基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统设计

为满足机器人控制系统各模块对信息交换的实时性、灵活性、可扩展性、可靠性的要求,在危险作业机器人设计过程中选用了CAN总线作为系统信息传输的通道,在此基础上设计了机器人的控制系统,将其分为六大模块,介绍了系统的组成、原理及软件设计。两项典型实验证明这是一种可靠的控制方案,保证了系统的安全性和可靠性,能够满足处理危险弹药任务的要求。     

基于PLC的工业机器人自动上下料控制系统设计

以那智工业机器人为研究对象,以三菱Q系列PLC为控制核心,分析了工业机器人上下料系统组成和工艺流程,介绍了倍速链结构、抓手结构和气动系统组成,给出了硬件网络构成,通过触摸屏显示系统的运行状态和故障的详细信息.工厂运行效果显示,该控制系统操作简便、运行稳定,可大幅提高生产效率,具有很好的推广价值.     

高压输电线路巡检机器人机构设计及运动学分析

由于跨越式高压输电线路巡检机器人越障效率较低且存在安全隐患等问题,文中提出了一种新型的穿越越障巡检机器人的机构设计。通过综合考虑机器人越障运动特点和机器人运行的地线线路环境,该结构设计采用双臂同侧对称悬挂的轮臂复合式机械结构,主要由行走机构、机械臂、压紧机构、锁臂结构和展臂机构组成。文中详细介绍了该机器人的各机构特点,并基于D-H法建立了机器人机构的运动学模型,采用该模型对文中提出的机构设计进行了计算分析,证明了该机构设计的合理性。通过模拟线路试验和现场示范应用说明,文中提出的机构构型具有自由度少、结构简单的特点,有效降低了越障难度,提高了机器人的越障效率和安全性,实现了机器人对高压输电线路的全自主长距离巡检。     

基于DSP管道机器人控制系统设计

实现了一个基于运动控制芯片TMS320F28335的管道机器人控制系统,该开放式运动控制系统以PC机＋DSP运动控制器为核心,通过RS-485串行通信完成两者之间的通信,较好地实现了机器人的实时控制和图像采集。介绍了机器人机械系统结构、控制系统硬件组成和软件设计。     

基于 DSP的变电站巡检机器人控制系统研制与应用

提出双位机模式的变电站智能巡检机器人控制系统,采用具有伺服控制功能的 DSP芯片,配备多种总线通讯、可靠的电源管理模块及驱动模块,较好地实现了巡检机器人控制的智能性和稳定性.介绍以 DSP芯片作为核心处理器的开放式控制系统的总体结构、硬件组成及运作流程.变电站现场的实际应用验证了该控制系统具有良好的自主避障能力、抗干扰能力和运行稳定性。     

六轴机器人的运动学算法及应用

本文介绍了六自由度关节型机器人的机械结构及控制系统组成,着重阐述了运动学建模与运动学方程、运动学逆解计算、圆弧曲线位置轨迹规划和姿态轨迹规划等算法,并简要介绍了该机器人在微波炉门铰链寿命测试中的应用。     

巡线机器人的研究综述及面向智能电网技术的一些探讨

在讨论高压/超高压/特高压架空输电线路常用巡检方法和巡线机器人的典型组成结构的基础上,回顾和分析了国内外架空线巡线机器人的研究和应用现状.面向智能电网这一新的战略规划,探讨了研究和开发满足高压/超高压/特高压应用领域的巡线机器人应关注的一些关键技术.     

新型多自由度永磁球形电机的设计与分析

提出一种新型的多自由度永磁球形电机,可用于机器人关节、航空航天、卫星通讯等领域.该球形电机由一个表面贴有永磁体的中空转子球壳和具有旋转线圈和倾斜线圈的单定子组成,定子由铁心和两个三相绕组组成.考虑到该新型电机与现有的大多数空心线圈的球形电机结构的差异性和新颖性,很难找到较为完善的设计理论和方法.对电机的结构和工作原理进...     

110 kV输电线路巡线机器人

针对110kV输电线路具有防震锤、耐张线夹、悬垂线夹、跳线、转弯等诸多障碍,线路与障碍物的相对位姿和形态不是非常同定的特点,介绍了一种全新的运行于该输电线路的巡线机器人.机器人本体机构综合了多节分体机构和轮臂复合机构的优点,行车运动机理兼容了轮式移动和步进式蠕动爬行的特点,刚度大、姿态稳定性好、跨越障碍能力强、巡检速度有保证.机器人控制系统由地面遥控/数据接收移动基站和本体控制单元组成.本体控制单元采用2层分布式计算机控制结构,规划层用于机器人管理和路径规划,执行层用于机器人的姿态和运动控制.运行实验表明,机器人较好地实现了自主越障,能够完成规定的巡检任务,具有广阔的应用前景.     

具有面部表情的仿人型机器人民族乐队

当今家庭娱乐机器人的发展迅速,介绍一支可实现非键盘式乐器的真实演奏机器人女子民族乐队.3个机器人乐手具有极高的拟人外形,分别由中阮、扬琴和葫芦丝机器人乐手所组成.3个机器人乐手可进行独奏及合奏的方式进行演奏,葫芦丝机器人可实现示教再现演奏.机器人乐手具有仿人面部表情,可实现多种舞台面部表情.中国上海2010年世博会成功展示表明:该机器人女子民族乐队设计新颖、运行稳定,在机器人乐器演奏方面展示了较高的设计和技术水平.     

机器人底座旋转结构的设计

设计了一种机器人底座旋转结构,能够实现正反旋转。对这一旋转结构的组成和原理进行了介绍,并对机器人底座的最大负载进行了计算。     

水下机器人基于sigmoid函数的软变结构控制

针对水下机器人滑模变结构控制系统抖振问题,利用具有光滑性和饱和性的sigmoid函数,提出一种水下机器人软变结构控制策略.利用Lyapunov稳定性理论,讨论控制受限情形的水下机器人软变结构控制系统的稳定性,构造基于sigmoid函数的软变结构控制器,给出水下机器人软变结构控制的具体算法.将基于sigmoid函数的软变结构控制策略用于水下机器人仿真实验研究,实验结果验证了该方法的可行性和有效性.与线性控制、饱和线性控制和基于变饱和函数的软变结构控制3种控制方法进行对比仿真分析,分析结果表明,基于sigmoid函数设计的软变结构控制系统调节精确度高、响应速度快,有效地削弱了系统抖振,具有良好的动态性能.     

管外机器人研究现状及其最新进展

用于管道、缆索、电缆、电线杆等作业的管外机器人正逐渐受到学术界和工业界的重视。综述介绍了国内外管外机器人的研究成果和最新进展,详细阐述了几种典型的管外机器人的基本结构、工作原理、特点和应用场合,提出并设计了一种新型的螺旋轮驱动管外行走机器人,介绍了其结构组成及工作原理,最后对管外机器人按行走原理进行了分类,为研发新型的管外机器人奠定了基础。     

空间太阳电池组件自动焊接系统

介绍了能够实现空间太阳电池组件自动焊接的焊接机器人系统。该系统由直角坐标机构、控制系统、视觉系统及焊接系统组成。详细介绍了机器人的构成原理,实验证明了该机器人进行太阳电池焊接操作的准确性和质量可靠性,能够克服手动焊接作业的缺点。     

一种小型电缆隧道检测机器人设计

电缆隧道检测机器人是一种工作于电缆隧道环境,采集图像、气体浓度、温度等信息的特种机器人.目前电缆隧道检测采用人工方法进行,尚无相关机器人产品投入使用.论述机器人的系统指标,提出了电缆隧道检测机器人的履带关节式行走方式,进而从整体角度介绍了隧道检测机器人的结构与控制系统.实验证明,该机器人具有结构紧凑,体积小,重量轻,便于携带的特点,并有较强的越障能力和环境适应能力.     

基于工控机+DSP的移动机器人控制系统设计

提出了一种自主越障移动机器人控制系统,该控制系统采用嵌入式工控机+DSP运动控制卡的控制结构,较好地实现了机器人的实时控制和图像采集。介绍了机器人的机械系统结构,基于嵌入式工控机和DSP运动控制卡的开放式控制系统的硬件组成和软件设计,以及基于无线通讯网络的遥操作技术。通过爬斜坡、爬台阶等越障实验,验证了其良好的自主越障能力和环境适应能力。     

输电线路带电紧固螺栓机器人的研制

近年来,人工带电作业的局限性日渐突出,研究代替人工作业的机器人技术已经成为电力检修智能化研究的重要分支。文中对作业对象和任务进行了分析;介绍了机器人的机体构造,并基于运动学对带电作业机器人动作进行规划;阐述了该机器人系统的控制组成和软件设计。成功研制的输电线路带电紧固螺栓机器人主要由非越障移动平台、作业机械手和控制基站3部分组成,采用人机交互控制,具有视觉反馈和力反馈系统。试验和现场应用表明:紧固螺栓作业机器人运行可靠、平稳,控制方便,满足输电线路带电作业要求,能替代人工完成螺栓紧固作业。该研究为输电线路带电作业机器人的研制奠定了基础。     

连续型结肠镜机器人多电机控制系统设计

连续型结肠镜机器人在结构上分为5节,每节各具有2个自由度,分别由2个直流伺服电机实现.在分析了连续型结肠镜机器人机械结构的基础上,设计了采用两级分布式结构的控制系统,其上层结构为PC机,采用由VC ++6.0与OPGL联合开发的基于Windows平台的软件系统;下层结构由基于DSP芯片的电机运动控制器和以LMD 18200为核心的电机驱动器组成;上、下层结构之间通过CAN总线进行通讯.最后进行了原理样机弯曲实验,以验证了控制系统的可行性.     

基于图像的机器人视觉伺服实验研究

以二自由度平面机器人为研究对象,组建了由两杆平面机器人、DSP图像处理系统、PMAC运动控制卡、松下交流伺服系统、工控机组成的机器人视觉伺服系统。建立了机器人视觉伺服系统的数学模型,并对基于图像的机器人视觉伺服系统进行实验研究。实现了基于圈像的机器人视觉伺服系统在具体硬件环境中的实现。     

基于Kinect的体感交互机器人

随着现代科学与机器人技术的发展,人与机器人的交互方式也越来越多样化.为使人与机器人交互得更自然和谐,探索了一种体感交互方式.利用Kinect获取人动作的深度图像,然后利用骨骼追踪功能获取人体主要关节点的坐标,坐标信息经计算机处理后计算出关节角,最后通过无线方式将关节角发送给机器人控制器,从而控制机器人做出和人相同的动作.经实验验证,该机器人运行情况达到了预期水平,可以实时模仿人的动作.这种方法提高了人和机器人的交互效率,有极大的应用价值.