微型足球机器人的运动控制系统设计

介绍了微型机器人足球赛中足球机器人的结构和控制方法,主要研究了小车的基于DSP的运动控制系统。综合考虑足球机器人底层运动控制系统的性能要求,采用TI公司的电机数字控制专用数字信号处理器（DSP）TMS320F2812芯片作为主控芯片,大大提高了控制系统的各项性能指标。基于该方案而设计的微型足球机器人小车运动控制器在实验室足球机器人比赛中已采用,运行取得了良好的效果。     

多电机机器人模糊PID控制仿真研究

机器人在复杂环境中运动时,其关节角位移跟踪容易受到外界波形干扰,导致角位移跟踪误差较大,造成控制系统稳定性下降。对此,建立三关节机器人简图模型,给出了机器人动力学方程式,采用多电机并行驱动机器人关节角位移运动;采用模糊规则建立模糊PID控制器,利用模糊论域在线调节PID控制参数,保持控制系统的稳定性。采用Matlab软件对多电机机器人模糊PID控制效果进行仿真,结果显示:在大扰动环境中,采用模糊PID控制器,可以提高机器人关节角位移跟踪精度,保持多电机驱动机器人关节运动的稳定性。     

6R型串联机器人控制系统的软件实现

基于Windows系统平台和VC6.0编程环境,结合ACR9000运动控制器实现了机器人模块化控制系统的设计。整个系统能够实现机器人示教、机器人运动指令生成、指令识别与运动再现以及运动状态监控等功能。此控制系统在自主研发的多功能6R型串联机器人平台上运行平稳。     

6R型串联机器人控制系统的软件实现

基于Windows系统平台和VC6．0编程环境,结合ACR9000运动控制器实现了机器人模块化控制系统的设计。整个系统能够实现机器人示教、机器人运动指令生成、指令识别与运动再现以及运动状态监控等功能。此控制系统在自主研发的多功能6R型串联机器人平台上运行平稳。     

可重构机器人体系结构及模块化控制系统的实现

本文提出了一种适用于新型可重构星球机器人的模块化控制系统,根据机构和运动特性,基于CAN总线和分布式控制器技术,将系统结构和功能分解成不同模块由各自的控制器独立执行,建立具有任务层和运动层的分层次控制结构,实现了组合式规划、分布式控制的混合式控制方法.本文设计了两种不同的控制器,并采用PPG脉冲宽度调节方法实现了对在机器人上使用的R/C电机的标定和控制.通过在子机器人原理样机上进行实验,验证了这套控制系统和控制体系结构的可行性.     

基于LPC2114的FIRA足球机器人车体控制系统的设计

足球机器人融合了计算机视觉、模式识别、决策对策、无线电数字通讯、自动控制和最优控制、智能体设计、电机传动等多项技术,具有极高的研究价值。设计了基于LPC2114微处理器的FIRA足球机器人车体控制系统,简化了系统设计,提高了系统性能,满足微型足球机器人的控制要求。     

无线微机器人的结构和控制系统设计

介绍一种无线轮式微机器人的结构和控制系统的软、硬件实现方法。控制系统的硬件电路部分主要包括控制器 ,遥控和电机驱动模块。微机器人的驱动采用电磁型直流微电机。软件部分主要实现PWM脉宽调速和命令码识别。     

基于STM32+FPGA的六自由度机器人运动控制器设计

针对PC+运动控制器的开放式机器人控制系统特点,以基于STM32+FPGA的双CPU架构为基础,设计了一种六自由度机器人运动控制器。介绍了PC+运动控制器的六自由度机器人控制系统,详细介绍了运动控制器硬件结构及电路设计,包括以太网模块、STM32与FPGA通信模块、编码器信号处理模块等;进行了运动控制器各功能模块软件设计;编写了上位机软件并搭建了机器人控制系统。基于该控制系统,进行机器人的示教再现实验,机器人运行平稳,验证了本设计的合理性。     

基于STC12C56单片机的轮式足球机器人设计

从硬件和软件两方面介绍了一种轮式足球机器人的设计开发。给出了机器人各机械结构、控制系统和程序的设计方法,组装并实现了一种采用STC12C56单片机作为控制核心,四电机驱动,无线遥控操作,具有控球、连续射门和线性调速功能的新型轮式足球机器人。     

通用工业机器人模型及其简易控制系统设计

为研究工业机器人的运动及控制,设计了一个机器人模型,包含机械结构设计及控制系统设计2部分。采用步进电机直接驱动各关节,省掉减速及传动机构,使得结构简单,加工经济;采用Mathematica软件进行逆解运算,直线、圆弧运动轨迹仿真;开发了运动控制器,可与任何一台带USB接口的电脑组成简易控制系统,使用方便。编写相应的软件,控制机器人模型运行,运行结果说明此系统可用来研究通用工业机器人的运动学控制等内容。     

模糊控制在足球机器人底层动作控制中的应用

介绍了足球机器人比赛系统的组成,分析了模糊控制在底层动作控制系统中的应用,通过仿真和实验结果可以看出,模糊控制具有较强鲁棒性,在控制系统中发挥良好的作用。     

足球机器人用电磁击球机构设计及仿真分析

为了能让足球机器人很好的完成"射门"和"传球"动作,介绍小型足球机器人击球机构的一种设计方案.通过动力学分析得出电磁击球机构的最佳击球点位置,并利用ADAMS仿真软件进行仿真验证,同时得出足球机器人击球的最佳时机,使机器人踢足球能花最小的力量实现远距离、高速度射门和传球.对设计和改进足球机器人的击球机构具有重要的参考价值.     

APPROACH TO IMPROVEMENT OF ROBOT TRAJECTORY ACCURACY BY DYNAMIC COMPENSATION

Some dynamic factors, such as inertial forces and friction, may affect the robot trajectory accuracy. But these effects are not taken into account in robot motion control schemes. Dynamic control methods, on the other hand, require the dynamic model of robot and the implementation of new type controller. A method to improve robot trajectory accuracy by dynamic compensation in robot motion control system is proposed. The dynamic compensation is applied as an additional velocity feedforward and a multilayer neural network is employed to realize the robot inverse dynamics. The complicated dynamic parameter identification problem becomes a learning process of neural network connecting weights under supervision. The finite Fourier series is used to activate each actuator of robot joints for obtaining training samples. Robot control system, consisting of an industrial computer and a digital motion controller, is implemented. The system is of open architecture with velocity feedforward function. The proposed m     

基于非完整约束的轮式足球机器人运动控制

将基于全局视觉的机器人足球系统的坐标系与轮式足球机器人的运动非完整约束相结合,从运动分析出发,推导出运动控制公式,分析动力学约束、赛场物理结构以及主客场位置对运动控制的影响,得到运动控制公式应用的限制条件.试验和比赛表明,根据公式和分析设计出的运动控制算法使得机器人能够沿着一系列的圆弧轨迹准确、平滑、快速地运动到静止的或运动的目标点.     

RoboCup小型足球机器人测速系统研究

为了实现对RoboCup小型足球机器人的实时测速,设计了一种采用光电编码器和现场可编程门阵列(FPGA)实现的测速系统.采用FPGA作为控制芯片,以可编程单芯片系统(SOPC)的设计方法进行设计,嵌入NIOS Ⅱ处理器,利用FPGA的硬件可编程的特点设计各个功能模块,并且采用了M法进行测速,精度高、实时性好.系统实现了...     

基于小波逼近的机械系统非完整运动规划数值方法

机械系统中的非完整约束通常是由不可积的速度约束或不可积的守恒律引起。由于非完整约束的存在,系统的运动控制和规划问题比一般的机械系统要困难得多。机械系统在动量和动量矩守恒且为零的情况下,系统动力学方程可降阶为非完整形式约束方程。基于这样的方程,将系统的控制问题转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。针对带有非完整约束的机械系统,导出自由漂浮的空间机器人系统非完整运动模型。利用最优控制技术和小波分析方法,在控制输入中引入小波函数逼近,提出一种非完整机械系统运动规划数值方法。将该方法用于自由漂浮空间双臂机器人系统,仿真结果验证了方法的有效性。     

步行康复机器人轨迹控制方法研究

为了满足神经受损患者步行康复训练需要,设计了以外骨骼助行腿为核心的步行康复机器人,其重要的要求是保证机器人的运动轨迹符合患者康复训练要求。为使机器人能模拟步态为患者提供康复训练,在合理的步态规划后对轨迹的控制方法进行了研究,在控制系统软、硬件平台上完成了步行康复机器人助行腿的两种轨迹控制方式(位置控制和速度控制)。通过实验验证了控制方式的可行性,满足了患者步态训练需要。同时实验结果表明,速度控制方式比位置控制方式更加适合步行康复机器人。     

自由浮动空间机器人系统联体坐标系内轨迹的自适应跟踪控制

讨论了载体的位置与姿态均不受控制的自由浮动空间机器人系统的控制问题。根据系统动量守恒关系 ,得到了与系统惯性参数呈线性关系的系统动力学方程。以此为基础并结合增广变量法 ,设计了系统参数未知情况下空间机器人末端抓手跟踪联体坐标系内期望运动轨迹的自适应控制方法。提出的方法具有不需要测量、反馈载体的位置、移动速度及移动加速度的优点。仿真运算证实了方法的有效性。     

Trajectory planning and tracking control of a ground mobile robot:A reconstruction approach towards space vehicle

With the development of the similarity calculation method, the orbital motion of space vehicle can be translated into a sequence of waypoints that reflect position and velocity on the ground. In this paper, a motion control system is proposed to make the mobile robot pass through the desired waypoints for reconstructing the orbital motion. First, the parameterized trajectory optimization method is applied to generate a curvature-continuous trajectory from the waypoints, the position and velocity demands are presented as the equality constraints. Virtual positions are introduced to reduce the oscillation, and the total execution time of the whole trajectory is selected as the optimization parameter to reduce the computational burden. Then, an equivalence transformation is provided to translate the error system into an affine form, which is beneficial for the feedback controller design. Based on this, a nonlinear trajectory tracking controller is proposed, which includes a feedforward controller and an error feedback controller, and its exponential stability is proved using Persistency of Excitation Lemma. In addition, a shunting neural dynamics model is employed to avoid sharp velocity jumps. Finally, the performed experiments verify the effectiveness of the proposed method.     

足球机器人决策系统的实现

足球机器人是人工智能与机器人技术发展至一定程度的产物，它为基于分布式人工智能理论的多智能体系统协作问题提供了研究平台^[1,5]。机器人系统的核心部分是决策子系统，本文介绍了一种决策子系统的分层控制结构设计，它由协调层，运动规划层和基本动作层组成。然后介绍了足球机器人决策系统层结构推理模型。