手功能康复机器人的鲁棒控制研究

以手功能康复机器人为研究对象,对被控对象建立数学模型,推导鲁棒控制器,基于simMechanics建立仿真模型,实现手功能康复机器人的鲁棒控制系统。考虑到手功能康复机器人是帮助偏瘫患者进行康复训练并最大限度地诱发患肢的主动作用,控制器中加入偏瘫患者的主动作用函数。控制系统在MATLAB／Simulink的环境下仿真,结果表明所设计的鲁棒控制器能适应不同程度的偏瘫患者,具有较佳的动态特性和很强的鲁棒性能。     

模具监视系统中的图像快速配准算法

注塑机的振动及模具归位不准等原因容易造成目标图像与样本图像间的偏移,从而引起模具监视系统产生误检和误报.为此,提出一种基于尺度不变特征变换描述子的实时图像配准算法.该算法采用一种快速角点检测算法提取图像关键点,围绕关键点构建128维描述子,依据最近邻匹配法得到特征匹配对,最后通过随机采样一致性(RANSAC)和最小二乘法剔除误配点并拟合变换参数.最后,用实验证明了该算法的有效性.     

机械臂自适应鲁棒轨迹跟踪控制

针对具有外界干扰和不确定性的机械臂轨迹跟踪控制问题,提出了一种自适应鲁棒补偿控制算法,将计算转矩法用于系统标称模型,鲁棒控制用于消除系统不确定性的影响,并通过自适应算法自动调节不确定项,保证系统存在建模误差和外部干扰时的稳定性和动态性能。给出了具体的控制算法设计和系统稳定性、收敛性证明,最后通过仿真实验,表明系统具有跟踪误差快速收敛性以及良好的鲁棒性。     

一种多通道温度采集系统的研制

介绍了一种多通道温度采集系统,详细分析了其测量原理及测量误差,给出了其系统设计。本系统采用BA1作为温度传感器,使用AD7792芯片完成温度采集和通道故障检测,简化了电路。在设计中,不仅在硬件上应用了多种新型元器件完成严格的抗干扰措施,在软件上也通过滤波技术、软件陷阱等方法,确保系统的稳定性。经现场调试、运行,温度测量的准确度、精度都达到了设计要求,系统运行良好。     

平膜压电谐振式结冰传感器信号检测方法

通过对平膜压电谐振式结冰传感器的几种测量方案的分析，提出一种开环扫频的信号检测方法。采用C8051F系列单片机作为传感器的激励和测量的主要控制单元，能以较快的速度和较高的精度测得传感器谐振频率，从而得到冰层厚度的检测信息。实验表明该方法可取得良好的效果。     

基于激光与RGB-D相机的异构多机器人协作定位

针对异构多机器人定位问题,提出了一种基于激光与视觉融合的协作定位方法,克服了视觉传感器受环境影响大、测量误差大的缺点,也克服了激光传感器无法识别待测目标的缺点。通过建立移动机器人的运动模型,根据不同传感器的原理分别建立RGB-D相机观测模型与激光观测模型。将RGB-D相机观测模型与运动学模型组成局部估计器,得到位置估计值与方差。通过激光传感器的观测模型与运动模型组成另一个估计器,得出另一组估计值与方差。运用协方差交叉融合方法进一步融合二组数据,提高了系统的可靠性与准确性。使用两台DFROBOT机器人,一台装备里程计、RGB-D相机与激光,另一台装配里程计,搭建了实验平台,验证了所提方法可行,误差范围小,满足实际应用。     

全方位移动机器人视觉伺服系统的建模与控制

考虑非完整性移动机器人存在的速度约束问题,本文研究了由3个主动偏心轮组成的全方位移动机器人视觉伺服系统。针对视觉伺服系统具有视觉可见性约束和执行器约束,提出了一种基于模型预测控制(MPC)策略的视觉伺服控制器。首先,基于主动偏心轮的全方位移动机器人的运动学方程和视觉伺服系统误差模型,对全方位移动机器人偏心方向轮滚动角速度和偏转角速度的视觉伺服误差系统进行建模。在此基础上,建立全方位移动机器人的视觉伺服预测控制策略,并采用原对偶神经网络在线求解凸优化问题。最后仿真实验表明,所设计的控制器不仅可以较好地处理约束条件,驱动移动机器人到达目标点,并且与传统预测控制方法相比更高效。