基于TMS320LF2407A的教育机器人硬件系统设计

本论文的主要目的就是设计一种基于DSP的模块化教育机器人硬件系统。该教育机器人是以智能小车为载体基于TMS320LF2407A微控制器的嵌入式控制平台及编程环境的一款开放式的机器人控制系统,以各传感器模块设计应用为核心,采用模块化设计思想进行设计,包括系统总体框架的设计、无线通信模块和系统电源、电机驱动硬件电路模块的设计。     

管道探测蛇形机器人的行走结构研究

简述蛇形机器人的整体框架及单元结构设计,根据不同的管径改变相邻模块间的夹角以及模块的连接总数,以适应相应管径,使机器人可以贴附在管道内壁,之后在部分关节模块上添加驱动,以驱动机器人整体沿管道内壁以螺旋的方式前进。同时,运用ADAMS软件建立在不同的管径中机器人所需关节模块数量以及关节模块之间的夹角,并对机器人在管道中静止时的受力情况进行分析,得出机器人与管道之间的相互接触力,关节模块连接处的相互作用力以及相邻模块直接的作用转矩大小,通过仿真实现在管道内进行螺旋前进。     

基于AMAMS/View六自由度串联机器人运动学仿真

采用ADAMS建立机器人的运动学模型,设定一直线为机器人末端执行器的行走轨迹,通过在ADAMS环境下添加约束和运动,完成机器人的运动学仿真。调用独立的后处理模块ADAMS/PostProcessor,获得机器人的各种运行曲线。     

基于航迹推算的移动式机器人定位系统设计

为实现移动式机器人的智能工作,研究了航迹推算定位技术,采用陀螺仪、光电编码器等传感器对已知航线的机器人进行行走定位。系统由驱动模块、传感器和反馈模块以及控制模块等组成,其模块化设计充分整合了系统资源,抗干扰能力强,同时使用了伺服器驱动电机减小行走误差,成本低廉,可移植性强,能很好地运用于工业加工机器人和特种作业机器人。     

编码器在图书馆机器人行走装置中的应用

图书馆机器人设计成功为图书借阅自动化打下了良好的基础,编码器在转速、角度控制中有着非常重要的地位,通过对图书馆机器人的现状分析、认为机器人的站姿对图书上下架有很大的影响。编码器将在图书馆机器人行走装置中发挥作用,本文在控制方案、编码器模块、驱动模块进行了论述。     

机器人控制系统关键模块的电路设计

本文设计了一个模仿现实运动的机器人系统,用于竞赛、竞技类游戏,适合作为业余类机器人创作比赛题材。作者对机器人系统运动作了简略的介绍,并对实现自动控制的关键模块中的电源稳压模块和继电器控制模块的电路设计进行了详细的阐述。     

基于室内自主导航的管家服务机器人设计与实现

随着社会的发展,我国的老龄化越来越严重,该论文设计了基于室内自主导航的管家服务机器人,采用ROS系统搭建了室内导航、语音交互和机器人管家三个子系统.机器人管家使用STM32模块、WiFi模块、温湿度模块和继电器模块.同时设计了UI界面,用于显示机器人状态信息和手动控制机器人.在经过实验的测试验证后,实现了人机语音交流、...     

智能语音机器人的硬件开发与设计

本作品以控制和检测为主要内容,主要由机器人控制本体和远程监控平台组成。本文从控制器模块、语音输入模块、语音输出模块、电机控制模块、图像采集模块以及远程监控平台几方面对系统的硬件进行了详细的设计。     

视觉引导工业机器人定位抓取系统设计

本文将美国国家一起公司的视觉开发模块以及ABB-IRB120及其人作为研究基础,对视觉识别系统进行了模块设计,构建了基于单目视觉的机器人自动识别以及抓取系统,通过建立抓取系统模型给出图像坐标到机器人坐标的算法,在C#环境下进行开发,最终控制了机器人对目标的抓取。     

基于无线通信的嵌入式机器人控制系统设计

以支持实时仿真和嵌入式跟踪的32位ARM7处理器LPC2129为控制核心,设计开发了轮式机器人控制系统硬件平台;系统集成了无线通信数据收发模块PTR2000、光电传检测模块及超声波导航模块.该硬件平台下移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,依据各个控制功能和微控制器的资源结构对任务进行划分,根据传感器反馈信号对机器人实时控制.     

基于嵌入式移动机器人无线通讯系统的实现

无线通讯系统是移动机器人的一个重要组成部分,在机器人自主能力有限的情况下,借助上位机与机器人进行无线通信是控制机器人的一种可行方案。文中以轮式移动机器人作为控制平台,利用nRF905无线射频收发模块,实现了移动机器人的无线通讯系统。文中详细阐述了机器人无线通信系统的硬件及软件设计,该系统具有成本低、实时性强、通信可靠等特点。     

基于Kinect的机器人控制系统

设计一款可以通过人体动作对机器人进行控制的机器人控制系统。该系统由主机和从机两部分组成,通过Kinect体感传感器采集人体动作信息,在主机中进行图像处理解析出相应的人体动作,然后通过无线传输单元向机器人发送相应的控制指令,控制机器人做出响应,完成相应的一套动作或对人体动作进行实时模仿。制作的机器人样机运行良好,能够根据人体左右手的动作和语音命令,做出正确的响应。     

Development of Anthropomorphic Robot Finger for Violin Fingering

This paper proposes a robot hand for a violin‐playing robot and introduces a newly developed robot finger. The proposed robot hand acts as the left hand of the violin‐playing robot system. The violin fingering plays an important role in determining the tone or sound when the violin is being played. Among the diverse types of violin fingering playing, it is not possible to produce vibrato with simple position control. Therefore, we newly designed a three‐axis load cell for force control, which is mounted at the end of the robot finger. Noise is calculated through an analysis of the resistance difference across the strain gauge attached to the proposed three‐axis load cell. In order to ensure the stability of the three‐axis load cell by analyzing the stress distribution, the strain generated in the load cell is also verified through a finite element analysis. A sound rating quality system previously developed by the authors is used to compare and analyze the sound quality of the fourth‐octave C‐note played by a human violinist and the proposed robot finger.     

Gesture-based interaction with voice feedback for a tour-guide robot

Any service robot should possess some kind of human–robot interaction to communicate with users. In this paper we present a tour-guide robot able to recognize hand gestures and provide voice feedback. A user can communicate with the robot using hand movements, but also through virtual buttons which are shown in a augmented reality environment in the robot’s screen. Moreover, the user continuously receives feedback from the robot’s screen or by means of voice messages. The result is a robot that understands the users’ needs and which keeps them informed about what it senses, which increases the usefulness of our robot. Finally, to measure the quality in use, we have conducted two user studies, which we have used to reveal and correct the weakness of the robot. The guide robot was successfully tested in several real world environments.     

Incorporation of a Software Robot anda Mobile Robot Using a Middle Layer

One of the key components of an ubiquitous robot (Ubibot) is the software robot (Sobot), which can communicate with embedded robot (Embot) and mobile robot (Mobot). Sobot is a virtual robot, which has the ability to move to any place or to connect to any device through a network without any spatial limitation. Embot has the capability to sense the surroundings and to interpret the context of the environment and can communicate with Mobot and Sobot. Mobot provides an integrated mobile services. To incorporate Sobot, Embot, and Mobot reliably as an Ubibot, a middle layer is needed to arbitrate different protocols among them. This paper focuses on incorporating Sobot and Mobot to overcome physical limitations of Sobot for physical behaviors in real situations. To implement the incorporation of them, the basic concept and structure of the middle layer are proposed. The effectiveness of the middle layer for Sobot and Mobot is demonstrated through real experiments.     

ZMP理论在双足步行机器人步态控制中的应用

为了解决双足步行机器人的步态控制问题,利用静态步行时ZMP点与重心的特殊联系,构造重心模型来校验机器人的行为数据.同时,将机器人的动作细分为一个个的动作元素,即建立行为数据库.机器人可通过行为数据库来构造出新的、更加复杂的动作.通过完成构造双足步行机器人上台阶的复杂动作,充分说明了这种控制方法的可行性.     

基于3DS Max 与OpenGL的机械臂仿真与控制

阐述了在以Vc＋＋6．0为平台的基础上，利用3DSMax与OpenGL对机械臂进行可视化三维仿真的一种方法。为满足蒸汽发生器六轴机械臂检修控制系统的要求，建立一个多功能的实验仿真平台。一方面从正解、反解两个方面对机械臂进行了运动学分析，从而实现了机械臂的各轴在多种控制下的运动；另一方面将OpenGL与3DSMax相结合建立系统模型，给出机械臂在空间运动与抓顶的三维动画实现过程。实验结果证明仿真平台在实际工程中具有一定价值。     

面向水下机器人协同的LiFi通信技术研究

针对水下机器人在进行船舶无损检测和清污协同作业时出现的通信受干扰和传输延迟等问题,提出了一种基于LiFi通信技术的水下机器人协同作业的解决方案。将水下机器人载有的照明灯作为信号源,通过调制器将数据调制后以LED灯亮灭的形式发送,在另一个水下机器人上载有接收光载波信号的光电接收器,通过解调获取光信息。实验结果表明,LiFi通信具有传输数据快,安全性高,电磁干扰小,成本低廉等特点,提高了水下机器人的协同能力、信息安全性和精确性。     

Controllable postures of a dual-crawler-driven robot

This paper presents a tracked robot equipped with the proposed crawler mechanism, in which a planetary gear reducer is employed as a transmission device and provides two outputs in different forms with only one actuator. A robot which contains two crawler modules can generate several configurations through cooperatively controlling the two actuators. This tracked robot, which uses two actuators to give four outputs, however could have less realizable postures than that where each output is provided by one actuator exactly. To figure out what postures can be generated by the introduced dual-crawler robot, quasi-static analysis of the robot has been conducted while taking the rolling resistance into consideration and its realizable postures have been obtained numerically. The posture transition of the robot is also discussed in this paper. Experiments are conducted to verify the quasi-static analysis for each configuration.     

基于V-REP的关节机器人运动仿真

提出了一种在V-REP平台下实现机器人虚拟运动控制及运动仿真方法。在V-REP中创建了机器人控制模型,并使用Lua编写了控制脚本及通信接口,使用Visual Studio 2010编写了外部控制程序。通过Socket通信实现机器人模型与外部控制程序的连接。以广泛应用的IRB4600六轴机器人模型为实验对象,通过外部控制程序实现机器人运动仿真的步骤。实验中机器人准确响应外部控制指令到达相应位置,验证了本方法的有效性。