基于MEMS器件的微小型移动机器人嵌入式导航定位系统的研究

文章针对微小型移动机器人的实时导航定位需求,采用嵌入式系统设计思想,以新型MEMS惯性器件为核心,利用ARM／OPLD构建了一种结构紧凑、低功耗、低成本、通用性强的实时导航定位系统硬件平瓮利用μC／OS—Ⅱ实时操作系统开发了其嵌入式软件平台,实现了数字信号处理、插值升频、导航信息解算等处理算法;最后,通过在机器人上的搭载实验,验证了系统的功能和可靠性。     

一种导游服务型机器人设计

针对某科技馆提出的要求,设计了一种导游服务型机器人。该机器人由机械系统、运动控制系统、传感器系统组成。完成了移动底盘、手臂、头部等机械结构设计;通过对运动控制卡和步进电机特性的研究提出运动控制方案;设计了一种基于光电传感器的寻线导航方案,并通过试验调试对寻线导航方案进行优化。实验证明,机器人能够完成礼貌迎宾、巡线导航和语音导游功能。     

校园导游服务移动机器人设计与研究

介绍了一种应用于校园内的导游机器人的设计与应用,给出了系统总体设计、硬件设计、软件设计等过程。该机器人采用上位机和下位机相结合的控制方式,同时通过GPS导航接收装置起导游功能,用户可通过语音、触摸屏幕、按键等方式方便地与机器人交互。实验结果表明,该系统能稳定可靠地实现在校园内的自主运动和避障。     

校园导游服务移动机器人设计与研究简

介绍了一种应用于校园内的导游机器人的设计与应用,给出了系统总体设计、硬件设计、软件设计等过程.该机器人采用上位机和下位机相结合的控制方式,同时通过GPS导航接收装置起导游功能,用户可通过语音、触摸屏幕、按键等方式方便地与机器人交互.实验结果表明,该系统能稳定可靠地实现在校园内的自主运动和避障.     

电磁诱导式喷雾机器人导航控制设计

利用电磁感应技术对喷雾机器人的导航控制系统进行了设计,提出了一种基于PD控制的四轮独立驱动、实时跟踪诱导的控制算法.该算法能够使喷雾机器人在转弯时自动调整行走速度和路线.运行试验表明,算法程序稳定、可靠,满足了喷雾机器人的功能要求.     

支持模型驱动开发的飞控系统数字样机设计

针对飞控系统设计面临的各种问题,研究了一种基于图形化建模语言、支持模型驱动开发的飞控系统数字样机设计技术。基于Rhapsody,STATEMATE,Simulink等搭建了用于飞控系统数字样机设计的支撑平台,研究了基于支撑平台的飞控系统数字样机设计流程及数字样机的四个不同侧面;以一小型无人机飞控系统为例,详细介绍了其数字样机设计,并进行了两个层次的检查和仿真验证。设计实践表明该方法能有效缩短设计时间,提高设计质量,支持后期软件的模型驱动开发,适用于各类飞行器控制系统数字样机的设计。     

一种人形机器人气动导航主动控制系统

为解决人形机器人导航控制智能化水平较低,自适应程度不高的问题,设计了一种基于北斗导航的人形机器人气动导航主动控制系统。建立了人形机器人运动学数学模型,研发了机器人气动导航控制系统,通过国家2000坐标下导航实验,对模型和系统进行了实验验证。结果表明:建立的运动学数学模型和导航控制算法是合理的,研发的气动导航主动控制系统可满足人形机器人的气动导航主动控制要求,有效提升了人形机器人导航控制的智能化程度。     

机器人机械结构参数的相关性分析

根据机器人机械臂结构系统的设计特点，运用键图模型手段，建立了机械臂结构系统的仿真控制模型，并以此探讨了机器人结构参数的相关性，为机器人机械臂的设计提供可靠的依据和一种新的设计分析方法。     

一种基于SLAM的多功能探索机器人设计

针对机器人在未知环境下导航和捕获目标问题,设计了一种基于SLAM技术的探索机器人,并提出一种融合机器视觉与SLAM算法的导航方法。机器人由主控模块、底层驱动模块、摄像头、激光雷达和机械臂构成。通过在安装有开源机器人操作系统(ROS)的机器人上进行实验。实验结果表明,通过上述方法能够构建可靠有效的地图并规划出合理的移动路线,完成目标物体的定位和捕获。     

基于GPS的水陆两栖机器人导航系统的研究

将GPS技术用于水陆两栖机器人自主运动控制，设计了一种基于嵌入式操作系统、用于水陆两栖机器人导航的GPS系统。首先构建了GPS硬件系统，然后研究了基于ARM（anvanced RISC machineS）的GPS接收机的数据提取及处理的软件实现方法；在此基础上，采用高斯投影算法，将WGS-84转换至平面坐标，实现了对两栖机器人运动轨迹的连续监控。     

自主无人机导航及数字飞行控制系统的研制

介绍了数字式无人机飞行控制系统的硬件组成和主要特点,详细阐述了该数字飞行控制系统自主飞行的控制律的设计原理及软件实现方法。半物理仿真结果表明,该数字飞行控制系统能够较好地实现自主导航。     

基于MS5534的无人机用高度传感器

在无人机的飞行控制中，飞行高度是重要的控制参数。基于数字压力传感器NS5534研制的高度传感器，对大气压力进行了温度补偿，用软件滤波兼顾了数据稳定性和频率响应，采用气压-高度的分段非线性拟合保证了精度，并结合飞控系统设计了通信接口。该高度传感器具有体积小、质量轻、数据稳定、响应快的优点，特别适合无人机的使用，经某型号无人机飞行试验，完全满足飞行控制系统的要求。     

综合定量反馈理论与特征结构配置的飞行控制系统优化设计

定量反馈理论(QFT)是一种新颖的频率域鲁棒控制技术,在N ichols图上开展分析与设计。针对大包线范围内系统模型变化大的特点,可采用QFT设计横航向控制器。由于QFT主要针对单输入单输出(SISO)系统进行分析,因此首先应采用特征结构配置(EA)理论将无人机的横航向模态进行近似解耦,将多输入多输出(M IMO)系统转化为SISO系统,再采用QFT进行控制系统设计。本文将两种控制方法结合起来,构成综合优化飞行控制方法,针对某型无人机包线范围内选取的18个状态点组成的控制对象模板进行控制设计,并进行非线性仿真。仿真结果表明设计的控制器使得无人机在全包线范围内具有较好的性能和鲁棒稳定性。     

基于μC/OS-Ⅱ的无人机飞控系统软件设计

为满足无人机飞控系统可靠性和实时性要求,提出一种基于μC/OS-Ⅱ的飞控系统软件设计方法.分析了飞控系统软件的特点和要求,设计了飞控软件的整体框架;对系统任务进行优先等级划分,利用操作系统进行多任务的调度和切换;为配合以DSP2812为核心的硬件资源,配置了操作系统文件,优化了系统堆栈设计.     

无人机飞控系统故障诊断专家系统设计

针对无人机飞控系统的特点和维护要求,介绍了MBIT故障诊断专家系统的设计思路和实现方法,构建了无人机飞控系统故障诊断专家系统的体系结构,深入研究了如何建立故障知识库、制定推理机制、组建综合数据库和故障解释,并结合某型号给出了具体的示例。在工程实际使用过程中,可以利用本系统对无人机飞控系统进行有效维护。     

小型无人机吊舱环控系统的研制

针对小型无人机电源紧张、尺寸小、载重量低、飞行速度低的特点,机载吊舱平台的环控系统设计需要满足飞行包线范围内的制冷需求。结构紧凑、重量轻、低功耗的环控系统成为了无人机飞行器研究的重要课题。文中提出了一种对冲压空气压头进行补偿的新型空液换热子系统并将其应用于小型无人机的环控系统设计,阐述了该系统的设计思想和关键技术。采用6SigmaET软件进行了空液换热仿真,结果表明系统换热量达到1.6 kW。实验验证结果也说明该空液换热子系统增强了环控系统低空低速区域的制冷能力。综上所述,本系统是适用于小型无人机机载吊舱的一种经济、高效的环控系统。     

遥测数据驱动的无人机飞行状态识别方法

无人机飞行状态的识别是无人机飞行状态分析必要的基础,可为无人机任务调度、智能维护维修和设计优化提供参考信息。无人机的遥测数据是对其飞行状态识别的重要依据,针对无人机遥测数据量大、各飞行状态持续时间不同、数据混有噪声、无法直接提供飞行意图信息等问题,提出一种基于切比雪夫特征提取和随机森林分类(Chebyshev-random forest,C-RF)算法的无人机状态识别方法。采用Chebyshev拟合法对遥测数据进行特征提取和降维,利用随机森林算法实现飞行状态的自适应分类。所提出方法将Chebyshev拟合系数计算简单、接近最佳拟合的优点与随机森林算法的训练速度快、分类准确率高和抗噪能力强等优点相结合,可覆盖无人机的各类样本且避免过拟合问题,实现了无人机飞行状态的有效识别。采用真实无人机遥测数据进行验证,总体识别准确率高于90%,少类样本亦可被准确识别,证明了所提出方法的有效性和实用性。     

ZERO PHASE ERROR REAL TIME CONTROL FOR FLIGHT SIMULATOR SERVO SYSTEM

Flight simulator is an important device and a typical high performance position servo system used in the hardware-in-the-loop simulation of flight control system. Without using the future desired output, zero phase error controller makes the overall system's frequency response exhibit zero phase shift for all frequencies and a very small gain error at low frequency range can be achieved. A new algorithm to design the feedforward controller is presented, in order to reduce the phase error, the design of proposed feedforward controller uses a modified plant model, which is a closed loop transfer function, through which the system tracking precision performance can be improved greatly. Real-time control results show the effectiveness of the proposed approach in flight simulator servo system.     

一种新型无人机飞行控制系统的设计

文章基于无人机系统未来发展路线,从无人机系统飞行任务剖面的技术需求出发,重点研究飞行控制系统的功能、控制过程及系统硬件电路组成等,设计出一种新型的无人机飞行控制系统。该系统应用广泛,具有设计精炼、可靠性高、易操作等特点。     

基于DSP飞控系统的设计和实现

在军事上以及民航中,无人机已经发挥着重要的作用.随着无人机越来越广泛的应用,其性能指标和设计方法也在不断地提高.针对某型号的飞机模型,提出以DSPTMS320LF2407为处理核心并设计出飞控计算机.并以此构建了飞控系统,分别详细地对纵向、横侧向通道的控制率和算法进行设计和仿真;并实现了自主飞行,验证了以DSP设计的无人机的控制系统以及实现航路规划和管理的可行性,从而为进一步设计出高性能、高可靠性、满足更为复杂的飞行任务的无人机奠定了理论基础和硬件实现条件.