PSoC在针织机械设备电气控制系统中的应用

分析了针织机械电气控制系统的共同特性,引入了基于可编程片上系统(PSoC)的嵌入式设计理念,详细介绍了PSoC的结构特点以及内部资源的配置方法.针对针织机械电气控制系统的特点,以全自动手套机控制系统为例,给出了典型的设计方案.实际使用表明,基于PSoC的嵌入式控制系统可以大大简化外围硬件电路和软件控制程序,同时提高了整个系统的可靠性,值得在针织机械电气控制系统研制过程中推广应用.     

基于PSoC的仿生机器人运动控制器设计

介绍了可编程片上系统PSoC的内部资源以及与传统微控制器的区别,以CY8C26为核心设计了最多可用于32关节的机器人运动控制器的硬件电路与软件流程,阐述了PSoC程序,上位机程序以及二者之间通讯程序的实现方法,最后描述了应用于六脚机器人时的具体控制方法.     

基于PSoC3的便携式PH检测仪的设计

本文主要介绍了一款基于PSoC3的便携式PH检测仪的设计,该系统主要由主控芯片、数模转换电路、电容感应模块和液晶显示电路四个部分构成。本文主要介绍了采用PSoC3所设计的便携式PH检测仪的工作原理、系统框图及各个功能模块的软硬件设计,给出了相应的电路原理图和程序流程图。本系统具有结构紧凑、可靠便携等优点,能够很好地满足实际测量的需求。     

基于单片机的人形机器人控制系统设计

对16自由度人形机器人的控制系统进行了模块化设计,包括稳压电路、下位机最小系统、舵机控制器模块、USB转换电路、传感器模块和语音模块。采用串行通信方式,设计了上位机对单片机下载程序,根据系统电路原理以及寻迹和语音控制的编程原理,设计了控制系统的上位机和下位机通信的主、从机程序,从而达到使机器人的各部分功能统一协调的目的。     

一种新型的基于PSoC3的高精度位移测量仪

为降低基于线性可调差动变压器(LVDT)的高精度位移测量仪的生产成本,并减小其产品体积,使产品更具市场竞争力,在分析其工作原理基础上,结合PSoC3"相比于传统单片机,更具系统单片化"的特点,提出了以CY8C3866AXI为核心的新型位移测量系统设计方案。该方案通过运用PSoC3内部的数字模块(DMA和LCD)与模拟模块(AD、DA、PGA等),自行设计了由整流电路、滤波电路和减法电路组成的信号调制电路,完全替代了目前市场上常用的AD698信号调制芯片和ARM控制器的产品组合结构,实现了位移高精度测量,测量精度可达到0.2μm。研究结果表明,该方案具有集成度高、线性度好、成本低廉等优点。     

一种机器人绘字控制系统的研制

简略阐述了一种机器人绘字系统的主要外形结构及其功能;详细论述了该控制系统控制器的硬件设计,它采用上位机PC与基于CAN总线的下位机通信来控制系统,该控制器主要包括PCICAN卡、dsPIC30F 6010数字信号控制器和各轴伺服舵机驱动模块。本文还讲述了PCI-9840卡的性能、dsPIC30F6010数字信号控制器的特点、机器人绘字系统四个自由度所需伺服舵机驱动模块的基本电路组成原理、基于VB6．0的上位机监控软件设计以及下位机软件的设计。     

基于PSoC的定频调幅式电涡流传感器的设计

针对煤矿提升系统闸间隙监测保护中存在的问题,结合电涡流测量原理、可编程片上系统(PSoC)和定频调幅式电路的特点。设计了一种基于PSoC的调幅式电涡流传感器。给出了系统设计方案,在PSoc芯片上实现了信号发生、幅值放大、整流、AD转换以及CAN通讯等功能,详细阐述了其软硬件逻辑设计。     

搬运机器人控制系统的设计及界面功能开发

针对搬运机器人的应用需求,设计了一种搬运机器人控制系统.介绍了搬运机器人控制系统的控制器硬件、示教器硬件和软件,控制器硬件包括工业主板、扩展板、电压转换模块、串口保护电路、通用串行总线接口保护电路、输入输出光耦隔离电路,示教器硬件包括液晶屏驱动板、触摸屏驱动板、信号转接板.对这一控制系统的界面功能进行了开发,并通过四轴平行机构搬运机器人进行了测试验证.     

经济型多功能管道机器人控制系统的研制

针对经济型多功能管道机器人的工作特点,研制了机器人的控制系统。该系统采用分级控制方式,以C8051F单片机作为其核心控制器,完成了数据采集模块、电源模块、远程监控模块等硬件电路的设计及上位机监控系统的开发,实现了机器人的自主控制及管外监控。经试验证明,该系统运行稳定,为管道机器人的后续开发提供了开放式控制平台。     

示教机器人无线通讯控制系统设计

为解决示教机器人无线通讯模块高成本的问题,选用nRF2401芯片,利用SoC（system-onchip）方法设计,采用少量外围元件组成射频收发电路;根据无线通信系统的一般结构和nRF2401芯片的特点,从计算机接口电路、射频收发部分、单片机控制部分3方面设计无线通讯系统电路。经过验证,节约了成本、达到了设计的要求,为示教机器人控制系统的设计提供了可借鉴的模式。     

模块化多足步行机器人的运动控制系统研究

为解决机器人对复杂多变的环境适应性不强的问题，研制了模块化的多足步行机器人系统。针对模块化多足步行机器人的机构特点，设计并实现了一种位于机器人模块化控制体系底层的基于CAN总线的运动控制系统。采用微处理器、专用的运动控制和驱动芯片以及光电编码器实现了机器人关节的伺服闹环运动控制；采用CAN总线作为模块问的通信接口，有效地支持了多关节实时控制。提出了一种具有3层抽象结构特点的可扩展的软件体系结构，为运动控制系统提供模块化支持。实验验证了运动控制系统软硬件的可靠性和有效性。     

外部主控计算机对机器人多工具调换控制的实现

分析了机器人、法兰盘和工具坐标系之间的空间关系,根据机器人运动方程的欧拉变换解和机器人控制命令函数,提出了外部主控计算机对机器人多个工具调换控制的实现方法,摆脱了机器人控制柜对可用工具数目和当前工具设置的限制。设计了MOTOMAN-UP20型机器人多工具循环复杂作业控制系统,编制了相应的控制软件,进行了大量的实验研究,并取得了良好的效果。     

一种球形移动机器人传感系统设计

文章为了解决球形机器人自主控制的问题,根据球形机器人结构和运动的特殊性,设计了一种球形机器人的传感系统。建立了无滑动条件下球形机器人运动模型,根据运动模型由惯性测量系统和光电码盘数据组合得到机器人位姿。利用激光测距传感器获取周围障碍物信息。通过全局CCD视觉传感器跟踪识别目标物体,使用手眼CCD视觉传感器和超声传感器定位目标物体并协调机械臂实现对操作目标准确快速的抓取、放置。     

Specialized modular software system of sensitized robot control computer

The paper deals with an original approach to development of computer software for a sensitized robot control system (Algorithmic Robot Control System). The system is designed to control a sensitized “LPI-2” robot manufactured at the Leningrad Polytechnical Institute. The robot consists of two manipulators having seven degrees of freedom with grippers having tactile and locating ultrasonic sensors, target designation system based on a TV camera, voice command input system, and a control computer. The program modules, of which the Algorithmic System consists, are described briefly. The intermodular information exchange modes and modules control principles are also under consideration. The Algorithmic System also provides the possibilities of robot actions programming. The specially developed language ROCOL is used for this purpose. The Algorithmic Robot Control System gives the possibilities to achieve a flexible and operative robot control in supervisory and automatic modes in real time.     

采用Trio运动控制器的搬运机器人控制系统研究

介绍一种自主开发的三直角坐标机器人机械结构及其可实现的功能.针对机器人所完成的货物搬运过程与动作,研究开发一种开放式控制系统.该系统采用运动控制器+PC机+触摸屏结构,其中,Trio公司的Eur0205X型运动控制器为控制系统核心部件,保证了PC机软件程序对机器人硬件本体的控制作用及触摸屏的离线控制功能.各种传感器的使用,提高了系统的运动与控制精度.实验表明,该机器人工作稳定可靠,性能、精度均能满足设计要求,为实验室机器人的进一步研究奠定了基础.     

基于触屏控制的遥操作排爆机器人设计

针对传统排爆机器人行走机构的缺陷,设计了一种轮摆履复合的排爆机器人。基于Beckhoff控制器和Elmo驱动器实现了机器人的运动控制系统。通过设计通信系统、图像实时传输系统和虚拟机器人交互系统,实现了机器人的遥操作,并结合各子模块开发了一整套基于触摸屏的控制软件。实验证明该排爆机器人移动性能好,触控软件操作方便,交互性好。     

玻璃幕墙清洗机器人爬壁运动控制系统设计

针对高层建筑玻璃幕墙清洗问题,开发了一种双层结构玻璃幕墙清洗机器人,对机械人本体结构及爬壁运动控制系统进行设计,以FPGA芯片为核心,对控制系统各部分硬件进行设计选型,并编写上位机控制软件。采用模糊PID算法对步进电机实现闭环控制,利用Matlab软件对步进电机进行了仿真分析。仿真结果表明,机器人运行状态稳定,具有较高的实用性。     

基于红外测距传感器信息的通风管道清扫机器人控制算法研究

为解决通风管道清扫机器人在水平矩形管道中的自主行驶问题,设计了一种基于红外测距传感器信息的控制算法.红外测距传感器检测出机器人与管道壁面的距离,计算出机器人在管道中的姿态;光电编码器检测出机器人的实际行驶速度,利用轮式移动机器人运动学模型估计其状态.通过对这两种信息的融合,得到机器人在管道中的位姿信息.根据位姿信息和设计的控制率,实时调整机器人舵轮方向,使机器人保持与壁面平行行驶,并防止其与壁面碰撞.理论上证明这个控制系统是渐近稳定的,并通过实验对控制算法进行了验证.     

基于运动微分方程的搬运机器人姿态控制器设计

搬运机器人在工作过程受到外界环境干扰的影响,姿态难以平衡,为此设计一种基于运动微分方程的机器人姿态控制器。根据机器人两轴之间的约束关系计算角速度和线速度,构建动力学模型;从运动控制、状态监测等分析控制器功能需求,将硬件部分分为主控芯片、姿态检测和电机驱动等模块,选择适宜的芯片和传感器,满足抗干扰要求;利用运动微分方程确定机器人的可行姿态,形成姿态约束;采用遗传算法选择最优个体,多次迭代后获取最佳姿态控制参数,实现自动控制。实验结果表明,该控制器能够保证机器人搬运过程中具有较强的自平衡能力,在外界环境干扰下,控制器仍能确保机器人姿态快速恢复平稳。