一种蛇形管道机器人结构设计及运动分析

为了更好地解决管道堵塞、裂纹等问题,本文基于设计了一种用于管道疏通及管道检测的蛇形管道机器人。在狭小管道中,蛇形管道机器人主要通过蠕动的运动方式前进,本文首先对蛇形管道机器人蠕动的运动方式进行了运动学规划,然后建立出蛇形管道机器人的化简模型,通过Adams软件对其运动和力进行仿真分析,并得出蛇形管道机器人蠕动一个循环前进0.145m,蠕动时关节最大力矩为2.03N·m,验证了结构与电机选型的合理性,还设计了一套基于STM32单片机的控制系统,通过配备的App软件控制其运动以及头部的各个传感器,从而实现机器人的运动、检测、疏通等功能。     

一种基于总线的移动探测机器人控制系统设计与实现

针对机械臂定位相关的控制算法缺乏合适验证平台的问题,将移动机器人技术和机械臂控制技术相结合,在分布式控制系统结构的基础上设计并实现了移动探测机器人原型样机。该系统由一个中央主控单元和多个从控制单元构成,单元之间通过总线相连,以实现探测机械臂各部分的模块化。该控制系统已经成功应用于实验室的探测机器人中。该设计能够完成对机械臂运动控制任务,可以用于移动探测机器人平台的建立以及相关算法的实现。     

一种新型中央空调管道机器人的设计

论文根据集中空调管道清扫的特点,设计了一种新型的空调管道机器人,并以自行研发的集中空调管道机器人样机为例,介绍了其传动机构、运动机构的设计,系统功能的实现以及由些引出采上位机与下住机的通信方式的问题.设计中采用三轮三角形布置的轮式移动载体,选用RS-485作为通信电气标准,实现51单片机控制端与Pc机的通信.在操作员的远距离遥控操作下,空调管道机器人在管道内部自动行走,并携有操作机构和辅助设备(CCD摄像机、管道清洁扫等),进行一系列管道清扫作业.     

一种新型管道内微机器人的研究

本文描述了一种微管道机器人的结构与控制,分析 了这种微管道机器人的移动原理,该机器人借用仿生学原理,结构独特、简单、新颖,运行 速度快,能方便地实现前进和后退,可以在各种形状的弯管内运行．具有自学习功能,实现 了智能控制．该机器人的直径为8mm,最小长度为16mm,最高运动速度为40mm/s,牵引力大于 0.5N．该机器人可用于核电站航天飞机等其他特殊领域的微小型管道的检查,维护．     

融合视觉和嗅觉的管道探测机器人的设计与实现

介绍了一种新型管道探测机器人系统．采用视频分划生成的十字线,对管道内的视频图像信号中的目标信号进行识别和判断;利用气体传感器对管道内残留的有害气体进行识别和判断,并融合两部分的判断结果送入控制系统,用以控制机器人的移动和对目标执行动作．本系统采用巧妙的机械结构有效实现机器人在直管和弯管进行简易、快速、准确的检测．通过原理样机验证了这套系统的可行性．     

一种低存储容量Turbo码译码器结构设计及FPGA实现

为满足高性能低功耗无线通信的要求,基于反向重算和线性估算的Turbo码译码器结构,通过改变其前向状态度量的存储方式,提出了一种低存储容量的低功耗译码器结构设计方案,并给出了FPGA实现结构。结果表明,与已有的Turbo码译码器结构相比,本设计的译码器结构使存储容量降低了65%,译码性能与Log-MAP算法接近;并且在25 MHz、50 MHz、75 MHz、100 MHz、125 MHz频率下,较传统的译码器结构相比,动态的存储容量功耗均下降50%左右,而总功耗分别降低了4. 97%、 8. 78%、 11. 93%、 14. 18%、 14. 65%。     

蛇形供水管道机器人头部结构设计与运动学分析

管道机器人被广泛应用于管道检测领域,为适应小口径带压供水管网的检测,设计了一种小体型的蛇形管道机器人头部结构,不仅有着良好的防水抗压效果,且该结构引入连续体机器人的特点,采用绳驱柔性体和关节旋转的配合动作来进行姿态变换,使得机器人头部运动更加灵活,能够在150mm-300mm的小口径自来水管道中自由移动,有着广泛的可达任务空间;运用等效D-H方法建立机器人的运动学模型,计算出其正、逆解析表达式,并使用蒙特卡罗法在Matlab中绘制出机器人头部的可达任务空间图,最后将设计的虚拟样机模型在Adams仿真软件中进行仿真分析;运动学分析和虚拟样机模型的仿真分析结果表明,所提设计方案合理可行,满足应用设计需求。     

可重构星球探测机器人控制系统的设计与实现

介绍了一种新型可重构星球探测机器人系统. 基于这种机器人功能和结构的分解特点,设计了模块化控制系统,使用CAN总线技术作为模块间主要通讯方式. 提出了控制原理和集中式控制算法,有效地实现了一台子机器人在不同模式状态下自主运动和操作的控制, 并通过原理样机实验验证了这套控制系统的可行性.     

管道检测机器人设计与实现

为了简化管道检测流程和提高效率,设计了一种以通信服务模块为中心的管道检测机器人系统.从硬、软件两方面介绍了该嵌入式系统的设计和实现方法.硬件部分采用低功耗、高性能的STM32处理器作为客户端,通信服务模块采用高通AR9331路由器处理芯片.软件部分主要使用基于Linux的小型开源系统OpenWRT,实现了运动控制、视频采集、参数检查、网络数据收发、级联工作等功能.根据管道机器人的特殊工作流程,制定了一套适用于管道检测的通信协议,保证了机器人的正常工作,提高了检查效率.各种测试结果表明该嵌入式系统设计合理,整体上满足管道检测机器人的各项功能要求.     

微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统设计

针对微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统进行研究和设计,采用基于Cortex-M4内核的32位高性能单片机STM32F405RG为控制器进行了模块化设计,主要包括动力模块、姿态检测模块、无线通信模块和无线视频传输模块,分别对各模块的硬件和软件设计进行了详细介绍.实验验证,本控制系统运行可靠、稳定.     

具有无线通讯功能的挖掘机器人的设计与实现

介绍了具有无线通讯、智能寻径等功能的挖掘机器人的设计与制作;该挖掘机器人以玩具小车为车体,直流电机及其控制电路为整个系统的驱动部分,采用上、下位机分级控制模式作为挖掘机器人智能控制系统的组成方式,利用PTR2000实现上位机和单片机之间的无线数据传输,并加以多种传感器以实现挖掘机器人的智能寻径与自主挖掘等功能;测试结果表明,在该控制系统下,挖掘机器人工作准确可靠,该系统可作为智能机器人进一步研究的平台.     

腹腔镜机器人控制系统的设计及实现

根据机器人辅助微创手术任务的特点设计了腹腔镜机器人控制系统．研究了基于运动控制卡的 开放式机器人控制器结构,设计了机器人伺服系统及相应控制器硬件接口,采用面向对象的技术和模块化思 想开发了系统控制软件,应用灵活度和可操作度概念建立了腹腔镜机器人的手术规划和控制平台．通过调试 伺服参数提高了系统控制性能．实验表明,该腹腔镜机器人控制系统具有稳定性、高可靠性和多任务适应性, 满足微创手术需求．     

情感机器人试验平台的设计与实现

本文研究了情感机器人硬件平台的设计,着重论述无线通讯系统的具体实现及相关的关键技术。     

一种独轮车机器人测控系统的设计与实现

针对一款具有3个驱动关节的独轮车机器人机械系统,提出一种可以实现系统实时状态反馈和稳定平衡控制的测控系统硬件设计方案.该方案以数字信号处理器(DSP) TMS320F28335为系统控制算法计算和数据处理核心,融合了惯性测量单元(IMU)、增量式光电编码器、电流传感器等多种传感器对系统的状态进行测量,并且引入ZigBee无线通信协议作为数据传输方式,为独轮车机器人构建了简洁的级联式测控系统平台.最后通过前后俯仰平衡的物理样机控制实验验证所设计硬件方案的有效性.     

脑外科机器人控制系统的设计和实现

从无框架立体定向脑外科手术的临床需求出发,设计了微创神经外科机器人黎元BH 600的控制系统．分析确定了系统的控制结构及实施方案,对脑外科机器人的硬件和软件进行了设计,建立了脑外科机器人手术规划和控制平台．通过实验和临床应用结果,验证了该手术控制系统的高精度和稳定可靠性．     

基于单片机的无线遥控智能小车的设计与实现

从控制的角度论述基于单片机的无线遥控智能小车的工作原理。该智能小车采用STC8C52单片机作为核心控制器,通过无线通信模块遥控小车,实现前进、后退、转弯、刹车等基本功能,并利用红外传感器探测障碍物,实现小车的自动避障。整个系统电路结构简单,且可靠性高。     

智能流水线运动控制系统的设计与实现

针对传统流水线在运动控制中运动速度难以控制、定位精度不高和运行不稳定等问题,结合电动伺服精准定位和气动技术快速抓取的特点,搭建了智能流水线运动控制系统。系统建立了PC+运动控制卡的结构,硬件主要由PC机、固高GTS系列运动控制卡、伺服电机、气缸等组成,系统软件将LabVIEW环境作为开发平台,实现运动的实时、快速、高精度控制。目前该系统已在某公司流水线上通过测试并已得到应用,结果表明,该智能流水线运动控制系统不仅缩短了程序开发周期,而且可以美化人机交互界面,提高了传输运送单元的工作效率,传输运送成功率在95%以上。     

仿人机器人分布式控制系统设计与实现

针对BHBIP-1型双足步行机器人对控制系统的实时性和稳定性要求,设计实现具有3层结构的分布式控制系统,包括基于PC104的主控层、CAN总线通信层和执行层,给出上位机、关节位置伺服控制器的硬件及控制软件设计方案。样机调试结果表明,该控制系统性能良好,机器人行走过程稳定,抗干扰能力强。