双机器人协调控制系统

本文描述了基于集散控制原理,采用分层递阶结构建立的一个3级结构双机器人协调控制系统.该系统共分3层,最高层为任务规划级.它对双机器人作业进行离线编程及仿真,并负责对整个系统的监控和管理.第2层为协调级,它实现机器人作业的协调控制.并通过传感器信息对机器人轨迹进行实时修正.该层既可接收来自上层的命令或指令.对机器人进行控制,亦可在该层上独立编程.实现对机器人的控制.第3层为执行级,它实现高精度伺服控制.此外,该系统还提供了灵活的编程环境及良好的人机界面.用户可根据需要选择离线编程环境或实时编程环境,并且可在其相应的界面下工作,运行结果表明,系统性能稳定可靠,结构合理,编程环境灵活.我们在该系统上,成功地进行了PUMA562机器人和PUMA760机器人的点位协调和轨迹协调以及复杂的联合作业.     

基于开放式多智能体结构的分布式自主机器人系统

针对多机器人系统的分布式自主控制,本文首先提出了一种开放式的多智能体结构,给出了 设计原则和技术特点．然后面向真实世界的多机器人实时协作任务,采用多台自主移动机器 人构造了一个多机器人系统, 该系统集成了包括机器人视觉、传感器融合、无线通讯网络 以及基于行为控制等多项技术．最后采用基于行为融合的加权方法,实现了多机器人的编队 控制,实验结果表明了上述体系结构与方案的有效性．     

机器人力控制算法试验系统的设计与实现

本文主要介绍了机器人控制算法试验系统的研制.基于CAN总线的六维力传感器与机器人控制程序的实时、可靠的通讯是该试验系统建设的难点.制定完力传感通讯协议并测试可与机器人正常通讯后,本文进行了一种力控制试验.从试验结果分析,该试验系统完全可以满足机器人控制实验的需要,具有一定的工程价值.     

基于LabVIEW的磁浮车气隙传感器测试系统设计

磁浮车气隙检测常采用电涡流传感器,其在0 ～20 mm量程范围内非线性严重,在实际工作时需要进行非线性校正,同时传感器工作环境恶劣,属于易损器件,需要经常检测维护.设计了一种气隙传感器测试系统,该系统以现场可编程门阵列(FPGA)作为控制核心,使用LabVIEW编写人机界面,实现了磁浮车气隙传感器输出特性的快速测试与在线校正.系统具有硬件结构简单、人机交互友好等特点.实验结果表明:该系统可方便监测传感器内部原始特性,经该系统校正后的传感器输出线性度良好,能满足磁浮列车悬浮控制系统要求.     

信息融合算法在机器人足球系统中的应用

最优信息融合Kalman滤波算法给出了实时动态环境中线性方差最小的融合估计。采用该算法对机器人足球系统中的小球进行状态估计和预测,并给出了信息融合处理结构和该算法的具体实现步骤。实验结果表明,该算法可以克服单一视觉传感器采集的数据含有较大噪声等局限性,实现了对小球精确的状态估计和预测,具有可行性和优越性,并且在某一机器人视觉传感器出错时,系统仍具有良好的容错性和鲁棒性。     

机器视觉的灾后救援机器人越障系统设计

为了辅助救援人员更好地完成灾后救援工作,设计了一种基于机器视觉、多传感器耦合的灾后救援机器人越障系统.通过机器视觉系统获取障碍物图像信息,多传感器耦合获取灾后现场环境信息,采用VC++编程,借助OpenCV库对障碍物图像进行一系列数学形态学的处理,利用图像处理得到障碍物数字图像信息,并实时地传输到控制端,控制机器人进行越障救援.该系统成功地控制机器人快速的越障试验,表明了它具有较强的地面适应性和越障能力,满足灾后救援机器人系统的要求,具有一定的应用价值.     

水下金刚石绳锯机张力检测系统

介绍了串珠绳张力传感器的主要结构和测量原理,在此基础上,设计出一种新型动静态串珠绳张力检测系统.该系统实现了由应变计组成的电桥测量线路,以及传感器输出信号的处理,并实时传送至显示仪表.该系统能够准确、可靠地测试和显示串珠绳张力状态,有利于提高绳锯机的工作效率.该装置具有良好的防水密封性能和抗振动性能,保证了在水下安全稳定地工作.实际应用表明:该检测系统具有结构简单、操作方便、测量准确度达到0.1 %FS,适用范围为3 000 N以内,能满足工程现场使用要求.     

基于双模控制的焊接机器人焊缝自动跟踪系统

该文提出了一种基于双模控制的焊接机器人焊缝自动跟踪系统.系统中应用新一代激光焊缝传感器测量焊缝的位置,并采用Fuzzy-P双模分段控制进行焊缝的纠偏.系统中采用DSP作为核心控制器产生控制信号,驱动焊枪横向步进电机和纵向步进电机动作,实现焊接机器人焊枪对焊缝的实时自动跟踪.实验证明,基于双模控制的焊缝自动跟踪系统可以实现焊接机器人焊枪对焊缝的实时自动跟踪.该系统完全满足实际焊接工程的需要.     

曲线孔电火花加工机器人实时动画仿真

采用面向对象技术和VisualC++6.0语言开发出曲线孔电火花加工机器人实时动画仿真系统,并对该仿真系统的结构和实现情况进行了介绍.该仿真系统可方便地模拟出对曲线孔电火花加工机器人的加工和运动状况,为生产实践中开发曲线孔加工技术及其机器人提供了参考依据.     

仿人机器人足部姿态实时感知系统

针对复杂环境下仿人机器人稳定控制的要求,设计了基于MEMS惯性传感器的仿人机器人足部姿态实时感知系统.同时,提出了基于惯性传感器和足部力传感器信息的系统累积误差校正方法,用于解决由于噪声、漂移和积分算法而带来的累积误差问题.该系统能够实时精确的输出仿人机器人的足部姿态信息,为仿人机器人的稳定控制提供关键依据.该校正方法能够有效的消除系统的累积误差,提高系统的测量精度.最后在仿人机器人BHR-2上对该系统的可行性和有效性进行了实验验证.     

基于以太网的排爆机器人测控系统设计

针对排爆作业的安全性、稳定性和实时性的要求,设计了一套基于以太网的排爆机器人测控系统.该系统由排爆机器人和遥操作控制器组成,排爆机器人作为服务器,遥操作控制器作为客户端,两者之间通过长距离增强型网线实现以太网通信.客户端对服务器进行请求控制,服务器向客户端提供视频、激光雷达点云数据和其他多种传感器信息,为操作人员提供了重要的环境感知信息.该系统能够准确、实时地完成排爆作业,具有较好的稳定性和可靠性.     

基于力感知的结肠镜机器人柔顺控制

人体肠道具有相对浮动性,形状及位置不完全固定,为了提高结肠镜机器人进行内窥镜检查时的安全性以及可靠性,本文研究了一种基于力感知的结肠镜机器人柔顺控制方法.首先分析及设计了符合结肠镜机器人本体表面结构的压力传感器,然后基于肠道生物力学特性以及机器人关节耦合关系分析,提出其柔顺控制算法.最后,搭建机器人控制系统进行实验,验证该控制方法的可行性.实验结果表明,该柔顺控制方法可有效实现机器人对肠道壁接触压力的感知,使接触压力始终保持在阈值之内,提高了结肠镜机器人肠道检查过程中的安全性和可靠性.     

新型工业机器人语言及解释器设计与实现

工业机器人广泛应用于各行业自动化生产线上,为满足不同生产控制要求,需要具有一定的可编程能力.然而,现有的高级编程语言的很多高级特性在工业机器人中并未使用,且学习难度大,不适合作为现场编程语言.研究设计了机器人语言和工业机器人语言解释器,通过C语言开发实现.机器人语言设计基于现有的编程语言,针对工业机器人的控制要求加入特殊功能设计;解释器用于解释运行机器人语言,从而使工业机器人具有现场编程能力.     

拉线式机器人末端定位精度测量系统

设计了一种基于拉线式编码器的机械式测量系统,可用于标定机器人末端定位精度和轨迹误差测量,该系统具有结构简单,操作方便,对测量环境要求低的特点。该系统基于三边测量技术原理,通过LabVIEW开发的上位机软件同步采集机器人连续运动状态下的编码器实时反馈数据,经过误差补偿、分析处理后,可实时计算机器人末端执行器的位置、速度、加速度等性能参数,并对影响系统精度的因素进行分析,利用冗余数据对测量结果进行了优化与改进。     

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。     

一种基于WiFi传感器网络的室内外环境远程监测系统设计与实现

设计并实现了一种基于WiFi传感器网络的室内外远程监测系统.该系统采用了基于SoC的低功耗、小型化的WiFi传感器节点采集室内外环境信息,并通过Internet向远程用户提供实时监测服务.该系统具有功耗小、成本低、部署方便等优势.     

基于智能手机控制的家居服务机器人研发

针对我国智能家居服务机器人的发展现状与不足,设计了一种基于智能手机控制的家居服务机器人。主要涉及技术有:机器导航、机器视觉、信息融合、人机交互、嵌入式技术、语音识别技术等。实现了实时定位、远程控制、自主导航、手势识别、监控家庭环境、语音识别等功能。机器人配有一个单目摄像头,可以实时监控家庭环境;通过智能手机远程控制端可以在世界上任何一个可以上网的地方看到用户家里的状况;并且可以用手机控制机器人的行走路径,真正做到全方位无盲点的实时监控;基于ARM平台的嵌入式视觉处理系统实现手势识别并准确的控制机器人运动;机器人还配有烟雾感传感器、温湿度传感器,可以监测环境的空气质量。经过试验验证,该机器人符合家居服务的基本要求。     

基于CODESYS的机器人控制系统设计

随着机器人技术的不断发展,机器人在工业自动化、医疗卫生和服务业等领域得到广泛应用。为满足机器人控制系统对开放性、通用性和扩展性的要求,本文在IEC61131-3标准的基础上,使用CODESYS软件开发环境设计了一种机器人开放式运动控制系统,该系统能够实现机器人的正逆运动学求解、插补运动等功能,并设计了可视化界面进行操作。此外,还使用UGMCD模块进行了UR5机器人控制仿真,通过观察仿真过程中机器人的运行状态,验证了机器人控制系统的有效性。实验结果表明,该机器人控制系统运行稳定,具有良好的应用前景和广泛的适用性。     

基于红外传感智能巡线机器人研究与设计

基于单片机技术、金属探测技术、红外传感技术、自动化控制技术和语音技术,实现了智能巡线机器人设计.机器人具有智能化巡线、避障以及语音告知等功能.系统采用模块化接口设计,可方便进行安装调试,并具有很好的扩展功能.通过调试运行,该机器人较好地达到了预期设计要求.文章详细介绍了部分硬件及软件设计.     

高性能开放式数控系统框架设计

描述一个高性能开放式数控系统结构框架.该框架采用基于功能组件的厂商无关结构,通过绑定表(binding table)方式,支持组件功能的软硬件协同实现.本框架引入实时交互网络中(RTN)中的异步通讯机制(ACM)为整个系统提供统一的通讯模型,并设计相应的功能组件.在统一通讯模型支持下,该框架支持数控系统采用一个或者多个处理器或控制器的分布式结构,满足日益增长的数控系统高性能要求.本文基于该框架实现了原型系统.