生物声纳探测机器人机械手关节控制设计

生物声纳探测仪在目标感知和识别的过程中,需要灵活的运动控制来采集目标在三维空间内的离散特征.针对生物声纳自然探测的运动需求和全地形机器人行走控制过程较复杂的特点,采用了机械手控制实现生物声纳探测仪的空间运动扫描.介绍了生物声纳探测方法,给出了机械手连杆坐标系和控制系统结构方案.提出了以STM32F103为微控制器的全地形机器人的机械手关节控制系统,并引入了模糊PI位置伺服控制策略,实现了对全地形机器人关节的实时精确控制.仿真结果验证了模糊PI位置伺服控制系统的可行性.     

遗传算法及其在机器人控制中的应用

遗传算法是建立在模拟自然界生命进化机制基础上的一种新型搜索和优化方法.本文介绍了遗传算法的概念、基本原理及其优点,讨论了它在机器人控制领域中的应用.并指出了遗传算法存在的问题和在机器人控制中的未来发展方向.     

遗传算法在工业机器人控制中应用研究

在构建工业机器人实验硬件系统的基础上,对机器人控制技术进行深入的研究,忽略机器人关节间的耦合,设计单关节的PID控制器.为获取最优的控制效果,利用遗传算法进行PID参数的自整定.最后,对所设计的PID控制器进行了仿真试验,结果表明,与单纯的PID控制相比,基于遗传算法的PID控制器响应速度快,基本无超调,可满足实际作业的要求.     

PI Ziegler-Nichols预测控制在机器人位置伺服控制中的应用

针对机器人姿态变换时伺服电机位置控制中惯量和负载转矩的变化,提出了一种PI Ziegler-Nichols预测并行控制策略。设计了PI Ziegler-Nichols控制器与预测控制器,PI Ziegler-Nichols控制可对传统PI控制器的比例、积分系数进行在线调整,抑制了参数变化和负载扰动,预测控制在误差较大时能够提高收敛速度并具有较好的跟踪能力。仿真结果表明,并行控制策略具有较好的稳定性和动态跟踪精度,当系统参量产生变化时,PI Ziegler-Nichols预测控制器可自适应调整,在机器人伺服系统中可实现较好的位置控制精度和较快的响应速度。     

用肌电信号实时控制虚拟机械手臂

研究了利用肌电信号来实时控制机械手的运动。采集人体上肢在垂直面上做屈伸运动时的肱二头肌和肱三头肌的肌电信号及关节角度信号,将经过处理的肌电信号和时间信号输入到一个神经网络预测器来预测关节角度。将预测的关节角度作为虚拟机械手的控制信号,控制机械手做与人相同的运动。试验结果显示,机械手的运动轨迹与人的上肢肘关节角轨迹的最大均方差小于2°,且具有很强的相关性,实现了肌电信号控制虚拟机械手的动画显示。     

PLC控制在工业机器人组装系统中的应用分析

概述PLC系统结构,重点分析此项控制应用于工业机器人系统内的情境,分别从硬件与软件两个部分进行阐述,并进一步探析软件中的运动控制、运动轨迹、顺序控制等.     

基于虚拟仪器技术的肌肉电信号测量系统

人类的肌肉电信号是一种相当复杂的微弱信号,根据肌肉电信号的特点,采用虚拟仪器设计开发了一套肌肉电信号的采集和处理系统,该系统采用自适应滤波器,基于LABVIEW和MATLAB编程完成.通过这一系统可以对肌肉电信号进行时域分析、频域分析和采集数据的管理.实验证明,该系统具有自动化程度高,测试灵活,信号采集准确可靠,数据处理能力强等特点.     

嵌入式计算机在机器人直流伺服控制中的应用

介绍了一种基于嵌入式计算机PC/104的机器人直流伺服控制的设计,给出了控制的整体结构,并在PC/104的板卡选择、集成芯片的选择、控制程序设计、硬件电路的设计及实现上作了详细的说明,解决了传统运动控制系统中存在的问题.实践证明,该直流伺服控制结构合理,性能可靠.     

语音识别技术在机器人控制中的应用

研究语音识别技术在机器人控制系统中的应用及实现.分析以线性预测倒谱系数为特征矢量的模板匹配法语音识别原理,并利用VC++6.0和微软语音开发包Speech SDK设计出语音识别接口,提高了语音程序的开发效率,实现了对ASR型移动机器人的语音控制.     

模糊控制在足球机器人底层动作控制中的应用

介绍了足球机器人比赛系统的组成,分析了模糊控制在底层动作控制系统中的应用,通过仿真和实验结果可以看出,模糊控制具有较强鲁棒性,在控制系统中发挥良好的作用。     

多级计算机控制的喷漆机器人

本文介绍了喷漆机器人及其多级计算机控制系统.该系统上位主控机为STD总线的16位工控机,五个下位从控机为STD总线的单片机.采用示教编程方式,系统配置的软盘驱动器可以将示教结果存储到磁盘中.机器人由具有防爆功能的步进电机驱动.为提高控制性能,驱动系统采用闭环控制.     

喷涂机器人控制系统设计

设计了一种空间五自由度喷涂机器人的控制系统,包括控制系统的硬件与软件结构。该控制系统采用PC104主板,配以ADT836运动控制卡,实现了机器人空间5个关节的协调控制,可进行喷涂轨迹示教、轨迹文件编辑及自动喷涂等作业任务。该控制系统具有结构简单、便于维护、开发周期短、可靠性高等特点。     

基于DSP的移动机器人智能信号采集处理模块研究

采用以DSP为核心的信号采集与信息处理技术，结合现代智能传感器技术的设计理念，设计了具有广泛适应性的移动机器人智能信号采集处理模块。该模块可以采集多种不同输出特性的传感器信号，并对信号进行智能化的补偿和校准，为决策系统提供更加准确可靠的信息。     

轮式移动机器人的控制系统设计

阐述了线导航的室内轮式移动机器人的设计方法,它采用光电传感器为关键器件,将不同地面颜色转换为不同电压的电信号,以STC12C5408AD为控制核心,根据路面的不同情况采取不同的控制模式。     

基于模糊控制的2R欠驱动机器人位置控制

基于模糊控制理论,研究2R欠驱动机器人关节的位置控制问题.在被动关节附加电磁制动器以控制关节间的耦合状态.根据电磁制动器的工作状态,将欠驱动机器人的位置控制分为两个阶段.第一阶段,制动器解锁,利用被动关节加速度与驱动关节转矩间的动力学耦合效应,间接控制被动关节沿预定轨迹运动到预定位置,同时总结模糊控制规则,设计用于控制被动关节运动的模糊控制器.第二阶段,制动器锁定,然后驱动关节运动到预定位置.设计并搭建了基于可编程多轴运动控制卡的试验控制系统.最后通过试验成功实现2R欠驱动机器人关节的位置控制.试验数据表明,模糊控制方法对于机器人被动关节具有较高的位置控制精度,鲁棒性良好,并且不依赖于机器人动力学模型,实时控制的计算量小,体现出智能控制的优越性.     

复合自适应模糊控制在移动机器人中的应用

文章综合考虑了运动控制实现的复杂性和精确性,采用一种基于机器人动态性能变化而实时调整模糊控制规则的复合自适应模糊控制方法,从而提高了机器人的自适应能力。实验结果显示,系统响应速度快,可以满足实时性和控制精度的要求。     

平面关节装配机器人的计算机控制

平面关节装配机器人是应用最广泛的机器人之一。我校从1987年开始,先后研制出这种机器人的原理性样机和产品样机。本文介绍这种机器人的计算机系统的组织结构、示教系统、伺服系统以及系统软件。     

竞赛机器人控制系统的研制

介绍竞赛机器人的控制系统的微处理器的选型、接口设计、通信以及行走电机的调速方式、控制软件设计。针对机器人竞赛的实时性、对抗性特点,提出了有效的解决方案。     

用于驾驶机器人的车速跟踪多机械手协调控制方法

提出一种用于驾驶机器人的车速跟踪多机械手协调控制方法。建立了驾驶机器人车速跟踪多机械手/腿控制模型,在此基础上设计了驾驶机器人车速跟踪协调控制器,通过油门/离合器协调控制器实现了车辆的平稳起步和平顺换挡,通过发动机/制动器切换控制器实现了驾驶机器人对给定车速的准确跟踪。实车试验结果表明,提出的方法能合理地协调控制驾驶机器人的油门、制动、离合机械腿和换挡机械手,实现对目标车速的跟踪控制,驾驶机器人完全能够代替试验人员进行各种汽车试验。