两轮自平衡机器人

针对于现在流行的两轮自平衡车,设计了一个与其原理相似的研究性两轮自平衡机器人系统。该系统以瑞萨RL78/G13单片机为主控制器,通过MPU6050陀螺仪采集加速度和角速度数据,采用软件滤波和四元素融合算法得到机器人姿态,最后利用PID控制算法计算电机的PWM值以控制电机的合理转动,使机器人保持平衡和运行。     

双轮自平衡车控制

双轮自平衡车属于一种两轮同轴布置的交通工具,具有较多的优点,其平衡系统也是遵循一定的理论构建的,所以双轮自平衡车具有一定的研究价值和意义。近几年来,国内外对双轮自平衡车进行了系统的研究,并且取得了较好的成果,这主要源于双轮自平衡车的控制系统具有一定的优点和现实意义,能够指引人类交通工具的不断演变和发展方向。本文论述了双轮自平衡车的控制优点、原理和意义,并且提出了双轮自平衡车的控制系统构建时需要注意的问题。     

两轮平衡车控制系统设计

本文简单介绍了自平衡小车的发展状况及理论基础,随后采用了陀螺仪、加速度计、倾角传感器、测距仪等传感器和AVR单片机作为控制系统,并结合PID算法设计了两轮自平衡小车。     

基于STM32的两轮自平衡车设计与实现

本文设计了一种以两轮自平衡车为实验对象的实验平台。该自平衡车采用单片机STM32F103VET6为控制核心,通过安装在轮轴上的编码器测量位移、速度和方向,采用六轴陀螺仪及加速度传感器MPU6050测量车身的角速度和加速度,然后对加速度计值反三角求取角度,利用卡尔曼滤波算法将角度和陀螺仪读取的角速度融合得出最终的小车倾角,最后采用比例微分控制器实现两轮车的自平衡控制。实验结果表明,该实验平台初期投入成本低、调试灵活方便、运行稳定可靠。     

一种新型蛇形仿生轮腿式管道检修机器人

针对某管道检修设备的紧凑性、高机动性要求,设计了一种新型蛇形仿生轮腿式管道检修机器人。该机器人采用三节底盘结构设计,上面分别放置检测模块、控制模块和驱动模块。机器人的移动机构选用了半弧形柔顺腿结构设计,六条轮腿基于一个时钟驱动交替三脚步态,实现快速前进或后退。参照蛇的运动原理进行仿生,两相邻底盘之间采用万向铰接联接,通过控制后一节底盘两侧电机的转速,实现差速转向,进而控制整个机器人的运动方向。最后通过运动仿真,进一步验证了该管道检修机器人运动的可行性与稳定性。     

高速钢坯搬运机器人控制系统的设计及应用

目前国内钢坯搬运装备存在节奏慢、精度低、产能匹配性差等缺点。为了解决上述问题,国内钢铁企业研发和使用了新型的高速钢坯搬运机器人,该钢坯搬运机器人采用了专用的控制系统,该控制系统采用双层网络的形式,对机器人部件进行了分布式控制和数据采集,并通过协同控制的方式,实现了各机构间的动作协调问题。该系统通过长时间的生产运行,工作稳定,满足各型号产品的生产指标,满足企业生产的要求。     

探索台式Segway的自动平衡控制

本文主要描述了设计制造一个台式Segway并让其能够实现自动平衡。Segway是一种可自动平衡的两轮单人车,一般的两轮小车在正常情况下就好比倒立摆,无法自行保持直立。这里笔者用直流马达,小轮胎,木板等材料设计并搭建了一个两轮小车,通过Arduino工作平台,传感器IMU5DOF和一些动力电子设备如L293D等来控制直流马达开动小车,bang-bang控制被用来尝试控制小车平衡。通过不断测试和改进,台式Segway成功地实现了自动平衡控制。     

基于混合滤波算法的灭火机器人设计

为使两轮灭火机器人适应各类复杂的火灾环境,融合互补算法和卡尔曼算法对灭火机器人实时采集到的数据进行滤波处理,结合MATLAB软件建立姿态角计算模型,并对算法进行仿真分析,得到了静态试验数据和动态试验数据,并且对灭火机器人躲避障碍的性能进行了相关测试。研究结果表明,采用融合算法的灭火机器人姿态角能够实现较精确的控制,并较好地躲避障碍物。     

ZigBee无线自组网技术在综合管廊机器人控制系统中的应用

对城市地下综合管廊的管理工作而言,机器人技术的应用为其带来了创新思路。在ZigBee无线自组网技术的基础上,将无线通信技术和机器人技术有机融合,在机器人控制系统中引入ZigBee无线自组网节点,构建了管廊机器人控制系统中的信息无线传输平台,进而实现管廊机器人运动过程中的信息交互,解决了管廊机器人无线通信控制系统中的组网和通信问题。     

轮足混合式消防机器人系统建模与仿真分析

基于现场火灾环境的消防作业要求,设计了一款可在轮式和步态运动模态自由切换,并基于红外视觉识别定位火源点,实现多方位喷射灭火的轮足混合式消防机器人。首先,建立机器人的整体模型;其次,分析系统的基本工作原理。进行行走装置的参数计算、建模仿真分析、振动位移分析以及搭建视觉伺服控制系统。结果表明,行走装置的机构设计符合要求,其振动位移曲线与路面不平度曲线基本一致,视觉伺服控制系统的火焰识别算法整体检测结果良好。该消防机器人可实现对老旧楼道的攀越。针对轮腿机构运动模式转换提出了合理的解决方案,可实现对火焰图像的基本识别。