红外通信在智能人工腿系统中的实现

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机;首先讨论了MSP430型单片机和CIP-I Leg的基本结构,然后介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法,最后重点详细地叙述了CIP-I智能仿生人工腿中手持控制系统的软硬件设计,并结合其设计实例,实现了一种用MSP430F149flash型单片机和红外遥控技术实现的近距离无线通信系统,给出了相关电路原理图和程序流程图;实验结果表明,所设计的手持控制系统运行可靠,功耗较小,能够很好地实现预期的功能.     

CIP-I智能仿生人工腿手持控制系统研究与设计

CIP-I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机;首先介绍了CIP-I Leg的基本结构,然后介绍了该人工腿步速测控系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法;最后重点详细地介绍了手持控制系统这一人机界面的软硬件设计;与国外同类产品相比在诸多方面进行了改进,使系统运行更可靠,功耗更低,操作更容易;并可使使用者了解到更多关于腿运行状况的即时信息,使用结果表明能够很好地实现预期的功能。     

CIP-I智能仿生人工腿步速测量系统研究与设计

CIP—I Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机,首先介绍了CIP—I Leg的基本结构,然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案,包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法以及步速测量系统硬件和软件设计等;提出了一种新的步速测量方法,即通过测量人工腿一个完整的步行周期,用步行周期的长短来反映步行速度的快慢;实验结果表明,所设计的步速测量系统精度高,实时性好,功耗低,能非常可靠地检测出CIP—I Leg的步行速度。     

CIP-Ⅰ智能仿生人工腿步速测量系统研究与设计

CIP-Ⅰ Leg是国内首个智能仿生人工腿原型机，首先介绍了CIP-Ⅰ Leg的基本结构，然后重点介绍了该人工腿步速测量系统的设计方案，包括步速调整原理、控制系统结构、针阀开度值的设置方法以及步速测量系统硬件和软件设计等；提出了一种新的步速测量方法，即通过测量人工腿一个完整的步行周期，用步行周期的长短来反映步行速度的快慢；实验结果表明，所设计的步速测量系统精度高，实时性好，功耗低，能非常可靠地检测出CIP-Ⅰ Leg的步行速度。     

基于模糊PID控制的人工腿位置伺服系统设计与仿真

智能人工腿是机器人学和生物医学领域一个备受关注的研究课题,以前研制的智能人工腿,其汽缸内针阀开度的控制都是采用步进电机所构成的开环系统,位置精度不高,在本文中,我们将设计一个具有位置的速度反馈的闭环控制系统并引入基于Fuzzy推理的整顿PID控制策略,以提高控制系统的智能性,鲁棒性,快速性和准确性。本文首先概述了智能人工腿的控制原理和TMS320F240数字信号处理器（DSP）的主要特点,其次设计了一种基于Fuzzy-PID的直流电机位置伺服控制系统的结构,最后对该位置伺服系统进行了计算机仿真,结果表明,本文所提出的设计方法是正确的,可行的,可以有效地用于智能人工腿的行走控制。     

步态相位识别技术在人工腿设计中的应用研究

对国内首个智能仿生人工腿原型机CIP-I Leg的基本结构及工作原理进行简要的介绍,接着介绍了智能人工腿摆动相模糊控制系统的整体设计方案;文中对健康腿的步态从单足和双足两个角度进行分析,提出基于人工腿的步态识别方案,并详细介绍了人工腿步态识别的具体实现方法;步态信息通过膝关节处的霍尔传感器和脚底的压力传感器获取,并给出了霍尔传感器和压力传感器的信号的硬件处理电路及软件流程图;实验结果表明,系统能够可靠地检测出步态相位信息,并取得了预期的效果.     

智能仿生人工腿CIP-I Leg性能仿真评估研究

该文对智能仿生人工腿（IBAL）--CIP-I Leg的结构进行了简单介绍，并提出了一全新的IBAL设计、仿真评估体系。依照该体系。建立了新型二级差动气缸的动力学模型，并利用三维造型技术和虚拟样机技术建立了CIP-I Leg与人体大腿残肢的虚拟样机模型。在分析正常人的步态数据基础上。对模型髋关节施加了预定轨迹并对大腿残肢进行运动规划。通过将针阀的最大垂直位移平分10档进行一组设计研究，初步完成了该虚拟样机模型在摆动相的运动学、动力学仿真分析。仿真结果表明，CIP-I Leg在摆动相期间具有良好的运动学及动力学性能；该虚拟样机模型能初步实现CIP-I Leg的仿真性能评估.     

基于交流伺服控制单元MCW151的位置控制系统设计

文章介绍了欧姆龙公司最新推出的新型交流伺服控制单元MCW151的原理和性能，阐述了基于交流伺服控制单元MCW151的位置控制系统的特点，并且设计了一种新的基于MCW151的高精度伺服控制系统。     

工业重载液压系统的位置伺服控制

本文以清华大学自动化系设计并制造的国内首台具有自主知识产权的HMK 1800重载轧辊荒磨机为背景,介绍其液压系统的位置伺服控制方法. 液压系统是荒磨机最关键的执行机构, 本文设计的位置伺服控制系统采用双闭环结构, 内环是活塞速度闭环, 外环是油缸位置闭环, 位置设定值通过线性插补的方式给定. 这种结构在恒位置磨削的时候可以保证位置控制精度, 在磨削臂进给的时候可以控制进给速度. 本文整定了两套PID参数以适应模型参数的变化, 并采用增量式PID从而实现控制参数的无扰动切换.     

基于虚拟现实技术的移动机器人视觉伺服控制系统设计

为了有效确保移动机器人视觉伺服控制效果,提高移动机器人视觉伺服控制精度,设计了基于虚拟现实技术的移动机器人视觉伺服控制系统。通过三维视觉传感器和立体显示器等虚拟环境的I/O设备、位姿传感器、视觉图像处理器以及伺服控制器元件,完成系统硬件设计。从运动学和动力学两个方面,搭建移动机器人数学模型,利用标定的视觉相机,生成移动机器人实时视觉图像,通过图像滤波、畸变校正等步骤,完成图像的预处理。利用视觉图像,构建移动机器人虚拟移动环境。在虚拟现实技术下,通过目标定位、路线生成、碰撞检测、路线调整等步骤,规划移动机器人行动路线,通过控制量的计算,实现视觉伺服控制功能。系统测试结果表明,所设计控制系统的位置控制误差较小,姿态角和移动速度控制误差仅为0.05°和0.12m/s,移动机器人碰撞次数较少,具有较好的移动机器人视觉伺服控制效果,能够有效提高移动机器人视觉伺服控制精度。     

六足步行机节能最佳腿行程的研究

本文研究了步行机腿行程对其能耗的影响,分析了步行机低速和高速行走的最佳腿行程,就具体结构形式的腿得到了其耗能和耗能率计算公式.具体计算了缩放式腿的最佳腿行程,为步行机总体结构设计和行走时的控制提供了理论依据.     

六足仿生机器人机构与控制系统设计

由于六足仿生机器人的足数较多,控制其稳定行走较为复杂,针对控制六足机器人稳定行走的要求,该六足机器人的腿部是参照蚂蚁的腿部结构进行设计,并对其进行建模分析.整个系统在硬件上选取了Arduino、无线模块、显示模块、舵机控制板等;软件上选用Qt Creator在上位机上编程,用于远程遥控六足机器人及观察其行走状态变化;在步态控制上采用了三角步态控制算法.通过设计机械结构、建模分析以及硬件、软件和算法的结合,实现了六足仿生机器人的稳定行走.     

嵌入式平头锁眼机控制系统的设计

针对平头锁眼机的智能化控制问题,综合应用ARM、DSP、FPGA等嵌入式技术,开发平头锁眼机智能化控制系统.该智能化控制系统由嵌入式ARM主板、基于DSP+FPGA的运动控制卡、带触摸功能液晶屏、主轴伺服驱动单元、进给轴驱动单元、输入/输出信号接口、系统电源等组成,可实现对平头锁眼机的高速、高精度运动控制.应用结果证明,该控制系统具有开放性好、控制精度高、速度快、功能丰富、操作方便、运行稳定、成本低、通用性好等优点,各项指标完全满足设计要求,市场前景非常广阔.     

适用于主动式半捷联的伺服电机多级控制调速方法

针对现有捷联式惯性测量技术存在的被测载体在高自旋运动环境下姿态测量精度低的问题,提出了半捷联惯性测量的概念、原理和主动式半捷联惯性测量的实现方法,同时针对主动式半捷联惯性测量系统中对电机转速较高的控制要求,提出了适用于伺服电机速度调节的多级控制策略.通过测速陀螺输出补偿系统、转速复合测量系统、智能修改PID参数系统、高动态响应电机驱动执行系统等具体控制方法的实施,实现了对电机转速的精确控制,有效地抑制了被测载体高自旋对惯性系统姿态测量精度的影响,具有一定的工程应用价值.     

机器人关节用高精度交流伺服系统研究与实现

机器人关节驱动要求满足响应速度快﹑运行稳定及精度高等性能指标,其关键是通过转矩控制及位置调节器设计来满足要求;首先针对非理想反电势的永磁交流伺服机,对转矩构成进行了推导,分析了转矩和反电动势、占空比的关系,提出了一种基于离线反电势测量实现了抑制转矩脉动的控制方法;其次,位置伺服采用了模糊自适应PID控制器实现位置的快速跟踪控制,采用此法能够克服单纯使用PID控制存在的超调和振荡,使系统输出超调明显减小,定位精度得到提高。在实验系统中,采用以英飞凌公司的XC167CI控制系统和功率MOSFET逆变器组成的伺服系统,实现了速度阶跃响应时间<20ms,速度稳定精度±2%,转矩精度±1%。整个过程速度响应迅速又运动平稳,位置能也迅速跟踪给定信号,且位置响应无超调;证明所提出的方法对于提高系统的性能是有效的,最后将其成功应用于自行研制的高压输电线巡检机器人控制系统中,获得了满意的效果。     

基于外转子式正弦波无槽无刷力矩电机的超低速高精度伺服系统

阐述了基于外转子稀土永磁正弦波无槽无刷力矩电机直接转矩控制的数字式超低速高精度伺服系统的工作原理、系统构成、控制策略和功能实现.系统实测结果表明,可实现优越的精度和稳定的超低速运行特性.     

智能PID控制算法在跟踪伺服控制中的仿真研究

智能PID控制算法,其控制对象为直流伺服系统。根据伺服控制系统控制精度、响应速度、系统稳定性与适应能力的要求,采用智能PID控制算法与常规PID算法进行比较作出仿真曲线,得出在复杂对象的控制系统中,采用智能PID控制算法在系统稳定性、快速性和消除系统超调方面的优越性。