基于EPOS的激光导航移动机器人运动控制研究

为了提高移动机器人运动控制精度,满足移动机器人精确运动的需要,研制了一种以EPOS运动控制器为核心、采用激光导航的移动机器人运动控制系统。为验证运动控制系统的正确性和有效性,采用Lyapunov函数设计出一种速度跟踪控制算法。移动机器人轨迹跟踪实验结果表明,该控制系统精度高、实时性好、可以满足移动机器人在各种环境中的行走需要。     

轮-腿-履带复合移动机器人的研究

中国科学院沈阳自动化研究所自行研制的灵豹复合移动机器人,采用轮-腿-履带复合移动机构,构建了嵌入式控制系统,设计了模糊控制器控制机器人行走,实现了机械臂的自主联动控制.机器人运动控制更加简便,系统具备良好的适应性和运动稳定性.     

多移动机器人避障编队控制

研究多移动机器人避障优化设计,针对多移动机器人在障碍物环境下的编队控制问题,为了保持整体合理避障和控制系统的稳定性和安全性,提出一种多机器人避障编队控制策略.首先获得多移动机器人编队的队形结构模型,结合多机器人完成避障编队任务的问题描述;在此基础上引入导航函数采用一种避障编队控制算法,使移动机器人能以设定的队形运动到目标点,可保证编队运动过程中未与障碍物发生碰撞.进行仿真的结果证明,所提算法解决了多机器人编队与避障问题,并保证了闭环系统的稳定性与安全性,验证了设计方法的有效性.     

嵌入式移动机器人目标搜集运动控制研究

本文基于移动机器人平台设计实现了核心嵌入式控制系统,采用上位机-下位机两级体系结构,开发了环境信息采集上位机软件及机器人运动控制下位机软件;通过激光测距仪实时测量与数据处理,实现机器人对环境目标的探测与感知,设计了电机控制器用于实现机器人运动控制;最后,针对目标搜集使命案例,验证了移动机器人对环境目标的自主探测与搜集的作业能力,实验结果表明：所设计的嵌入式控制系统及其运动控制器满足使命任务要求。     

移动机器人计算机控制

根据移动机器人跟踪控制和运动规划的目的,设计了一套计算机控制系统,其中包括计算机控制部分、直流伺服电机驱动部分、视觉系统部分和电机转向分辨电路部分,以及控制程序设计流程。该系统的硬件和软件能够有效快速驱动移动机器人跟踪预定的路径以及完成运动规划。     

变电站带电水冲洗机器人开放式控制系统

为了解决人工水冲洗变电站设备的问题, 文中介绍了一种新型的变电站带电水冲洗移动机器人及其开放式控制系统结构体系. 首先, 介绍了变电站带电水冲洗移动机器人总体设计, 然后, 给出了该机器人开放式控制系统结构体系. 变电站带电水冲洗移动机器人采用基于PC机、触摸屏和运动控制器的开放式控制系统, 提高了控制系统的开放性和交互性能; 基于分层递阶控制的思想, 将控制系统划分为组织级、协调级和执行级三个层次, 通过各层的配合保证了运动控制算法的实时性和各子系统的协调工作.     

基于旋量理论的移动机器人建模与控制

为了解决移动机器人由于系统中存在不可积运动约束,不能直接应用旋量理论建模的问题,通过构造虚拟连杆首先把移动机器人转化成等价的固定基单自由度关节的开链机器人,然后基于运动旋量理论建立了移动机器人的运动模型,为移动机器人系统建模提供了一个简洁的新途径.基于所建立的移动机器人运动模型,设计了一个稳定的输出跟踪控制器.在Matlab下对移动机器人的建模和控制进行了仿真,验证了所提出的建模方法的可行性.     

移动机器人无线局域网控制系统

设计了一种移动机器人无线局域网控制系统,采用0penWrt系统的无线路由器建立无线局域网,与FPGA进行数据转换,设计了系统的人机交互界面。通过WiFi,操作人员可以对移动机器人进行遥操作控制。通过整体设计使得系统能通过无线局域网将移动机器人控制器与上位机控制平台联系起来进行数据交流,实现上位机对移动机器人的遥操作控制功能以及对移动机器人的监测功能。     

满足复杂要求的机器人最优巡回控制系统设计与实现

本文结合线性时序逻辑理论与模糊控制方法,设计并实现了一种满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制系统,它既能够针对复杂时序任务进行路径规划,又能够对机器人进行模糊控制实现路径跟踪.首先,基于线性时序逻辑理论,确定能够满足复杂巡回任务需求的全局最优路径.接着,根据所获得的最优路径,采用模糊控制方法设计轨迹跟踪控制器,使其通过实时位姿反馈对机器人进行路径跟踪控制.仿真结果验证了移动机器人巡回控制系统的有效性.最后,基于E-Puck移动机器人构建了能够满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制实验系统.基于所提出的最优巡回路径规划算法和模糊控制器设计方法,通过图像处理、数据通信、算法加载等软件模块的实现完成了满足复杂任务需求的移动机器人巡回控制.     

基于大数据聚类的移动机器人运动跟踪控制系统设计

目前研究的移动机器人运动跟踪控制系统控制过程易受到外界扰动影响,导致控制稳定性较差,运动跟踪准确性较差,为此,基于大数据聚类算法设计了一种新的移动机器人运动跟踪控制系统。硬件部分主控制器负责远程无线通讯,图像采集的数据传输和舵机驱动连接,驱动控制器为机器人行走提供动能保证;远程控制模块负责数据,图像和指令的传输;舵机控制模块机器人的行走、转向;软件部分首先通过大数据聚类的方法分析机器人移动步态,根据运动超声波传感器原理判定障碍物位置,考虑移动机器人运行状态与足端轨迹,构建机器人行走控制模型。通过髋关节调节机器人姿态,消除外部扰动对机器人姿态和运动速度的影响,得到抗扰动控制模型。实验结果表明,所设计系统在对机器人运动控制的稳定性及对抗外界扰动方法具有较好的性能,能够实现对移动机器人运动的准确跟踪。