基于S3C44B0X的机器人嵌入式控制系统

介绍了一个基于S3C44B0X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,非常适合作为家用保安机器人的控制器.     

机器人操作系统设计与优化技术

本文针对机器人智能化、网络化的发展趋势,设计和优化了机器人操作系统整体架构,针对机器人运行中间件的实时操作系统内核进行了适配和优化,完成了机器人功能组件的封装,对机器人脚本的运行时环境进行了实现和优化,研发了兼具实时性、智能化和交互性好的机器人操作系统和可视化集成开发调试平台.     

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。     

基于效用值的足球机器人系统任务分配方法

针对足球机器人系统中的任务分配问题,提出一种基于效用函数值的任务分配方法。在分析足球机器人系统任务分配问题的基础上,对机器人效用函数进行定义,并论述机器人球员相对于不同子任务效用函数的构建过程,给出基于效用值的足球机器人系统任务分配算法。仿真实验结果表明,该方法计算量小、实时性好,任务分配性能优于已有文献中的方法。     

基于SERCOS总线的两足步行机器人分布式运动控制系统

本文介绍两足步行机器人运动控制系统结构的新发展,并介绍一种适于多轴运动控制 的通信系统——SERCOS总线,它的通信速率高,实时性和确定性好,很适合机器人各关节的 协调运动控制,便于构成分布式的机器人控制系统结构．文中讨论了基于SERCOS总线的两足 步行机器人控制系统结构设计,并分析了其优点．     

机器人控制器核心设备的实时性研究

机器人控制器核心系统的实时性提高与改进是一个关键问题,结合机器人控制器的特点对操作系统平台的实时性进行分析,着重比较了Linux操作系统和改进的RTLinux实时操作系统在实时性上的区别,对机器人控制器任务采用多线程机制进行实时域和非实时域的重新划分,并提出一套实时性改造方案,完成机器人控制器的任务,最后给出了一个在RTLinux操作系统下实现硬件设备实时驱动程序的一个例子。     

多操作机排牙机器人的下位机控制系统设计

为了满足多操作机排牙机器人实现人类全口义齿排牙对实时性和准确性的需要以及解决对大批量步进电机进行控制的难题,提出采用主从式单片机控制方案,开发了基于MSP430单片机的多操作机排牙机器人下位机控制系统。详细介绍了多操作机排牙机器人的结构及工作过程、多操作机排牙机器人下位机控制系统的硬件实现和软件系统。实验结果表明,该控制系统设计合理,具有控制精确、开放性好、可靠性高等优点。     

基于S3C2410 的视觉巡线机器人系统设计

针对常规的机器人巡线方法,如光电检测巡线,易受环境、光、场地等影响,适应性不强的缺点,本文设计了一种基于CMOS 图像传感器的视觉巡线机器人系统,并提出了一种新型的巡线技术。该机器人系统主要由核心模块、图像采集模块、机器人定位模块、电机驱动模块、人机交互模块等组成。详细介绍了各个模块的作用、工作原理以及具体实现。经实验验证,该机器人巡线实时性强、准确度高、稳定性好。     

一种未知环境下的快速路径规划方法*

为提高机器人在未知环境中的快速路径规划能力,引入自由路径表征可以通过的自由空间,引入风险函数评价机器人切入自由路径过程中发生碰撞的风险。通过搜索最优自由路径、评价碰撞风险压缩表示环境信息,使得未知环境中利用模糊控制器进行局部路径规划的实时性大为提高。与虚拟势场法等传统方法相比,其无局部最小,且极大缓解了狭窄环境中的振荡现象。实验及仿真均表明该方法实时性好、规划所得路径优于已有方法。     

足球机器人路径规划仿真研究

研究了足球机器人路径优化选择问题,机器人运动与规划路径有误差,使实时性和准确性受到影响.针对传统的机器人路径规划算法过于复杂,同时没有充分考虑到足球机器人在比赛中实时性和对抗性等问题,导致实时性差以及射门准确率低.提出一种结合路径预测的路径最优算法,充分利用预测结果减少每周期的路径规划时间,并采用动态基准圆预测的射门策略,并对守门策略进行改进.进行仿真的结果表明,所提出算法在足球机器人比赛中具有可行性,射门准确率得到提高,击球时机器人达到较快速度,使得敌方更难防守,守门员在防守时充分地体现了智能性,证明算法优化了机器人路径,提高了实时性和准确性,为设计提供了依据.     

3-D imaging systems and high-speed processing for robot control

Bin picking by a robot in real time requires the performance of a series of tasks that are beyond the capabilities of commercially available state-of-the-art robotic systems. In this paper, a laser-ranging sensor for real-time robot control is described. This sensor is incorporated into a robot system that has been applied to the bin-picking or random-parts problem. This system contains new technological components that have been developed recently at the Environmental Research Institute of Michigan (ERIM). These components (the 3-D imaging scanner and a recirculating cellular-array pipeline processor) make generalized real-time robot vision a practical and viable technology. This paper describes these components and their implementation in a typical real-time robot vision system application.     

机器人控制系统实时性的研究

着重研究了机器人控制系统的实时性提高和改进方法，提出了一种建立在RT－Linux基础上的实时机器人控制系统，文章阐述了将机器人控制器任务进行实时域和非实时域划分的思想，并给出了一个在RT－Linux操作系统下远程机器人实时控制系统实现的例子，最后还比较了在RT－Linux与标准Linux下的性能测试结果。     

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。     

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。     

RT-ROS: A real-time ROS architecture on multi-core processors

ROS, an open-source robot operating system, is widely used and rapidly developed in the robotics community. However, running on Linux, ROS does not provide real-time guarantees, while real-time tasks are required in many robot applications such as robot motion control. This paper for the first time presents a real-time ROS architecture called RT-RTOS on multi-core processors. RT-ROS provides an integrated real-time/non-real-time task execution environment so real-time and non-real-time ROS nodes can be separately run on a real-time OS and Linux, respectively, with different processor cores. In such a way, real-time tasks can be supported by real-time ROS nodes on a real-time OS, while non-real-time ROS nodes on Linux can provide other functions of ROS. Furthermore, high performance is achieved by executing real-time ROS nodes and non-real-time ROS nodes on different processor cores. We have implemented RT-ROS on a dual-core processor and conducted various experiments with real robot applications. The experimental results show that RT-ROS can effectively provide real-time support for the ROS platform with high performance by exploring the multi-core architecture.     

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。     

基于GPS的仿生六足机器人实时导航定位

根据微小型仿生六足机器人的作业任务和工作环境要求,搭建一套基于嵌入式数字信号处理器TMS320VC 5509A DSP和Superstar II GPS接收板卡的机器人导航系统。采用Marconi Binary串行数据传输标准协议采集全球定位系统(GPS)的定位数据,提出用切面投影定位法对GPS提供的定位数据进行坐标转换,并根据转换后的结果对仿生六足机器人的航迹进行修正。实验结果表明该导航定位系统具有良好的实时性和定位精度。     

基于EVision的双目视觉系统的设计与实现

设计和开发了一个排爆机器人的双目立体视觉系统。该系统使用Matlab7.0和机器视觉软件EVision6.2的EasyMultiCam进行图像捕获并和EasyMath模式匹配库进行图像特征匹配,能实时捕获排爆机器人周围的图像信息、进行摄像机标定、图像预处理、立体图像匹配、求取可疑目标物的特征点的立体坐标，并把图中实时显示在控制台上，控制排爆机器人准确地抓取可疑目标物。该机器人视觉系统成功的抓取实验，表明了它在精度上能够满足排爆机器人的项目要求。     

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。