多运动方式移动机器人控制系统设计

为了实现适合于多运动方式移动机器人的分布式运动控制系统,在四足机器人控制系统总体设计方案的基础上,采用自下而上的设计思想设计了控制系统各功能模块,即伺服控制模块、协调控制模块和通信接口模块,并在多运动方式四足机器人试验平台上进行了验证。试验结果表明,整个控制系统结构灵活、功能强大、工作稳定可靠,提高了机器人的运动性能。     

基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制方法

爬壁机器人姿态调节受其运动状态的影响，控制中心难以实时纠正爬壁机器人方向与角度，存在机器人运动失衡的问题，为此设计基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制方法。建立机器人运动方程与静力学方程，判断机器人运动失衡状态，采用径向基神经网络对爬壁机器人姿态进行纠偏控制，并通过控制中心传输指令，实现基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制。实验结果表明，应用所提方法后爬壁机器人偏航角、俯仰角误差与滚转角的误差平均值分别为0.20×10³、0.15×10³、0.45×10³ rad,在无干扰和有干扰的情况下，所提方法控制后到达的位置与目标位置的最大误差分别为2及10 m,体现了爬壁机器人姿态调节控制的优异性能。     

六轴机器人模糊控制系统设计

应用模糊逻辑控制理论，针对机器人运动关节的非线性影响，设计了一个机器人位置模糊控制系统，给出了模糊控制器的设计方法和计算机模糊控制软硬件实现方案。该机器人系统可用于自动组装和制造等任务中，具有一定的经济性和实用性。     

六足仿生机器人步态研究和运动控制器设计

分析了六足仿生机器人典型行走步态和不同步态下的机器人落足点位置矢量表达式;运用AT89S52内部两个定时器,采用多舵机分时控制方法,设计的运动控制器可驱动机器人足部12个舵机的协调运动,实现了六足仿生机器人按步态规划运动,并通过测试,验证了设计方案的正确性和可靠性。     

基于LD3320的语音识别智能垃圾桶设计

在互联网和自动化技术的不断发展的影响下,智能家居已经成为了当今物联网技术发展的重要热点方向之一。本设计基于ICRoute公司生产的非特定语音识别芯片LD3320,利用非特定语音识别算法实现垃圾桶的智能化声音识别和语音控制,完成语音控制垃圾桶各方向运动、非接触式智能开闭、容量检测功能。通过在模拟工作环境下对于设计正确识别率进行检测,证明系统在正常工作环境下的正确识别率达到88．4％,可以在2 m距离内有效完成设计动作和功能。     

变电站室内柔索驱动巡检机器人系统设计与运动学分析

针对变电站室内巡检机器人在复杂场景下运动系统误差大导致巡检点位覆盖范围窄的问题,提出一种柔索驱动巡检机器人系统方案。综合考虑变电站巡检路线特点,从伺服驱动系统、运动控制系统和机器视觉系统三个方面进行了巡检机器人的系统硬件设计,并从运动控制软件和视觉系统软件进行了系统软件设计。同时建立柔性承载机构的运动学模型,采用该模型进行了水平和垂直定点巡检轨迹仿真。经南方电网某66 kV变电站示范应用表明,所设计的柔索驱动巡检机器人水平与垂直运动误差可控制在0.03 mm内,有效提高了运动系统精度,在变电站室内巡检中应用前景广阔。     

康复步行训练机器人位置和速度跟踪误差同时约束的安全预测控制

康复步行训练机器人通过跟踪医生指定的运动轨迹,帮助患者步行训练,针对运动过程中位置和速度跟踪误差过大,影响康复者的安全问题,提出一种预测控制方法,目的是使康复步行训练机器人从任意位置出发同时实现轨迹和速度跟踪,并将跟踪误差约束在指定范围内,提高系统的安全性。通过离散化康复步行训练机器人的动力学模型,建立了具有控制增量形式的预测模型。在预测时域内,设计轨迹跟踪误差性能优化指标,并构建运动位置和速度跟踪误差约束条件,通过设计辅助运动轨迹并求解控制增量形式的二次规划问题,获得了时域内满足误差约束条件的预测控制。通过仿真和实验研究,结果表明了所提控制方法同时约束位置和速度跟踪误差的有效性和优越性。     

基于现场可编程门阵列的可重构手势交互教学机器人设计

针对传统教学机器人可重构性差、系统综合应用性不足、人机交互功能简单等缺点,本文设计开发一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的可重构动静态手势交互教学机器人。该机器人以Xilinx的Spartan6为控制器,通过OV5640摄像头对手势图像信息进行识别传输,利用I2C总线与FPGA控制芯片进行通信,利用WiFi模块进行数据传输,从而对机器人进行相应的手势指令控制,实现人机手势交互、机械臂抓物、自动循迹、超声避障、运动除障、语音播报等多种功能。同时,该手势控制机器人对测试者的数字手势和动作手势识别正确率达95.1%,实时识别响应时间小于0.5s。本文设计的基于FPGA的可重构动静态手势交互教学机器人可应用于FPGA系统设计等研究类课程教学中,具有推广价值。     

基于磁耦合谐振的自主无线充电机器人系统设计

设计了具有非接触自主无线充电功能的室内移动机器人系统,采用基于磁耦合谐振原理的无线电能传输技术对机器人进行非接触无线充电。发射线圈埋于室内固定某处,其上方放置扬声器,接收线圈安放在机器人底部。充电步骤为:机器人通过监测电池电压或用户发送手机短信的方式开启充电程序,同时触发能量发射系统语音播放单元,使其播放语音指令呼叫机器人充电;机器人利用DSP实时采集语音信号,并通过声源定位算法判断发射系统方向,利用DSP进行驱动控制,指导其寻找发射源;当机器人进入发射源指定区域范围内,便可实现无线充电。该系统具有自主移动寻源和非接触无线充电的特点,无需人为干预,机器人可在几十秒内快速找到发射源并实现自主无线充电。     

采摘机器人运动控制系统的设计与实现

机器人运动控制系统的分析与设计部分立足于采摘机器人的工作环境,并结合采摘机器人自身运动方面的需求和其它机械部分的需求来设计。主要包括:电源模块、电机控制模块、电机驱动模块、显示模块等。并对运动控制系统的避障部分进行了设计。最后,通过仿真验证了运动控制系统设计的准确性,达到了实验预期目的 。