移动矿山机器人控制系统的研究

从矿山机器人的要求出发,在分析了机器人控制系统结构的基础上,设计了一种基于CAN总线分布式的移动机器人控制系统,并以嵌入式控制器ARM为核心设计了该系统硬件平台。实验证明了该控制系统的可靠性与稳定性。     

机器人化遥控铲掘机现场CAN总线控制系统研究

介绍了一种基于现场CAN总线的机器人化遥控铲掘机FCS系统的特点和优点 ,提出了新的以CAN总线为基础的机器人化遥控铲掘机分布式控制系统结构模型 ,此系统与传统的现场控制系统相比具有结构简单、可靠性高、实时性强等特点     

基于ARM9+DSP+CAN的轮式机器人实验平台研究

由于轮式机器人的控制系统要求具有小型化、轻量化、实时性等特点,本文设计了一种基于ARM9+DSP+CAN的轮式机器人控制系统实验平台。在控制体系结构上采用CAN总线这种分布式体系结构,在传感检测方面,提出了一种基于飞利浦P87C591的CAN总线超声波测距系统的设计思想。试图通过对这种控制系统实验平台的研究找到一种对轮式机器人控制系统更为方便、灵活、高效的设计方法。     

基于多轮驱动同步控制系统的矿用巡检机器人设计

针对煤矿巡检机器人多轮驱动同步控制的需求，提出一种基于CANopen通信协议的四电机同步控制方法。根据巡检机器人控制系统的设计指标，选用ECi52直流伺服电机以及EPOS4驱动器，设计了以ARM Cortex-A8处理器为核心的机器人同步控制系统软、硬件模块。系统控制程序基于Linux操作系统，利用多线程并发执行技术，通过有名管道和消息队列进行线程间的数据通信，保证了控制的可靠性与实时性。现场应用表明：系统软件运行可靠，基于CANopen通信协议的四电机同步控制系统实现了巡检机器人的同步控制，满足设计要求。     

模糊PID控制在煤炭分拣机器人控制系统中的应用

针对煤炭机械化采制样系统中分拣机器人工作过程中的时变负载、非线性等特点所导致的基于精确模型的机器人传统控制方法性能上的不足,文章基于模糊控制算法和PID算法相结合的方式,构建模糊PID控制方式;以煤炭分拣机器人伺服系统动态特性为基础,对控制系统进行了Matlab仿真,表明相对于传统PID控制,模糊PID控制是系统具有更好的快速性和鲁棒性。     

煤矿井下机器人钻臂智能控制研究

把神经网络控制技术引入至煤矿井下机器人的钻臂控制系统里,针对机器人钻臂控制系统实施研究。推导出了工作装置电液比例控制系统的传递函数,设计了电液比例控制系统,分析了神经网络控制问题,构建了煤矿井下机器人电控系统模型,讨论了机器人钻臂控制问题。     

无缆泳动式煤矿管道检测机器人控制系统的研究

针对煤矿生产中使用的大量管道存在内部老化而又难以检测的问题,提出了一种基于外磁场驱动的泳动式无缆机器人检测方案,该机器人控制系统以AVR单片机ATmegal6为核心处理器,可改变机器人的运动方向及速度,实现管道内裂缝的检测。在对控制系统硬件设计的基础上,给出系统软件流程图。该系统具有结构简单,适应性强,在井下管道检测方面具有广阔的应用前景。     

基于Atmega168单片机的臂式救援机器人的设计

为了使救援机器人在规定时间内模拟现实环境完成寻迹、目标搜索、目标定位、救援等行动,采用了基于Atmega 168单片机的控制系统,研制了铝合金材料的机器手,对臂式救援机器人进行了整体设计,在硬件上外扩了相应的通讯、传感等系统,在软件上引入自动控制程序的设计。实践证明该系统具有较好的实时性。     

基于PMAC的喷涂机器人运动控制系统研究

利用D-H坐标系建立了六自由度喷涂机器人的运动学模型,基于旋转张量法分别列出位置和姿态方程,对机器人的运动学进行了分析。以工业级计算机IPC和DSP作为喷涂机器人的控制器,设计了一种基于可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)的开放式机器人运动控制系统,满足了喷涂机器人实时性控制的要求。     

基于双通信模式的综采工作面巡检机器人研制

为实现综采工作面无人化智能开采,设计并研制了一款基于双通信模式的综采工作面巡检机器人系统。提出基于LoRa和WiFi技术结合的双通信模式实现综采工作面巡检机器人远程控制与工作面监控,并对巡检机器人的组成和功能进行了介绍,重点论述巡检机器人控制系统的组成和通信方案。通过在煤矿井下进行实际测试,结果表明,介绍方案可以实现地面控制台实时控制综采工作面巡检机器人,并可实时获取综采工作面数据和环境信息,及时发现问题并报警,为综采工作面无人开采提供保障。     

基于模块化异构多机器人的煤矿灾害处置系统

针对煤矿环境提出一种新的煤矿灾害处置系统,即基于模块化异构多机器人（MHMRS）的煤矿灾害处置系统。该系统是以功能已知的基本单元,采用模块化组合构成不同结构的成员机器人、多个成员机器人形成的多机器人系统。系统具有构建简单、模块体积小、模块结构多样等特点,适合煤矿井下灾害处置需要。给出了试验研究平台的结构,研究了该系统在煤矿灾害处置中的应用特点和方式,提出采用应急临时网络降低人工救援的风险,提高救援系统应对灾害的能力。     

PJR-X小型喷浆机器人滑模变结构控制系统

由于PJR-X小型喷浆机器人具有系统参数变化、随机干扰和负载扰动等特点，数学模型难以精确确定，因而采用传统的PID控制方法很难得到良好的控制效果，系统性能得不到保证.为了消除这些因素对机器人系统性能的影响，采用无抖动滑模变结构控制技术对机器人控制系统进行设计.应用Matlab仿真软件对所设计的滑模变结构控制器进行实验仿真，并且还对施加于机器人不同负载的情况进行了仿真.通过对仿真结果的分析比较，可知采用此滑模变结构控制技术所设计的喷浆机器人控制系统能够较好地减轻由于负载变化等干扰因素对系统控制性能的影响，消除了传统变结构控制器所固有的抖振现象，系统性能指标明显提高，具有良好的动态性能和稳定鲁棒性.     

基于虚拟现实的变电站机器人工作状态智能监测系统

设计基于虚拟现实的变电站机器人工作状态智能监测系统,能够及时以虚拟视觉的形式发现机器人异常工作状态并发出预警,提升变电站机器人的智能程度。创建包含双目视觉单元、人机交互单元、任务规划单元以及监测控制单元等的变电站机器人工作状态智能监测系统,通过双目视觉单元采集视频图像,经压缩编码后传至数据库单元存储,并将所输入任务指令发送到任务规划单元;任务规划单元依据所接收任务指令对机器人实施定位测量,获得机器人工作动态轨迹,并发送至监测控制单元;监测控制单元依据所接收轨迹信息,实现对变电站机器人工作状态的监测与异常预警。结果表明,该系统具有较高的视频传输时效性,可实时呈现机器人工作虚拟场景,定位测量精准可靠,可监测到机器人的工作动态轨迹,并在异常时发出报警。     

基于多传感器的煤矿探测机器人控制系统研究

针对煤矿探测机器人在煤矿井下事故现场未知环境中的控制需求,研究了基于多传感器的智能控制系统原理与构架方式,提出了煤矿探测机器人3层分布式模块化控制结构,其核心决策规划系统采用多智能体Agent原理进行设计,各个功能Agent按照机器人的行为决策过程递阶分布,各模块间按照反应式的行为准则相互协调配合,完成探测机器人的决策与控制过程。经试验验证,该系统可以使煤矿探测机器人具有处理复杂任务与应对煤矿井下地形环境的能力,实现了机器人的智能控制。     

模糊迭代学习控制器的研究与设计

针对传统PID控制方法在机器人位置控制的不足,在建立系统数学模型的基础上,提出一种模糊增益PD型迭代学习控制律,并针对2自由度刚性机器人模型进行仿真。仿真结果表明:与普通闭环PD型迭代学习控制律相比较,文章采用的方法收敛速度大大加快,系统动态性能得到明显改善。     

基于视觉导航技术人形机器人的行走和爬行研究

主要研究面向人形机器人行走和爬行的立体视觉问题。障碍检测和物体识别广泛采用图像处理和物体识别技术,数据拟合技术也应用于人形机器人的路径规划。通过实时合成高精度的物体特征检测方法能够提供精准的视觉反馈。提出了基于这些方法和机器人导航系统的立体视觉系统,并且利用人形机器人进行了仿真实验。