用于竞赛的全向移动机器人设计与运动分析

介绍了用于竞赛的全向移动机器人的设计与构成,运用三维CAD软件Solid Works建模及对其运动学、动力学模型进行详细的研究分析,研究其运动时不同的质心位置轨迹的变化规律及本质,并且建立了该移动机器人适用的运动学方程,使全向移动机器人在竞赛的使用中,更加稳定可靠,争取在比赛中取得更好的成绩。     

关节式移动机器人的越障运动

以关节式移动机器人的越障运动学分析为基础，采用自底向上的控制策略，在控制底层实现了自主越障的反射控制。实验证明，在移动机器人越障控制中反射控制方式是可行和有效的。     

一种智能医疗机器人行走机构的研究

介绍了一种在移动机器人中常用的全方位移动机构一麦卡纳姆轮系的原理以及结构。然后在此基础上对其进行了运动学分析和控制系统的设计，实现了其在平面上的全方位移动。     

管外移动机器人运动学分析

本文简要地介绍了管外移动机器人的研究意义和应用，以及管外移动机器人的主要功能和结构特点，建立了管外移动机器人运动学Ａ、Ｂ双模型；并给出其正逆问题求解公式。     

多运动模式移动机器人的可变形轮腿运动学分析

提出了运用变形关节将腿式与轮式两种运动方式相结合的一种多运动模式新机构,构建了多运动模式移动机器人的可变形轮腿坐标体系,分析了可变形轮腿的运动学特性,建立了其运动学模型,并进行了求解,应用计算机仿真技术对运动学进行了仿真验证,表明该机构不仅可以平稳移动,提高了移动速度,而且大大增加了多运动模式移动机器人对复杂地面的适应能力.     

8轮腿移动机器人平台设计及其运动学分析

提出了一种8轮腿式移动机器人平台,该平台可在平整地形环境下采用轮式行进方式,在非平整地形环境下采用轮腿复合行进方式,具备较强的地形适应能力。文中针对该平台进行了结构设计和运动学分析,并对逆运动学分析结果进行了仿真验证。     

轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究

根据轮式移动机器人具有非完整约束特点,基于其运动学模型对机器人的轨迹跟踪控制问题进行了研究。采用Lyapunov函数直接法的思想设计机器人轨迹跟踪控制算法,并且直观地分析了系统的全局渐进稳定性.最后应用到MATLAB中对圆轨迹、螺旋线轨迹进行跟踪仿真试验,仿真结果表明位姿误差在2 s时刻趋近于零,轨迹跟踪效果良好,系统具有很好的全局渐进稳定性。     

轮式全方位移动机器人几种转向方式的研究

全方位移动机器人由于具有平面上全部三个自由度、较高灵活性和机动性等优点，近年来得到了广泛的研究。四轮驱动的全方位移动机器人在躲避障碍物的同时能否精确到达指定地点取决于各个轮子的转向和驱动方式。在进行了全方位移动机器人的几种典型转向方式动力学建模的基础上，结合实验数据分析比较了几种转向方式的优劣性，为今后全方位移动机器人的动力学研究提供一些有价值的参考。     

应用超声电机的自主移动机器人运动控制

设计了一种自主移动机器人的机构和控制系统,将超声电机用于移动机器人的驱动,采用微控制器,以软件实现了电机的启停、调速和两电机同步转动的P I控制,进而实现了机器人运动的控制。实验中电机速度控制范围为20-80 r/m in,负载约为0.2 N.m,实验结果表明了该控制方法的有效性和实用性。     

移动机器人的运动预测控制

本文简要介绍了移动机器人的路径控制问题 ,并根据广义预测控制的概念提出了运动预测控制方法 ,对移动机器人非线性模型使用了中间变量及 EKF位置估计结果来实现预测控制     

基于任务灵活性的脑外科机器人机构设计

为了避开脑部重要组织,降低手术造成的损伤,脑外科手术机器人需要具有良好的任务灵活性,可以辅助医生将手术针按照特定位姿精确定位到病灶点上.对比分析了两类有解析逆解的脑外科机器人构型,着重分析机器人后两个关节参数对任务灵活性影响,以此针对脑外科机器人工作现实,给出了机器人机构参数优化方法,对两类机器人进行了机构优化设计与选型.此对比分析与优化设计方法可供医疗机器人构型选择.     

四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人运动学分析与仿真

为增加轮式移动焊接机器人稳定性、负载能力和降低控制复杂度,提出了一种四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人机构,介绍了该机构差速转向原理,证明该机构无转向侧滑。采用非完整约束方法建立了其差速转向误差模型,并在该模型基础上对其进行了直线-圆弧-直线轨迹数值仿真,结果为转角误差0.002 137°,转动中心坐标误差小于0.012mm。仿真结果表明该模型满足焊接中的位置精度要求。     

移动机器人平台的运动学分析

通过D-H坐标变换法,建立单侧摇臂对移动机器人平台的运动学模型,然后根据矢量迭加的方法,综合考虑双侧摇臂作用对机器人平台位姿影响,建立了移动机器人平台位姿估计系统模型,为平台控制系统的设计提供了理论的依据.     

多移动机器人协同模式及其倾翻稳定性研究

针对山地果园单个移动机器人爬坡能力不足及稳定性差等问题,提出了一种多移动机器人协同操作的方法。在原有六足机器人结构的基础上增加了用于多机协同操作的连接件,得到了用于多机协同操作的机器人单体。将3个六足机器人单体通过协同操作得到了3种典型协同模式:串行模式、并行模式、三角模式。最后采用稳定锥法对足式移动机器人系统的单体模式及3种典型协同模式在6种典型地形情况下的静态、动态稳定性分别进行了分析。理论分析及仿真实验结果表明:3种典型协同模式间可进行两两切换;在6种典型地形情况下,通过多机协同操作及协同模式切换的方式可提高足式机器人系统的稳定性。     

农业轮式移动机器人自适应滑模路径跟踪控制

针对不确定性干扰影响下的农业轮式移动机器人鲁棒自适应路径跟踪问题,提出一种非时间参考的自适应滑模路径跟踪控制方法。首先,选择合适的非时间参考量,建立面向移动机器人路径跟踪控制器设计的相对运动学模型,摆脱了时间和速度因素的影响。其次,对传统的指数趋近律进行改进,设计了新型的快速趋近律。此外,引入RBF神经网络对不确定性干扰进行实时估计,进而提出一种基于新型趋近律的自适应滑模控制方法,并对其性能进行了理论分析与证明。该控制方法既消除了抖振现象又提高了轮式移动机器人在不确定性干扰作用下的路径跟踪性能。最后,通过仿真验证了提出方法的有效性和优越性。     

移动机器人里程计非系统误差不确定性分析方法

移动机器人里程计非系统误差建模是研究移动机器人定位问题的基础。现有的移动机器人里程计非系统误差建模方法多数针对某一种驱动类型移动机器人设计,运动过程中缺乏对里程计累计误差的实时反馈补偿功能,经过长距离运动过程定位精度大幅度降低。基于此,针对同步驱动和差动驱动轮式移动机器人平台提出一种通用的里程计非系统误差建模方法。在假设机器人运动路径近似弧线基础上,依据里程计误差传播规律推导非系统误差与里程计过程输入量之间的近似函数关系,进而对移动机器人位姿跟踪过程中产生的里程计累计误差给予实时反馈补偿。里程计非系统误差建模前后定位过程的对比试验表明,这种非系统误差实时补偿方法有效地减少了移动机器人导航过程中产生的里程计累计误差,提高了定位精度。     

移动式服务机器人混合控制器关键技术研究

针对移动式服务机器人控制系统需要具备运动控制、网络通信、多媒体UI交互及设备远程监控等多种功能而导致成本高昂、实时性差等问题,提出了多核异构微控制器与Android移动设备相结合的混合控制器方案并实现了原型系统。该系统采用面向管理的多微控制器运动控制系统与信号采集系统,通过OTG与Android移动设备连接,可使得Android移动设备完成多媒体UI交互、WiFi及WiFi Direct通信、图像传输以及设备状态监控数据传输与处理;服务器端实现了设备状态数据的存储与应用。经过测试,样机整体性能良好,达到了预期的设计目标。     

风洞上攻角机器人轨迹规划算法研究与实现

为了提高机械臂跟踪目标轨迹的运动速度,对其目标轨迹进行二次规划.该轨迹规划算法通过引入路径参数s,将关节速度、力/力矩等约束转化为关于路径参数的约束,分别求取关节速度与力/力矩约束限制下路径参数s的最大速度曲线,对最大速度曲线求交集,获得多重约束最大速度曲线.采用模糊推理方法对目标轨迹进行离散化处理,减小优化规模;以0...