基于DSP的电脑鼠系统设计

本文设计了一种基于DSP的微型机器人-电脑鼠系统。通过对车体速度和方向进行控制,使电脑鼠顺利穿越迷宫到达终点并顺利返回起点。实践证明,该系统能完全实现自主控制,抗干扰能力强,稳定性好。     

移动机器人的宏行为控制设计

利用宏行为的概念和方法,设计一个移动机器人系统.通过对系统结构的分析,给出移动机器人的运动模型;通过对整个系统行为的分析和分解,给出了移动机器人的宏行为模型结构.利用这一模型,实现了在白色背景下跟踪黑色轨迹的快速行驶.实验数据表明,移动机器人对黑色轨迹的跟踪精度较高.     

交互式遥操作机器人实验平台中的通信时延问题研究

Internet网络通信时延的特点造成了基于Internet力觉临场感机器人系统的不稳定性和透明性降低.为了能在同一实验室中开展关于通信时延对遥操作系统的影响及如何克服或减小其不利影响的研究,提出了利用缓冲技术模拟网络通信大时延和随机时延的方法.具体介绍了时延模拟的原理、方法和实验测试结果.     

实时触觉再现接口的设计与实现

提出了一种具有实时触觉反馈作用的人机接口装置的设计方法,以控制弹性梁的有效变形长度为核心,保证了触觉再现的实时性和准确性,从而可以在操作者指端大范围再现虚拟对象或远程对象的刚度.介绍了该人机触觉再现接口装置的机械设计、传感器系统、直流伺服控制系统以及数据采集系统的设计.该实时触觉再现接口具有尺寸小、刚度再现范围大等特点,可广泛应用于遥操作机器人和虚拟现实领域.     

微分进化算法在圆度误差评定中的应用

为了精确快速计算圆度误差,提出了基于微分进化智能优化算法的最小区域圆度误差评定方法。介绍了微分进化算法的基本原理及种群初始化、变异、交叉、选择实现步骤,建立了该算法求解最小区域圆度误差的数学模型。为验证算法的有效性,进行了大量实验并与多种算法进行对比,证实了方法的评定结果不仅小于最小二乘法及标准遗传算法评定结果,精度高,而且计算结果稳定,运算速度快。实验表明:微分进化算法用于最小区域圆度误差评定有较强的自适应能力、快速全局收敛性和高稳定性,适于对高精度圆度误差的快速评定。     

基于进化动态递归模糊神经网络的上肢康复机器人自适应阻抗控制

针对机器人辅助患肢进行康复训练时患肢病情的变化对系统运动平滑性和稳定性造成的影响,在传统阻抗控制方法的基础上,提出了一种基于进化动态递归模糊神经网络(EDRFNN)的新的自适应阻抗控制方法。该方法根据在线辨识得到的患肢机械阻抗参数,运用EDRFNN对目标阻抗控制参数进行动态调整。在调整过程中,首先采用混合进化算法离线优化目标阻抗控制参数,然后再利用基于Lyapunov函数稳定收敛性理论设计的动态BP算法对目标阻抗控制参数在线作进一步的调整。分析和仿真结果表明,这种新的方法较其它阻抗控制方法更能有效地适应患肢病情的变化,且具有较好的平滑性和稳定性。     

一种基于肌电信号的动作起始时刻识别方法

提出一种提取尺侧腕屈肌表面肌电信号的短时统计特性，并将此特性预处理后作为自组织人工神经网络输入来判断运动状态，进而实现实时识别人体特定动作起始时刻的方法。用这种方法识别特定动作的运动起始时刻，省去了动作电位在肌纤维内传递以及肌纤维内部Ca^2＋和ATP化学反应的时间，大大提高了人-计算机接口的时间效率。最后分析了特定动作误判出现的原因和解决办法。实验结果证明本文方法速度快、可靠性高，可在军事和竞技体育等领域得到广泛应用。     

基于宏行为的侦察机器人事务执行机制研究

为了便于操作员在侦察现场进行事务规划，提出了基于宏行为的事务描述方法和事务执行机制．按照机器人对环境变化的响应方式的不同，将机器人的行为分成基本行为、组合行为和宏行为，给出了描述这些行为的方法和一个宏行为的设计实例．引入了基于RS模型的行为合成运算符合成机器人行为的方法，从而可以形式化地构建侦察机器人的事务描述．实现了能够解释和执行事务描述的、基于宏行为的事务执行器．仿真和实验结果表明提出的任务描述方法可行，事务执行器能够可靠地完成事务描述所规定的任务．     

基于几何参数标定的串联机器人精度提升

为了提升串联机器人绝对定位精度,提出了基于零参考模型(ZRM)的机器人几何参数标定方法。建立了包含方向矢量和连接矢量的机器人零参考模型;针对模型特点,利用改进遗传算法(IGA)优化求解零位方向分量和位置方向分量,给出了用IGA标定几何参数目标函数值计算方法及求解几何参数误差的具体步骤。通过对ER10L-C10工业机器人不同测点下仿真标定及实测研究结果表明:IGA方法能够快速对机器人ZRM的几何参数实现标定,当标定点设定为50个左右时,标定后的机器人在测试点的精度提升泛化能力较好,对ER10L-C10机器人在整个工作空间内实测标定其末端绝对定位精度提升约90%,该方法适于在有高定位精度要求的串联机器人中推广应用。