基于RTX51的排爆机器人嵌入式控制器固件开发

介绍遥操作排爆机器人PBJ-1的嵌入式控制系统研制情况。叙述了利用RTX51开发排爆机器人嵌入式控制系统固件中的一些问题和解决办法。实践证明基于嵌入式实时操作系统RTX51开发工作于非结构环境中的遥操作机器人控制系统可以有效地提高整个机器人系统的性能及开发效率。     

医用机器人视频传输与遥操作控制研究

本文主要研究了一种新颖的半自主医用服务机器人,并着重阐述了其视频传输系统和遥操作控制系统的实现.其中视频传输系统采用MJPEG视频编码器对视频进行编解码,实现了对机器人现场视频的实时采集、编码、传输和播放;遥操作控制系统则利用操纵杆实现对机器人的无线实时控制.实验验证了视频传输系统和遥操作控制系统的可行性和有效性.     

面向多机器人遥操作的分布式预测图形仿真系统

在遥操作机器人系统中,由于存在通信传输时延,可能导致控制系统不稳定,从而降 低遥操作的效率和安全性．目前多采用预测仿真的方法来克服．在多机器人遥操作系统不但 要克服时延的影响,还要能控制机器人协调地完成遥操作任务．我们开发了一个面向多操作 者 多机器人遥操作的分布式预测图形仿真系统,实现了对多机器人遥操作系统的预测仿真 ,多个操作者可以通过人机交互接口遥控各自的机器人,相互协调完成遥操作的任务．初步 的实验表明该系统能够克服时延的影响,并能实现多操作者 多机器人的协调遥操作．这对 空间站机器人科学实验、多航行器对接等方面的研究有理论参考价值．     

基于Agent的网络遥操作机器人系统控制研究

为了充分发挥智能机器人的自主性和人的主观能动性,实现通过网络遥操作非结构化环境下的智能机器人,提出了一种基于Agent的网络遥操作机器人控制系统结构,分析了控制系统中各部分的功能,给出了系统中各个Agent的实现方法。该控制方法已通过仿人形机器人的遥操作控制实验得到了验证。     

遥操作机器人系统的变时延控制

由于遥操作机器人传输通道中存在着变化的通讯时延,造成了系统不稳定和操作性能降低等问题。为了消除或减少时延的影响,在利用RBF神经网络进行延时预测的基础上,通过改进型Smith预估器进行遥操作机器人的时延控制,从而使系统稳定,并易于操作。理论分析表明,该方案对时延的变化有较强的适应性,控制系统的鲁棒稳定性和动态品质均优于单纯的Smith预估补偿控制,且易于实现。仿真结果表明,在时延情况下,该方法可实现对遥操作机器人较为准确的测控。     

虚拟现实辅助除冰机器人遥操作系统

以高压输电线除冰机器人为背景,提出并实现了基于虚拟现实技术的除冰机器人的遥操作系统。介绍了系统的基本框架和功能结构,然后对系统设计的关键技术进行了研究。在这个系统里,操作人员可以利用所生成的虚拟环境实时、动态地进行作业观测与机器人遥操作,为先进机器人遥操作系统的实现提供经验和关键技术。     

虚拟现实辅助机器人遥操作技术研究

本文以水下机器人的遥操作作业为应用背景,提出并实现了虚拟现实技术和视觉感知 信息辅助机器人遥操作实验系统．该系统使用了CAD模型和立体视觉信息完成遥操作机器人 及其作业环境的几何建模和运动学建模,实现了虚拟作业环境的生成和实时动态图形显示． 采用了基于立体视觉的虚拟环境与真实环境的一致性校正、图形图像叠加、作业体与环境位 姿关系建立、基于网络的监控通讯等关键技术．在这个实验系统中,操作人员可利用所生成 的虚拟环境,在多视点、多窗口作业状态图形和图像显示帮助下,实时动态地进行作业观测 与机器人遥操作与运动规划,为先进遥操作机器人系统的实现提供了经验和关键技术．     

基于CAN总线的侦察机器人控制系统设计

为了提高实验室现有遥操作侦察机器人的可靠性、实时性和可扩展性,设计了一套基于CAN总线的机器人控制系统.该系统由一个主节点和多个从节点构成,节点之间采用CAN总线相连,以实现侦察机器人各部分功能的模块化.给出了控制系统的总体结构,并结合系统中机械手控制模块阐述了CAN总线通信的硬件和软件设计.该控制系统已经成功应用在实验室现有的侦察机器人中,能够完成现场环境侦察和应急处理任务,在实际工程应用中得到了良好的应用.     

电缆管道巡检机器人远程测控系统的研究与实现

采用图形化编程语言LabVIEW,通过构建多循环应用程序框架,开发了一种用于电缆管道巡检遥操作机器人的新型远程测控系统.该系统能够远程控制机器人在电缆管道内的运动并实时监测机器人沿管内行进时的位置和姿态,能通过机器人获取管内视频信息并进行Canny算子边缘处理以及对管内敷设电缆的温度监测.实际运行结果表明,该测控系统设计新颖、运行可靠、功能实用,对类似遥操作机器人的远程监测与控制系统开发有较好的参考作用.     

基于大数据聚类的工业遥操作机器人位姿定位控制系统设计

针对工业遥操作机器人位姿定位过程中难以同步控制位置和姿态角,导致位姿定位准确性较差的问题,利用大数据聚类技术,从硬件和软件两个方面优化设计工业遥操作机器人位姿定位控制系统。通过位姿传感器的改装,保证传感器设备能够同时测量机器人位置与姿态,改装定位控制器和驱动器。在系统硬件的支持下,考虑机器人组成结构、运动原理和动力学理论,构建机器人数学模型,在该模型下模拟机器人遥操作过程,确定机器人位姿的定位控制目标。实时采集机器人位姿数据,利用大数据聚类技术计算定位控制量,在控制器的约束下,实现系统的位姿定位控制功能。通过系统测试实验得出结论：综合多种类型的运动情况,在优化设计系统的控制下,机器人的位置误差平均值为4.5mm,姿态角控制误差为0.04°。     

排爆机器人运动关节的伺服系统

机器人运动关节的伺服系统是机器人控制系统的基础,伺服系统的好坏决定了机器人整体性能的优劣。基于5自由度排爆机器人,使用Simulink设计出运动关节的伺服系统框图,并通过xPC目标系统生成可运行于PC104的实时控制系统。该系统采用先进PID控制器,具有专家特性。运行结果表明,该方案取得了良好的效果,机器人关节运动平稳且无静态误差,系统具有很好的鲁棒性和实时性。该伺服系统不但可用于机器人运动关节的伺服控制,还可以应用于数控机床等位置控制系统。     

远程机器人控制系统的实时性能评估

对基于RT-Linux实时操作系统的远程机器人控制系统的实时性能问题进行了深入研究。针对实时应用和系统的复杂性特点，通过对实际测试数据采样，对实时操作系统的实时机制和实际性能进行了分析和评价，为实时控制系统提供了重要的评定依据。同时对在实际环境中通过实时操作系统控制机器人进行远程作业提供了研究基础，解决了远程控制实时性难以保证的问题。     

基于DSP和CPLD的开放式机器人控制器

设计了一种新型的基于DSP和CPLD的开放式机器人控制器。该控制器以IBM-PC为上位计算机，用一块DSP运动控制卡对PR教学机器人的4个关节运动进行伺服控制，采用PCI总线进行上、下位机之间的通讯，实现双速率运行，较好地实现了机器人的实时控制。同时，在控制卡中采用参数自调整模糊控制算法，以提高系统控制精度和动态性能。实际应用表明，该控制器实现了机器人控制系统的高速率实时控制，增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力，取得了良好的效果。     

具有颜色识别功能的类人机器人设计

针对传统类人机器人在控制系统实时性和视觉识别方面的不足,以S3C6410作为主控芯片,设计了具有视觉识别功能的类人机器人控制系统,通过改进和简化视频识别算法取得了良好的目标识别效果。实验表明,基于本控制系统设计而成的类人机器人实时性好,目标识别准确,通过调整运动路径能够快速找到目标。     

仿真环境下的机器人足球决策系统

机器人足球系统是一类典型的多移动机器人合作的对抗系统．具有实时性要求高、环境高度动态、存在不可预测状态等特点．机器人足球系统是人工智能和智能控制领域的探究热点之一。主要研究在仿真环境下基于三层控制决策模型的机器人足球决策系统．为单个或多个足球机器人分配任务和执行任务。使机器人决策系统具有较好的应激性和协调性,实现有效攻防．探讨多智能机器人实时合作与对抗问题、以求验证和发展人工智能的有关理论和技术。     

基于PXA255的嵌入式机器人控制系统 --软硬件设计与实现

介绍了一个基于PXA255处理器的机器人控制系统的硬件设计与实现,操作系统的移植,并对系统的实时性作了初步的分析测试。该系统性能好、功耗低、重量轻,实时性好,非常适合作为微型空间机器人的控制器。     

自主柔性变形蛇形机器人控制系统设计

针对搜救机器人对多信息获取与处理、远程监控与运动控制的实时高性能需求,设计了以ARM微处理器STM32为核心、多传感器融合的自主柔性变形蛇形机器人控制系统,实现了机器人的远程监控与运动控制、多传感器环境信息采集等功能。整个控制系统具有良好的扩展性、硬件可裁剪性。通过模拟灾难废墟场景实验,结果表明：蛇形机器人控制系统可实现多信息的实时准确无线通信,在不同的环境中,具有良好的多步态运动稳定性和自主移动性能。     

输电线路巡检机器人远程测控系统的研究与实现

开发了一种针对输电线路巡检机器人的新型远程测控系统.该系统通过与机器人本地控制器的实时通信和多线程技术实现机器人姿态监控和机器视觉检测.通过对机器人控制器发送命令和接收数据实现对机器人的人工遥操作;采用Matlab Script节点实现Matlab与LabVIEW混合编程,完成机器人质心和多关节姿态的计算,采用共享数据库方式调用基于Visual Prolog开发的机器人行为规划应用程序,实现机器人姿态自主控制.实验结果表明,该远程测控系统运行可靠,实时性强,具有良好的人机交互能力.     

基于达芬奇的移动机器人开发平台设计

针对传统移动机器人的实时性差和扩展性差的局限性,在达芬奇技术的基础上,通过裁减定制,去除冗余的功能,设计了一种移动机器人的开发平台。该机器人系统包括移动机器人需要的视觉系统,并有丰富的运动控制接口以及驱动模块。同时,设计了多传感器融合、无线网络通信、路径规划、运动控制、人机界面等移动机器人的测试软件和应用模块。该移动机器人平台也具有模块化、硬件体积小、功耗低、可移植、可扩展、实时性强等优点。     

基于ARM的移动机器人控制系统设计

该文主要介绍了基于ARM内核的S3C2410在移动机器人控制系统中的应用,通过传感器来感知外部环境信息,再通过路径规划做出决策进行运动。同时,为了让机器人能够更好地完成任务,可以使外部计算机与机器人进行无线通信,借助于外部计算机做出决策实现远程操作,增强了系统的实时性和可靠性,实现了机器人的精确实时控制。