基于彩色传递的红外与可见光图像融合方法

针对野外作业机器人面临的能源动力问题，设计了基于32位微控制器的燃料电池驱动机器人系统。以32位嵌入式微控制器为核心的机器人控制系统可以实时检测燃料电池的能量状态、机器人本体的状态参数，基于此对机器人姿态、功率需求进行相应调整。并给出了系统的总体方案设计，阐明了硬件设计与软件实现。     

燃料电池驱动的自主机器人控制系统实现

针对野外作业机器人面临的能源动力问题，设计了基于32位微控制器的燃料电池驱动机器人系统。以32位嵌入式微控制器为核心的机器人控制系统可以实时检测燃料电池的能量状态、机器人本体的状态参数，基于此对机器人姿态、功率需求进行相应调整。并给出了系统的总体方案设计，阐明了硬件设计与软件实现。     

基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统设计

研究了一种基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统的设计。采用位置传感器和扭矩传感器检测康复机器人机械臂的位置信息以及机械臂与患者的相互作用力信息,将位置信息与作用力信息送入基于ARM-M3内核的STM32微控制器进行处理,从而实现康复机器人中驱动电机的控制。该系统硬件处理电路包括了扭矩信号的信号调理单元、微控制器控制单元、电机驱动单元以及USB接口单元。经实验验证,本系统可以实现康复机器人的平稳安全的控制。     

基于以太网智能网关的软硬件设计与实现

提出基于高性能32位ARM7TDMI-S核结构微控制器的工业以太网的网关系统软硬件设计.     

面向伺服机器人应用的可重构微控制器设计

为简化伺服机器人内部通信结构,增强机器人通信能力,提升处理速度,解决多轴协调控制问题,介绍了一种基于NIOSⅡ处理器和FPGA(Field Programmable Gate Array)的面向伺服机器人内部通信的可重构微控制器的设计方法.采用可编程技术和32位高性能NIOSⅡ处理器并自定义标准外设CAN总线控制器及PWM,在Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C20芯片内实现带CAN总线及PWM波输出功能的可重构微控制器.充分利用NIOSⅡ微处理器的高速运算能力和FPGA逻辑功能由硬件电路实现,计算速度快(纳秒级)的能力,大大减少了微控制器外围接口器件,有效降低成本,提高了微控制器的集成度和灵活性.实验表明,控制器性能可靠且能代替传统伺服机器人中常使用的专用微控制器芯片,满足伺服机器人中的通信需求.     

语音交互导览机器人的设计

为提高公共场馆的讲解服务效率和趣味性,设计了一款语音交互导览机器人.该机器人采用科大讯飞AIUI新一代软硬件语音交互解决方案提升人机交互的智能化水平,机器人基于AGV磁导航和RFID射频识别技术实现自主定位导航,应用多种无线通信技术,解决机器人与场馆设备的通信控制问题,实现讲解过程中机器人与场馆设备的联动,使用STM32系列微控制器进行数据处理与系统控制,采用C语言编写机器人底层代码,系统采用标准ModBus通信协议,提高系统通信可靠性.论文设计的语音交互导览机器人具有操作简单、智能化水平高、运行可靠等特点.     

STM32 F0系列入门型微控制器开始量产

意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)开始量产STM32F0系列32位微控制器。设计目标是彻底消除8位/16位微控制器在应用上的局限性,以及性能差距。先进的STM32F0系列微控制器,继承现有STM32优越基因,携以32位卓越性能专门面向8位和16位微控制器的应用领域,推动基于ARM Cortex-M0微控制器的应用。     

嵌入式系统的存储测试技术及无线传输应用

存储测试技术是在特殊环境下记录运动物体参数的最有效的手段.本文介绍了基于ARM7 LPC21xx开发存储测试系统的方法.Philips公司16/32位微控制器LPC21xx是基于支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU的微控制器,它具有掉电和空闲两种节电模式,可用电池供电并且长期工作.利用微控...     

SiliconLabs推出基于Cortex—MO＋内核的节能MCU

SiliconLabs（芯科实验室有限公司）推出基于ARMCortex—MO＋处理器的节能32位微控制器（MCU）。EFM32ZeroGeckoMCU系列产品设计旨在为广泛的电池供电型应用达到最低系统功耗。     

基于ARM的汽车安全气囊控制系统设计

针对汽车安全气囊控制系统实时性要求高、运算量大的特点,提出了基于ARM Cortex-M3内核微控制器的设计方案;方案选用基于ARM Cortex-M3内核的工业级32位高性能微控制器LM3S1138,嵌入μC/OS-Ⅱ操作系统,运用移动积分窗爆破算法,构建了汽车安全气囊控制系统;系统软件设计部分使用TI公司官方提供的驱动库进行模块化设计,大大缩短了开发周期.由于LM3S1138微控制器是片上系统(SoC),集成了众多外设并具有丰富的I/O口,故该系统具有集成度高、体积小及可扩展性强的特点;台车试验和实车试验表明,系统可较为准确地控制气囊的最佳点火时刻,从而验证了方案的可行性.     

基于模糊控制的双足步行机器人控制研究

本文研制了一台能够独立自主行走的新型的双足步行机器人。机器人的主体部分采用6台伺服舵机,由伺服舵机对机器人进行驱动,同时舵机本身又可作为躯干,使整个机器人的结构非常紧凑。这也是对现有大多数此类机器人进行研究之后所做的改进。对机器人的行走控制由PIC单片机及其相关电路组成。鉴于双足步行机器人是一个复杂系统,故采用模糊控制来提高其控制的精度。经过实际检验,使用模糊控制可以获得很好的控制效果。     

Present and future robot control development—An industrial perspective

Robot control is a key competence for robot manufacturers and a lot of development is made to increase robot performance, reduce robot cost and introduce new functionalities. Examples of development areas that get big attention today are multi robot control, safe control, force control, 3D vision, remote robot supervision and wireless communication. The application benefits from these developments are discussed as well as the technical challenges that the robot manufacturers meet. Model-based control is now a key technology for the control of industrial robots and models and control schemes are continuously refined to meet the requirements on higher performance even when the cost pressure leads to the design of robot mechanics that is more difficult to control. Driving forces for the future development of robots can be found in, for example, new robot applications in the automotive industry, especially for the final assembly, in small and medium size enterprises, in foundries, in food industry and in the processing and assembly of large structures. Some scenarios on future robot control development are proposed. One scenario is that light-weight robot concepts could have an impact on future car manufacturing and on future automation of small and medium size enterprises (SMEs). Such a development could result in modular robots and in control schemes using sensors in the robot arm structure, sensors that could also be used for the implementation of redundant safe control. Introducing highly modular robots will increase the need of robot installation support, making Plug and Play functionality even more important. One possibility to obtain a highly modular robot program could be to use a recently developed new type of parallel kinematic robot structure with large work space in relation to the robot foot print. For further efficient use of robots, the scenario of adaptive robot performance is introduced. This means that the robot control is optimised with respect to the thermal and fatigue load on the robot for the specific program that the robot performs. The main conclusion of the presentation is that industrial robot development is far away from its limits and that a lot of research and development is needed to obtain a more widely use of robot automation in industry.     

基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统设计

为了保证机器人能够在保持稳定的情况下,按照规划轨迹执行工作任务,从硬件和软件两个方面,设计了基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统。装设机器人传感器与状态观测器,改装机器人鲁棒滑模跟踪控制器,完成系统硬件设计;综合机器人结构、运动机理和动力机制3个方面,构建机器人数学模型;根据状态数据采集结果与规划轨迹之间的偏差,计算机器人跟踪控制量;依据滑模运动与切换方程,利用Sigmoid函数生成机器人鲁棒滑模控制律,将生成控制指令作用在机器人执行元件上,实现系统的鲁棒滑模跟踪控制功能;在系统测试与分析中,所设计控制系统的平均位置跟踪控制误差为0.93 mm,与设定轨迹目标基本重合,机器人姿态角跟踪控制误差为0.06 mm,具有较好的鲁棒滑模跟踪控制效果,能够有效提高机器人鲁棒滑模跟踪控制精度。     

基于弹簧负载倒立摆模型的仿袋鼠机器人稳定跳跃控制

仿生跳跃机器人具备很强的越障和环境适应能力,但是由于机器人运动过程中较短的可控时间以及腾空阶段运动的不确定性,运动的稳定性对于仿生跳跃机器人至关重要.本文对仿袋鼠机器人跳跃运动过程中的稳定跳跃控制问题进行了研究.首先采用双质量弹簧负载倒立摆模型(spring-loaded inverted pendulum,SLIP)模型对袋鼠机器人的结构进行简化,建立了机器人系统的动力学模型,并对机器人的运动过程以及着地相与腾空相的切换条件进行了分析.然后采用解耦控制的思想,将SLIP模型的运动控制分解为水平速度控制和跳跃高度控制两个方面,分别通过控制着地角度实现对水平运动速度的控制,通过能量补偿实现对跳跃高度的控制.最后在ADAMS仿真环境中建立机器人模型并进行了机器人运动仿真实验.实验结果表明,本文提出的方法可以实现仿袋鼠机器人稳定的周期性跳跃运动.     

机器人视觉伺服综述

系统论述了机器人视觉伺服发展的历史和现状。从不同角度对机器人视觉控制系统进行分类,重点介绍了基位置的视觉伺服系统和基于图像的视觉伺服系统。对人工神经网络在机器人视觉伺服方面的应用情况作了介绍。讨论了视觉伺服中图像特征的选择问题。对机器人视觉所涉及的前沿问题进行阐述,并指出了目前研究中所存在的问题及今后发展方向。     

A voice-activated robot with artificial intelligence

In this paper, a voice activated robot arm with intelligence is presented. The robot arm is controlled with natural connected speech input. The language input allows a user to interact with the robot in terms which are familiar to most people. The advantages of speech activated robots are hands-free and fast data input operations. The proposed robot is capable of understanding the meaning of natural language commands. After interpreting the voice commands a series of control data for performing a tasks are generated. Finally the robot actually performs the task. Artificial Intelligence techniques are used to make the robot understand voice commands and act in the desired mode. It is also possible to control the robot using the keyboard input mode.     

基于模糊控制的除草机器人自主导航

研究了基于机器视觉导航的田间自主移动除草机器人．采用模糊控制方法引导除草机器人沿着农作物 行自动行走．根据导航角和导航距的参数特性选择了隶属函数,建立了两种控制规则库,并探讨了两种控制效果． 试验表明,模糊控制方法能够使机器人平稳运动．在直行阶段,控制规则1 有较高的控制精度．控制规则2 能使机 器人更好地通过弯道,对42.2± 的弯道,机器人的行走准确率达到74.58%．     

基于PMAC的液下搅拌机器人控制系统的研究

机器人系统实质上是一个实时多任务系统,根据Windows系统的多线程机制,建立机器人系统软件的多线程模型。将机器人系统中管理、控制功能的实现分作若干个模块,采用VisualC++语言编制控制程序。负责底层伺服驱动的函数利用PMAC运动语言编写。整个控制软件能完成机器人的伺服驱动、数据及运动状态显示、机器人路径规划和定位等任务。     

VB与单片机串行通信在球面移动机器人控制中的应用

对球面移动机器人控制技术的研制是提高我国机器人关键技术的迫切需求。上海大学研制成功的球面机器人控制系统采用了基于VB与单片机的串行通信的两级计算机控制。通过理论分折、制定正确的通信协议并结合大量试验最终实现了机器人控制中的串行通信。试验的结果表明了VB与单片机的串行通信是机器人控制系统研制成功的关键。文章详细描述了串行通信程序的设计和实现。     

基于PLC的神经外科机器人控制系统研究

结合医疗外科机器人的应用环境,在比较不同外科机器人控制系统的特点的基础上,提出了基于PLC的神经外科机器人控制系统的设计方法．根据系统需要完成的任务特点,确定了硬件构架和软件体系．分析了控制系统涉及的几个关键问题,根据临床手术的需求,详细讨论了系统实施的安全策略、提高系统定位精度的措施以及不能采用示教编程控制方式的原因．经过多例临床实验,验证该机器人操作方便、性能稳定,可以弥补医疗机器人系统安全性不高、手术效率低、维护难度大、成本高等缺陷．