机器人的高级运动控制

本文将近年来国际上提出的众多机器人高级运动控制策略纳入控制分解原理的统一体系中.控制一般可以分解为两个部分,其一是非线性补偿部分,它的功能是补偿机器人动力学的非线性,使补偿后的系统成为线性或近似线性;其二是偏差调节部分,它的功能是调节轨线的跟踪偏差.偏差调节部分应具有自适应性或鲁棒性.以便适应机器人大范围运动时动特性的显著变化,达到均匀的高性能.本文最后指出了当前机器人运动控制存在的主要问题及可能的研究方向.     

基于LabVIEW的机器人的运动控制系统研究

为了减少机器人运动轨迹误差,实现对机器人的精准控制,提高机器人的运动效率,设计了基于LabVIEW的机器人的运动控制系统;采用了NI公司的控制板卡,选用了Odriver驱动器作为主控制器,选用大力矩伺服电机作为驱动电机,实现运动控制系统的硬件架构的设计;通过脉冲信号驱动电机运动,获取机器人的运动轨迹数据,通过进行对控制...     

绝缘子检测机器人运动控制系统设计

针对绝缘子检测机器人运动控制系统设计,讨论了系统组成,设计了绝缘子的检测机器人运动控制系统设计.改变了人工检测绝缘子劳动时间长,危险性高,检测效率低的现状.探讨了绝缘子检测机器人运动控制系统,设计了软件实现方法和流程;随着智能电网概念的提出和发展,一种可以替代人工进行绝缘子检测的机器人成为电力系统发展的需求.本文在设计了绝缘子自由移动的机器人,该机器人可搭载现有的检测设备,完成绝缘子串的零值检测任务.     

基于数字PID算法的机器人运动控制

针对机器人电机软件驱动特性存在的不确定性,提出一种采用＂试凑法＂确定PID调节参数的实验方法。将实验所得参数编写控制程序在样机上运行,测试表明,系统响应时间短,控制精度高,机器人可以长距离直线行驶。     

自由飞行空间机器人系统的协调运动控制

考虑由载体和机械臂组成的空间机器人系统的协调控制问题,提出了一种新的协调控制策略.该策略首先利用简单的变结构控制器粗略控制载体的运动,进而设计机械臂控制器以保证手端精确跟踪其期望的运动轨迹.应用该策略分别对手端自由运动和受限运动设计了相应的控制器,并对两杆平面空间机器人系统进行了仿真,证实了控制策略的有效性.     

基于运动控制卡的机器人智能切割系统

本文介绍了基于运动控制卡的机器人智能切割系统的软硬件设计。该机器人具有四个自由度,采用三轴联动的工作方式,第三轴可与选定的两轴的运动轨迹保持正切。实验表明该机器人切割系统工作稳定,满足玻璃切割等行业的加工要求。     

基于运动控制卡的机器人智能切割系统

本文介绍了基于运动控制卡的机器人智能切割系统的软硬件设计.该机器人具有四个自由度,采用三轴联动的工作方式,第三轴可与选定的两轴的运动轨迹保持正切.实验表明该机器人切割系统工作稳定,满足玻璃切割等行业的加工要求.     

自由飞行空间机器人系统的协调运动控制

考虑由载体和机械臂组成的空间机器人系统的协调控制问题，提出了一种新的协调控制策略.该策略首先利用简单的变结构控制器粗略控制载体的运动，进而设计机械臂控制器以保证手端精确跟踪其期望的运动轨迹.应用该策略分别对手端自由运动和受限运动设计了相应的控制器，并对两杆平面空间机器人系统进行了仿真，证实了控制策略的有效性.     

并联机器人仿真运动控制的多线程实现

现代运动模拟器对响应快速性、跟踪准确性等仿真运动特性提出了更高要求,使得并联机器人机构的运动控制更为复杂。以某型潜艇操纵模拟器为例,其控制软件采用模块化设计,利用NT环境下多线程技术,结合多媒体定时器、普通定时器,实现软件的洗出滤波、运动学反解、运动信息发送、安全保护等多任务的有机调度。在外控线程中建立网络数据接收、数据处理、液压缸控制信息发送等三个子线程,将它们从外控线程中分离出来,大大提高了数据传输和处理及运动控制的实时性和可靠性。     

前轮驱动自行车机器人定车运动的鲁棒控制实现

针对一种前轮驱动的自行车机器人,研究其在具有内部结构参数和外部环境不确定性因素下实现原地定车的控制方法;给出基于Lagrange方法的定车运动简化力学模型;提出以欠驱动的车架横滚角为输出,将有驱动的前轮转角作为系统内部动态考虑的鲁棒控制器;仿真结果表明,控制器可以实现快速稳定的定车,并且对系统50%的结构参数误差、幅值为1N.m正弦干扰力矩和幅值为10N.m的脉冲干扰力矩体现了较强的鲁棒性;物理样机实验进一步证明,控制器可以在凹凸不平的地面环境、传感器数据不精确及脉冲干扰力矩下实现±3°车架倾角范围的定车运动。     

Vertical motion control of building façade maintenance robot with built-in guide rail

Recently, the number of high-rise building has increased along with the development of technology to cope with the increase in population. Because of this, many researches on an automatic building façade maintenance system have been conducted to satisfy the increasing demands of façade maintenance. However, most researches have focused on the mechanism and system composition, while working safety issues have not been sufficiently dealt with. This paper deals with the motion control issues of the building façade maintenance robot system which is composed of a vertical robot and a horizontal robot moving along the rail of the façade. With consideration for the vertical robot, these issues include the safety of docking process and the stability of vertical motion. During the docking process for the inter-floor circulation of the horizontal robot, shocks and positioning errors are generated due to increasing load. To solve this, the rail brake system is operated to suppress the shock during the docking process, and a re-leveling process is conducted to compensate the gap which is equal to the positioning error between the built-in transom rail of the robot and the transom rail of the building. In addition, many noises are generated from the surroundings that significantly affect the motion of the vertical robot due to vibration. To enhance the motion stability of the vertical robot, vibration suppression control is developed in this paper, using the state estimation which considers the dynamic properties of the wire rope. For the feasibility of this algorithm, the field experiment of the building façade maintenance robot is conducted.     

轮式移动机器人曲线行走控制的实现

从实用的角度出发,对轮式移动机器人沿曲线轨迹行走的控制进行了研究。设计了电机伺服控制系统和定位模块来实现机器人的运动控制系统功能,并基于移动机器人动力学模型设计了稳定有效的曲线行走控制算法。机器人沿抛物线和椭圆轨迹行走的实验结果表明,移动机器人曲线行走控制的硬件结构和软件功能是可行实用的,该户外轮式移动机器人运动控制系统的结构设计和功能设计符合实用要求,具有一定的应用价值。     

基于传感器和模糊规则的机器人在动态障碍环境中的智能运动控制

提出了一种基于传感器和模糊规则的智能机器人运动规划方法,该方法运用了基于调和函数分析的人工势能场原理。采用模糊规则可减少推导势能函数所必须的计算,同时给机器人伺服系统发出指令,使它能够自动地寻找通向目标的路径。提出的方法具有简单、快速的特点,而且能对n自由度机械手的整个手臂实现避碰,建立在非线性机器人动力学之上的整个闭环系统和模糊控制器的稳定性由李雅普诺夫原理保证。仿真结果证明了该方法的有效性,通过比较分析显示出文中所提出的避障算法的优越性。     

基于最优控制的仿人机器人行走振动抑制

针对仿人机器人行走过程中由腿部非刚性特性引起的振动,提出了一种基于最优控制的行走振动抑制方法．首先对振动进行建模,并将这一模型加入到原有机器人动力学模型中去．然后基于拓展的动力学模型,使用预观控制方法求取一条符合质心加速度约束的控制轨迹,作为求解最优控制问题的初始解．进而由此初始解出发,迭代求解此带约束的最优控制问题,利用得到的最优控制轨迹即能以前馈方式抑制行走过程中的振动．最后,使用预观控制方法和本文方法在仿人机器人“空”上进行行走对比实验．实验结果表明提出的方法显著减小了机器人行走过程中零力矩点（ZMP）的振荡和躯干的晃动．该方法对行走振动抑制的有效性得到了验证．     

基于IPC与运动控制卡的机器人运动控制系统

工控机(IPC)和运动控制卡组成的开放式机器人控制系统,具有可靠性高、信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹准确等优点,利用其来进行六自由度关节机器人的运动控制系统的开发.IPC实现上位机功能,完成人机交互、运动学运算等任务.下位机采用PMAC运动控制卡,对各关节电机进行伺服控制.上位机基于Visual C++编程,通过调用PMAC的动态链接库编写上位机人机界面实现对PMAC卡的控制,另外介绍了伺服驱动器的设置以及PMAC的PID调节.实践证明这套系统工作可靠,完全满足要求.     

双轮自平衡机器人行走伺服控制算法

为解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题,针对其动力学特性,提出使用分层模糊控制的方法对双轮自平衡机器人运动进行控制,并且设计一种基于mamdani型模糊推理规则的模糊控制器.使用这种模糊控制器在双轮自平衡机器人硬件平台上完成了2个实验.一是以恒定倾斜角行走为控制目标的行走伺服控制;二是以恒定速率行走为控制目标的行走伺服控制.实验结果表明,设计的模糊控制器模糊规则简洁,可以很好地解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题.     

仿生机器鱼运动控制算法研究

footnotesize A practical motion control strategy for a radio-controlled, 4-link and free-swimming biomimetic robot fish is presented. Based on control performance of the fish the fish's motion control task is decomposed into on-line speed control and orientation control. The speed control algorithm is implemented by using piecewise control, and orientation control is realized by fuzzy logic. Combining with step control and fuzzy control, a point-to-point (PTP) control algorithm is proposed and applied to the closed-loop experimental system that uses a vision-based position sensing subsystem to provide feedback. Experiments confirm the reliability and effectiveness of the presented algorithms.