约束条件下的巡线机器人逆运动学求解

高压输电线路巡检机器人是一种多关节悬挂运动机构,要实现其运动控制就需要根据机器人的本身机构特点和悬挂系统的运动约束条件进行运动学分析.本文利用微分扭转法对巡线机器人的正向运动学进行了求解,并通过对机器人悬挂系统的力学分析,得到了机器人运动学的约束条件,并在这种约束条件下,采用了一种可用来进行实时控制的迭代循环坐标下降(CCD)算法,来进行机器人的逆运动学求解.这种迭代算法对于有运动约束系统的逆运动学求解具有较强的适用性,而且它具有较好的收敛性和有效性,适合于在线计算,便于巡线机器人的实时运动控制.     

巡线机器人仓储管理系统设计与开发

为实现自动化仓储信息管理,设计开发了一种基于巡线机器人技术的仓储信息管理系统。机器人的核心控制器采用双DSP主从式结构,主DSP用于实现机器人的运动控制,从DSP实现对货物条形码信息和货位信息的采集与存储。该系统利用巡线机器人遍历所有仓储货位,完成仓储货物信息的自动采集、存储、传输,并通过上位机实现对信息的数据库管理。机器人与上位机之间采用无线方式实现通讯。     

基于LabVIEW的机器人的运动控制系统研究

为了减少机器人运动轨迹误差,实现对机器人的精准控制,提高机器人的运动效率,设计了基于LabVIEW的机器人的运动控制系统;采用了NI公司的控制板卡,选用了Odriver驱动器作为主控制器,选用大力矩伺服电机作为驱动电机,实现运动控制系统的硬件架构的设计;通过脉冲信号驱动电机运动,获取机器人的运动轨迹数据,通过进行对控制系统进行模块化编程,获取了机器人实际运动轨迹和理论轨迹,最终实现机器人实际轨迹与理论轨迹的拟合,减少了运动轨迹的偏离程度,完成对运动控制系统的软件设计。实验表明,机器人能够实现精准控制,提高了机器人的运动效率。     

一种输电线路巡检机器人越障规划方法

针对输电线路巡检机器人的局部自主与远程控制方式,提出了一种基于有限状态机的越障规划方法.将巡检机器人的越障运动过程分解成若干离散化的关键状态,建立了运动规划的有限状态机模型.采用一种基于模糊方法的产生式系统用于推理越障模式,并产生运动序列.仿真与现场实验验证了越障规划方法的正确性和有效性,该方法可应用于输电线路巡检机器人运动控制.     

基于巡线机器人的货物定位系统的设计和实现

在仓储货物信息自动化管理的过程中,为实现仓库货物的准确定位,设计了一种基于巡线机器人技术的货物定位系统.在机器人巡线过程中,通过车载条码扫描设备对货物条形码进行扫描,在条形码响应的同时,对货位信息进行采集.并将采集信息以无线传输方式发送到上位机进行分析处理.针对采集过程中由于条形码响应时间造成的货位信息误差问题,采用了误差冗余算法.实验结果表明,通过这种算法实现了货物的准确定位.     

基于PID控制算法的自动巡线机器人的设计与实现

自动巡线移动机器人能在各种环境下独立执行巡线任务,适用于工业、农业、物流等领域。传统机器人在复杂或需快速响应的环境中效率低。为此,采用PID（比例-积分-微分）控制算法优化机器人的路径追踪和运动控制,提高巡线的准确性和稳定性。通过硬件和软件的综合设计,实现了一款基于PID算法的高效、稳定的自动巡线机器人,其设计的有效性通过装配、调试和实验得到了验证,为自动巡线机器人在各行业的应用提供了理论和实践基础,有助于扩大自动化技术的应用范围和提高效率。     

基于偏微分方程约束的机器人群集运动控制系统设计

为充分发挥机器人群集的协作优势,克服单机器人能力不足问题,利用偏微分方程约束理论,设计机器人群集运动控制系统。扩大机器人群集间通信网络范围,改装机器人传感器、运动控制器和驱动电机设备。在硬件设备的支持下,考虑机械结构、运动与动力工作原理,建立机器人群集数学模型。分配机器人群集运动任务,利用偏微分方程规划机器人群集编队运动路径,设置规划路径作为机器人群集运动的约束条件。从位置和姿态角两个方面计算运动控制量,通过控制指令的生成与转换,实现系统的机器人群集运动控制功能。通过系统测试实验得出结论：与传统运动控制系统相比,在优化设计系统的控制下,机器人群集的运动跟踪控制误差为13cm,机器人群集运动过程中产生的碰撞次数得到明显减少,即优化设计系统具有良好的控制效果。     

基于ARM9的嵌入式足球机器人运动控制系统

提出以S3C2410为主控芯片,对MCX314As进行控制的嵌入式足球机器人运动控制方案,分别设计系统的硬件和软件部分.通过对四轮全向机器人的运动学分析,得到机器人运动控制方案.实验证明,以本控制器作为ROBOCUP中型组机器人的底层运动控制系统,速度和位置控制精度等指标均达到了设计要求.     

基于在系统可编程技术的PC运动控制卡研究

介绍了在系统可编程(ISP)器件及其优点,分析了PC多轴运动控制卡关键电路的工作原理,并由高密度的ISP器件设计实现,运行结果表明所设计的电路完全达到了设计要求。     

分布式多机器人运动控制的离散事件系统方法

传统多机器人系统的运动控制主要依赖于机器人的动力学方程或运动学方程,通过求解微分方程组来获得机器人的输入控制信号.随着系统中机器人数量的增加和运行环境的复杂化,动力学方程很难描述多机器人系统的运动行为,且无法很好地解决诸如死锁等逻辑故障.本文简略综述了国内外的研究现状,重点介绍笔者所在研究组开展的关于离散事件系统方法在多机器人运动控制方面的应用性研究工作.其动机在于:1)基于离散事件系统方法的运动控制能够有效地解决系统运行过程中产生的诸如死锁等逻辑故障.首先,利用离散事件系统模型对多机器人系统的运动进行建模,从而降低计算复杂性;其次,基于所得离散事件系统模型,设计分布式安全运动控制算法,使各个机器人可以自主地、无碰撞地、无死锁地运动;设计分布式鲁棒运动控制算法,使得失效的机器人对系统的影响最小.2)基于离散事件系统方法的运动控制策略可以结合传统的基于运动学方程的运动控制方法,从而使系统不但能够避免顶层的逻辑故障,而且能够确定机器人执行器的输入信号.