基于DSP技术的爬壁机器人吸附控制系统设计

壁面吸附是爬壁机器人的基本功能之一,其吸附程度直接影响爬壁机器人的稳定性和移动速度;为此,设计了基于DSP技术的爬壁机器人吸附控制系统;选择爬壁机器人传感器装置,加设DSP数字信号处理器,设计爬壁机器人吸附控制器;在硬件结构的支持下,根据爬壁机器人的组成结构和工作原理,构建相应的数学模型;在该模型下,利用DSP技术计算爬壁机器人吸附力;通过爬壁机器人在壁面环境下的受力分析结果,确定爬壁机器人安全吸附条件;以吸附控制器作为执行机构,实现爬壁机器人的吸附控制;选择负压爬壁机器人作为测试样机,通过系统测试表明,在瓷砖、木板、玻璃三种壁面环境下,与两个对比系统相比,应用此次设计系统得出爬壁机器人吸附力的控制误差降低了2.04 N,倾覆风险系数降低了0.29,具有较好的吸附控制效果。     

用于搭载船舶除锈清洗器的大型爬壁机器人

用于搭载船舶除锈清洗器的大型爬壁机器人（WCRSRR）具有搭载负载大、本体重的特点．本文综述 了国内外关于WCRSRR 的研究,分析了WCRSRR 研究中面临的问题,总结了其关键技术,并预测了其发展趋势．     

壁面清洗爬壁机器人的研究与产业化工作

在国家８６３高技术计划资助下,哈工大机器人研究所在壁面移动机器人领域辛勤耕耘,已逾十年．先后研制成“壁面爬行遥控检查机器人”、“喷砂、喷漆履带式永磁吸附爬壁机器人”。去年又研制成为高层建筑清洗壁面的爬壁机器人。近年来城市建设迅速发展,特别在南方城市,高层建筑如雨后春笋,迅速拔地而起。随之带来一个如何保持壁面清洁的问题。特别是国际性大都市对此十分迫切。在国内目前都采用吊篮、吊凳,人工清洗方式．这种方式作业很不安全,劳动量大,工作效率低。目前尚无合适的自动化设备。因此设计一种壁面清洗作业的自动化工具…     

爬壁机器人技术及应用

在很陡坡度的外壁上进行作业是十分危险的.目前开发能在壁面上贴附并能移动进行作业的机器人是十分必要的,也是当前迫切需要开发的研究课题,其需求的对象如:用于核电站炉心内壁上清除污染物的机器人,用于放射性废液储罐焊缝检     

一种仿生爪刺式履带爬壁机器人设计与分析

为提高爬壁机器人的粘附性能和脱附效率,实现高效爬行运动,提出了一种仿生爪刺式履带爬壁机器人.该机器人结合了腿式机器人容易脱附和履带式机器人粘附面积大的优点,在不增加额外驱动的前提下,实现了机器人爪刺足的可控粘附与脱附.首先,在东方绢金龟足部柔顺跗节链结构的启发下,设计了仿生柔顺爪刺结构来适应粗糙壁面形貌、提高足部粘附性能.然后,针对履带旋转运动引起爪刺脱附困难的问题,设计了一种双轨道机构来模仿昆虫足部粘附、脱附动作.最后,在多种粗糙壁面上开展了爬行实验,结果表明爪刺足粘附稳定且易于脱附.     

爬壁机器人能源工业应用与发展

本文对爬壁机器人在能源工业的应用进行分析,对爬壁机器人关键技术与发展进行研究,并提出其工业应用研发技术路线发展建议。     

双足爬壁机器人壁面凹过渡步态规划研究

针对腿足式爬壁机器人在壁面过渡时的步态规划问题，以一种真空吸附式双足爬壁机器人为研究对象，在步态分析的基础上，基于有限状态机建立了机器人的步态模型，进而提出了基于加权插值和BP神经网络的双足爬壁机器人壁面凹过渡在线步态规划算法，为提高机器人壁面过渡的自主控制能力奠定了基础．仿真分析和实验结果表明，该步态规划算法对于实际的机器人系统是有效的和可行的。     

电磁式爬壁机器人平台

本文介绍了一种新型电磁式爬壁机器人平台。机器人平台从客观需求出发,利用电磁铁可以吸附铁质物体的原理,实现机器人在铁质壁面上竖直攀爬。机器人平台以单片机为控制核心,控制四只仿生脚的行动和电磁铁的吸附,由无线控制器实现远程控制。平台搭载多种传感器,以检测机器人周围的环境状态,并应用无线传输技术,将传感器监测数据时时传回控制电脑。还可由电脑控制,利用机器人上加装的机械臂,完成简单操作。本项目作品可以应用于强热辐射、浓烟、污染气体等复杂环境的场所实施远程测控,也可以应用于船体、高炉检测等方面。     

一种新型爬壁机器人机构及运动学研究

提出了一种新型爬壁机器人机构,介绍了机构的构型及结构特点,推导了运动学正、逆解方程式,规划了直线行走、平面旋转及交叉面跨越三种运动模式．机构构型及运动模式的分析表明,该机构具有体积小、运动特性较好的特点．仿真结果证明,该机器人在运动过程中所需吸附力矩较小且占据的空间较少．     

磁吸附爬壁机器人控制系统的研究

在研制爬壁机器人基础上，比较了磁吸附爬壁机器人的各种吸附与驱动方式的优缺点，设计了机器人的控制系统，推导出控制算法，并实验结果表明控制系统能满足工作要求。     

MSTRbot:一种小型侦察机器人

设计了一种用于野外侦察和监控的小型两轮机器人——MSTRbot,MSTRbot本体上搭载一个可折叠、2个自由度的小型机械手臂,通过机械手臂的“抓”、“撑”动作来辅助机器人攀越障碍物.MSTRbot奉体为圆柱形,直径55mm,长240 mm,可翻越比自身尺寸大的障碍物.MSTRbot上搭载有微型音视频传感器,通过无线方式...     

双手爪式仿生攀爬机器人的摇杆控制

探讨一种新型双手爪式5自由度仿生攀爬机器人(Climbot)的摇杆控制方法.首先,对机器人的运动学和可夹持空间问题进行了分析.然后,针对其双手爪交替夹持攀爬的特点,提出了直观的摇杆操作模式,包括对不同的攀爬步态设计了不同的操作坐标系,并利用建立变换矩阵的方法将交替夹持端前后的机器人描述在同一坐标系中.最后,通过尺蠖、扭转和翻转3种步态的路灯杆攀爬和应用示范实验结果证明了该摇杆控制方法的有效性.     

飞机蒙皮检测机器人的控制和感知总体结构(英文)

介绍了一种基于DSP F2812的飞机蒙皮检测机器人的控制和感知总体结构。机器人控制系统包括移动模块:吸附模块、感知系统和无线通讯模块4个模块。从控制系统的软件和硬件对各个模块进行设计,并根据各个模块之间的联系,建立机器人的控制系统,机器人的感知系统监控机器人的运行,并通过地面主控制机远程控制机器人。通过模块间的实验和蒙皮图像检测实验验证了检测机器人设计方案的可行性和有效性。     

基于System Vue的爬壁机器人控制器研究

针对传统机器人控制器控制性能差,控制时间慢的问题,基于System Vue研究了一种新的爬壁机器人控制器。在机器人控制器仿生分析过程中,对爬壁机器人的腿部进行仿生关节的模拟性增加操作,并进一步提升关节的灵活性,促使关节在运行过程中能够自主完成对身体的前后控制以及倾斜处理,根据所获得的仿生与步态规划数据,对爬壁机器人控制器进行控制模型的建立与参数的设置操作,优化爬壁机器人控制器吸附控制算法,并利用LM339芯片改进JH-D400X-Ｒ4型六向摇杆的内部电路,使控制爬壁机器人的吸附和移动功能得到更好的控制。利用引导路径加强系统自身防护,对路径进行清理。实验结果表明,基于System Vue的爬壁机器人控制器具有较好的控制性能,控制时间提高了1.52s。     

油罐检测爬壁机器人结构与控制系统设计

研究智能爬壁机器人检测技术及其系统 ,提出了机器人在大型垂直罐壁移动作业的路径规划方法 ,并分析了抗倾覆机构的作用 ,设计给出了机器人总体结构和控制系统 .系统以磁吸附爬壁机器人为运动载体 ,采用非接触式无损检测技术 ,并配备多种传感器 ,具备较高的智能化水平 .现场实验表明 ,该系统自动化程度高、运动稳定可靠、定位精度高 ,大幅度提高了检测效率 .     

Development of a Tracked Climbing Robot

This paper describes a climbing robot, using chain-track as the locomotive mechanism and suction cups as the adhesion method. The main structure, sensors, and the vision-based motion control system of the robot are described in the paper. The robot can turn in a limited range by adjusting the steering wheel and twisting the chain. The turning gait is discussed and relations between turning angles of the chain node, the front wheel, and the frame of the robot are formulated. Forces applied to the robot are analyzed in order to obtain a safety condition that prevents the robot from slipping and falling. An experiment is conducted to measure the safety factor of suction cups and determine the payload capacity of the robot.     

一种安全工作于城区环境的消防侦察机器人

介绍了一种应用于城区环境的消防侦察机器人．它采用具有关节链轮的差动轮式结构,适于爬楼梯和斜坡．采用实时泄漏补偿方式维持车体内具有恒定正压,确保机器人的防爆安全性能．在失去无线控制信号时,机器人根据侦察过程中记录的传感器数据,按原路径返回,并自动回撤到安全区域．由于使用单一的编码器获得的位置信息具有累积误差,本文采用新颖的编码器与超声波传感器数据集成的方法,并使用迭代最近点算法进行数据匹配,调整机器人的位置和方向角,获得了较高的自动回撤精度．     

窄足爬坡机器人结构及控制电路设计

论述竞赛用窄足爬坡机器人的整体结构以及机器人控制系统硬件部分设计和部分功能的软件实现,结合竞赛要求完成窄足爬坡机器人整体设计安装,经过多次试验调试,机器人达到了完成上坡任务的最佳状态,试验结果表明系统设计的合理性和可行性。     

基于宏行为的侦察机器人事务执行机制研究

为了便于操作员在侦察现场进行事务规划,提出了基于宏行为的事务描述方法和事务执行机制．按照机器人对环境变化的响应方式的不同,将机器人的行为分成基本行为、组合行为和宏行为,给出了描述这些行为的方法和一个宏行为的设计实例．引入了基于RS模型的行为合成运算符合成机器人行为的方法,从而可以形式化地构建侦察机器人的事务描述．实现了能够解释和执行事务描述的、基于宏行为的事务执行器．仿真和实验结果表明提出的任务描述方法可行,事务执行器能够可靠地完成事务描述所规定的任务．