the gradient operations. The particularities of discrete geometrical representations of the world and the adjustable control parameters essential for flexible and robust controller operation are discussed in detail. Finally, a detailed scheme of a tunable navigation controller specifying the parameters generated internally by the network and those that have to be provided from an external source (e.g., the operator, or a supervisory knowledge-based controller) is provided.     

基于System Vue的爬壁机器人控制器研究

针对传统机器人控制器控制性能差,控制时间慢的问题,基于System Vue研究了一种新的爬壁机器人控制器。在机器人控制器仿生分析过程中,对爬壁机器人的腿部进行仿生关节的模拟性增加操作,并进一步提升关节的灵活性,促使关节在运行过程中能够自主完成对身体的前后控制以及倾斜处理,根据所获得的仿生与步态规划数据,对爬壁机器人控制器进行控制模型的建立与参数的设置操作,优化爬壁机器人控制器吸附控制算法,并利用LM339芯片改进JH-D400X-Ｒ4型六向摇杆的内部电路,使控制爬壁机器人的吸附和移动功能得到更好的控制。利用引导路径加强系统自身防护,对路径进行清理。实验结果表明,基于System Vue的爬壁机器人控制器具有较好的控制性能,控制时间提高了1.52s。     

数字PID控制器在机器人巡线技术中的应用

工业机器人的巡线移动技术可以大大提高机器人的活动范围,在工业生产中的应用越来越广泛。机器人在巡线运动过程中会遇到惯量大,工作环境恶劣,地面摩擦系数多变,未知干扰因素多等影响,自控系统会产生大滞后,时变,非线性,超调等问题,甚至引起系统震荡破坏。研究一种数字PID控制器对机器人巡线过程进行控制,以提高系统的准确度,灵敏性和鲁棒性,并通过实验证明方法的正确性。