机器人力控制算法试验平台的设计与实现

本文针对机器人力控制算法试验平台搭建中力传感器通讯模块的软件设计与实现做了详细研究。该试验平台采用CAN2.0A协议,并利用该协议实现了力传感器与机器人控制器之间的通讯。从控制算法试验的效果来看,该平台达到了力控制试验的要求,具有良好的应用价值。     

仿人机器人的分布式控制系统设计

针对仿人机器人系统自由度多,实时性与可靠性要求高的特点,设计了基于CAN总线的具有Windows与RT-Linux系统的双主机的主控层结构的分布式控制系统,整个控制系统采用集中管理分散控制的方式,按照控制系统的结构和功能划分为主控层、通信层、协调执行层3层。CAN总线与一般通信总线相比,它的数据通信具有较强的实时性,并且CAN总线连线简单,降低了系统连线的复杂程度,增强了系统的可靠性。其中基于Windows的控制系统负责仿人机器人关节电机的调试以及传感数据的显示;基于RT-Linux的系统实现机器人的实时运动控制。实验表明提出的分布式控制系统操作简便、安全可靠、实时性强,能充分满足仿人机器人系统调试与运动控制的要求。     

Integrated Environment for Modelling, Simulation and Control Design for Robotic Manipulators

In this paper an integrated environment for the design of robotic controllers implemented on a PC is described. It is based on the Planar Manipulators Toolbox for dynamic simulation of redundant planar manipulators. The tools are fully integrated in the MATLAB/SIMULINK and hence, a lot of standard tools are available for the analysis and control design. Using the real-time simulation it is possible to apply the developed controllers to a real robot manipulator, which can be included in the system via corresponding interfaces, without any additional coding. The main advantage is the flexibility in fast prototyping of different algorithms in the field of control of robotic systems, especially for redundant manipulators.     

水下机器人实验平台软件系统

基于QNX实时多任务操作系统,设计了机器人软件系统。该系统采用了RTM(实时监控)和DCP(设备控制)两个公共数据区,利用QNX的消息传送机制通过两个公共数据区的通信接口在RTM和DCP之间通信,这种数据隔离机制保障了程序的模块化和可扩展性。     

机器人仿真通用试验平台的设计与实现

阐述了建立一种通用的机器人仿真试验平台的方法。首先介绍了VC 6．0，OpenGL和MATLAB三种软件各自的优点；其次把这三者的优点结合起来，建立通用的机器人仿真试验平台；最后通过建立移动操作手的运动仿真系统为例，证明了这种试验平台的优越性和有效性。     

Design and Implementation of Fuzzy Parallel-Parking Control for a Car-Type Mobile Robot

The theme of this paper is to design and implement a car-type mobile robot (CTMR) that possesses autonomous parallel-parking capability. At first, we introduce the hardware architecture of the CTMR, which consists the robot mechanism, microcomputer part, electronic driver, and sensor. Two fuzzy parallel-parking controls (FPPC), the backward and forward parallel parking, are provided to maneuver the steering angle of the CTMR. Computer simulations are used to illustrate the effectiveness of the developed FPPC schemes. For real-time implementations, we utilize two FPPC methods that we proposed in simulation to back-drive or head-in the CTMR to the parking lot. Both simulation results and real-time experiments demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed intelligent parallel-parking control system.     

ITER电源试验平台数据采集系统设计

为满足ITER电源试验平台控制系统对现场信号的不同功能需求,该数据采集系统是由两个子系统构成:实时控制数据采集子系统与离线分析数据采集子系统;实时控制数据采集子系统运行在QNX RTOS(Real Time Operating System)中,控制周期500μs,采集通道30路,单通道采样率4kHz,采样数据用于整个实时控制系统的实时控制与算法计算;离线分析数据采集子系统运行在Windows NT中,使用了支持跨平台QTSDK编程工具,主要实现了对现场数据快速采集与压缩存储,多通道连续采集,单通道采样率为50kHz;在变流器试验中,证明该系统设计方案是可行的,并且运行稳定.     

基于CORTEX-A8处理器的嵌入式数控系统实时平台的设计与实现

针对低端数控系统计算能力不足等特点.提出一种嵌入式数控系统的解决方案.本文详细介绍了嵌入式实时系统的实现方法,重点阐述了基于嵌入式实时系统的数控系统的实现.文章针对高性能嵌入式处理器,结合可适应多域的操作系统的实时化技术实现嵌入式实时系统,将数控系统集成到嵌入式实时操作系统中.最后针对实时系统的任务调度延迟和周期抖动以及数控系统的核心线程的执行时间进行测试.经实验验证,本文提供的嵌入式实时系统可以满足数控系统的要求,运行于实时嵌入式平台的数控系统可以满足实时加工的需求.     

基于多线程技术的虚拟测控平台设计

采用VC 编程语言和面向对象的方法,利用多线程技术对测控平台进行了总体的设计.根据测控系统的功能模块设计出相应的线程,解决了线程之间的通信和同步问题.为了便于共享数据的管理,对测控系统中的"数据池"进行了设计.将该设计方法运用于工程实际,可以较大幅度地提高系统的运行效率.     

Configuration Design and Intelligent Stepping of a Spherical Motor in Robotic Joint

Reducing the number of joints in robotic arms can save both space and number of actuators. Incubation of spherical joint carrying inserted permanent magnets on its surface by a semi-spherical stator implanted with electromagnets can provide such advantages. The developed forces between the permanent magnets arranged on the rotor surface (rotor poles) and the activated electromagnets inside the stator can produce the required torque for joint motion. Such arrangements are called spherical stepper motors (SSM). This work presents a modeling and configuration design for such joints. An intelligent scheme is developed for activating the appropriate pairs of electromagnetic stator poles to achieve the targeted motion. In addition, an algorithm is built for obtaining numbers, positions and an effective arrangement of rotor and stator poles. Reaching acceptable arrangements can produce wider motion range in different directions. Dimensionless charts for electromagnetic forces are created using the FEM. These charts are used in investigating a single step motion using a simple fuzzy scheme.     

机器人足球仿真比赛回放平台的设计与实现

机器人足球仿真比赛回放平台在国内还不够成熟,因此设计一个回放平台帮助策略设计者通过比赛的回放分析策略是十分必要的。本文主要介绍机器人足球仿真比赛回放平台的结构设计和具体功能实现。该平台使用多线程技术和双缓冲技术,能够流畅地回放机器人足球仿真比赛。     

基于QNX的网络视频监控系统的设计与实现

对采用分布式嵌入式实时操作系统QNX开发基于PC硬件平台的嵌入式网络视频监控系统作了应用分析和系统设计,并详细论述了系统的视频采集卡驱动程序和视频回放软件在QNX RTP6．1．0的实现方法。QNX无与伦比的实时性、稳定性、可靠性等性能和对PC硬件的特有支持,使得本系统取得了非常高的性价比。     

机器人导航系统的设计与开发磁

论文介绍了一个机器人导航系统,该系统将机器人的地图路径生成、机器人移动、机器人避障功能加以分离,当传感器发现规划路径不能继续时,可以对路径进行动态调整。仿真实验表明该系统结构能够完成基本的导航任务。     

EtherCAT从站的设计与实现

EtherCAT是IEC61158现场总线标准之一,广泛应用于对稳定性、高速度、高精度等方面要求严格的运动控制领域。文中提出一种使用德国Hilscher公司推出的EtherCAT从站模块ComX-CA-RE和瑞萨M16单片机开发EtherCAT从站的实现方案,采用模块化开发方式,能够有效地改善设备开发的质量、加快了开发速度,为开发EtherCAT标准设备提供了一种便捷的途径。文章对系统设计方案进行了分析,讲述了系统的软硬件设计,并通过实验对设备进行测试,实验证明设备运行正常。     

多机器人系统研发平台的的功能、结构与实现

本文介绍了一个自行研制的多机器人系统的研究开发平台。与一般实验系统不同,这个平台的特点是具有固定的控制结构,这增强了其可集成性和选择性而部分丧失了其通用性。在平台控制结构选择得当情况下,上述特点将有助于相关技术的研究成果向应用的转化。     

智能空气微生物采样机器人的设计与实现

在恶劣环境下人工采集空气中的微生物存在巨大的安全隐患,急需机器以自主作业方式取代人工方式.为此,该文设计并实现了一种智能空气微生物采样机器人,包括室内远程控制单元、气流控制单元、主机械手三维运动控制单元、手爪控制单元、刻字控制单元、电源管理单元、GPRS通信模块、安全监控模块、信息存储模块、电磁阀控制组、系统时钟模块、液晶触摸屏模块和轻型车载冰箱等.该机器人能全自动完成空气微生物的采样工作,系统功能全面、安全稳定、环境适应性强,能满足恶劣环境下长时间不间断工作的要求.     

基于QNX的高可用性工具的研究与实现

在实时操作系统QNX6.20下，设计了毫秒级、快速响应的高可用性工具（HAT）。它采用被动侦听和主动轮询两种模式，实时监控系统服务和用户进程，确保每个线程都能正确、可靠地工作。HAT应用于核聚变装置极向场电源控制系统中，取得了良好的效果。     

基于PXA255的嵌入式机器人控制系统 --软硬件设计与实现

介绍了一个基于PXA255处理器的机器人控制系统的硬件设计与实现,操作系统的移植,并对系统的实时性作了初步的分析测试。该系统性能好、功耗低、重量轻,实时性好,非常适合作为微型空间机器人的控制器。     

基于GFAC的安全服务平台的设计与实现

在传统的Unix／Linux系统远程访问模式中，系统的使用者一般是通过Telnet的方式登录到信息系统，存在比较多的安全漏洞，本文通过在Solaris系统应用层设计并实现一个基于GFAC框架的安全服务平台，强化了远程访问系统的访问控制和审计功能，达到加强系统信息安全的目的．     

一种实时面向对象设计方案及其在民航塔台模拟机中的实现

针对实时仿真系统设计的特殊性,文章介绍了一种ＴＩＭ（有限自动机）为基础的ＲＯＯＭ（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ Ｏｂｊｅｃｔ Ｏｒｉ－ｅｎｔｅｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）实时面向对象建模方案,该方案用于软件系统的设计与实现可使系统在对象化、可维护性方面有较好的性能。笔者在Ｃ＋＋语言的基础上实现了这一ＲＯＯＭ框架,并用于新一代塔台模拟机的设计与实现中。这种ＲＯＯＭ设计方法也适用于其它大型实时系统如ＤＩＳ的实现。