基于STM32的两轮自适应智能机器人系统设计

介绍了一种自适应的两轮智能机器人系统,该系统以意法半导体公司的STM32f103作为系统的主控芯片,利用MPU-6050数字式运动处理传感器获取机器人姿态角、超声波传感器检测障碍物和测量距离,结合相应的算法实现机器人的直立平衡、速度和转向控制。同时基于人性化的考虑,加入蓝牙模块,设计手机APP以实现对机器人的远程操控,从而完成机器人的自适应系统。通过软件在线模拟仿真和实体样机调试,最终验证了系统的稳定性,达到了预期的设计效果。     

基于蓝牙控制技术的智能小车控制系统设计

利用STC89C52单片机,通过Keil uVision4编程实现对智能小车的控制。该智能小车控制系统采用红外循迹传感器自动循迹,利用超声波避障和红外避障传感器共同完成避障,并自动前进、后退、左转、右转,且通过手机蓝牙APP实现对智能小车的控制,为汽车无线远程控制的设计提供了参考。     

基于力觉信息的工业机器人力跟随研究

随着机器人智能化要求的不断提高,需要工业机器人作业可同时满足机器人末端接触力和位置期望跟踪控制,以期具有更好的顺应外部环境的能力,提高作业效率和质量.为此,文中搭建了基于力传感信息的工业机器人力/位控制试验平台,通过在机器人末端安装六维力传感器,并在不同位姿建立机器人重力补偿系统,提出了基于力传感信息的力/位控制算法,完成了基于力传感器机器人末端的力跟随试验.通过试验证明了机器人能够根据力传感器反馈的信息实时地对末端位姿进行调整,实现了顺从外力的功能,同时验证了以此进行的力跟随控制算法的正确性和合理性.     

基于手机Android操作系统自动控制一种移动机器人

以ARM 7LPC2138主控板、默认4路传感器端口、6路舵机端口,支持蓝牙配对,支持C语言编程为依据,设计了一种移动机器人。根据TRIZ理论功能分解树和发明原理序号为"1、17、23、13",进行了移动机器人的结构设计和创新设计,提出了一种避障中分线快速检测算法,分析了TTL信号传感器接收端在前方5cm以内有障碍物时触发,可用于绕障、穿越障碍等。在机器人控制中,以ARM7主控板C语言环境,编程和烧写文件。而Android手机操作系统,编写蓝牙中断函数到机器人ARM7主控板,由手机执行对机械手的控制操作。舵机控制采用指令模式,通过ARM 7调用库函数以控制机器人的各个舵机,使机器人按照相应的策略运动,设计方法具有广阔的应用前景和创新价值。     

移动机器人的超声波传感器发散角标定及应用

为了提高移动机器人在作业站点的定位精度,在考虑入射角的基础上,分析了发散角对超声波传感器测距的影响,建立了同时考虑发散角及入射角的超声波传感器测距函数关系表达式;提出了超声波传感器发散角的标定方法,并通过实验对发散角进行了标定;通过对比实验可以看出,所提出的关系表达式提高了超声波传感器距离测量精度。在此基础上提出了利用自动导航车(AGV)单个侧面两个超声波传感器实现移动机器人在作业站点侧向、前向及姿态3个方向的位姿定位方法,最后将该方法用于自主研发的移动机器人的定位试验,验证了该方法的正确性和有效性。     

涡轮排烟消防机器人避障系统设计

为提高消防机器人在未知火场环境中的避障性能,建立消防机器人避障控制模型,对机器人运动和避障控制分析,提出一种多超声波传感器叠加的机器人避障系统,系统以C201编辑器为控制中心,Codesys软件为开发平台,采用叠加式超声波传感器测距程序对障碍信息进行采集,经PLC控制器比对障碍信息,控制机器人的运动方向,使机器人避障系统在达到避障精度的同时提高实用性。仿真结果表明,设计的避障系统能有效地实现避障。     

基于单片机的蓝牙搜救小车设计

针对灾难现场救援设计了一款基于单片机的蓝牙搜救小车,借助手机平台与蓝牙技术,实现用手机蓝牙控制小车的新的解决方案。该设计以单片机为控制核心,通过串行口接收手机蓝牙发送给车载蓝牙的操作命令,控制电机正反转实现小车前进、后退、左转弯、右转弯、停止等操作。当小车上的红外传感器发现有生命特征的人时,把信息传送给单片机,单片机再通过语音模块把信息传送给外界,帮助救援人员快速找到受灾人员,及时赶到目的地进行搜救工作。小车上的避障传感器使该小车能够自动避障。     

汽车制造中机器人蓝牙通信技术的运用分析

为了实现汽车行业可持续发展,围绕汽车制造改革与创新,首先介绍了机器人蓝牙通信技术,明确该技术对于汽车制造的重要性,其次阐述汽车制造过程中,机器人蓝牙通信系统的设计,发挥技术优势,最后从机器人控制模式、蓝牙无线传感器、机器人蓝牙通信各项技术的应用三个方面做出分析,奠定机器人蓝牙通信技术在汽车制造领域的地位。最终得出结论,为了提高汽车制造水平,必须要应用先进技术。     

螺旋轮式小型管道机器人及其驱动控制系统研究

作业管径小于80mm的小型管道机器人广泛应用于化工、制冷、核电站等领域的检测、维修等方面,其移动结构及信号采集和处理技术具有较高的实用价值和学术意义。采用螺旋轮式结构设计了内径为Φ60mm的小型管道机器人,其原理简单、结构紧凑、控制方便。螺旋轮式移动的主体结构,确保管道机器人具有较大的牵引力和移动速度。管道机器人在管道内的数据信号,由搭载在微型管道机器人的移动结构上的智能差压压力传感器采集传送到51系列单片机,通过无线蓝牙数传模块,将数据传输到上位机,利用Visual basic程序软件实现计算机对管道机器人的控制。螺旋轮式小型管道机器人控制系统能够自由控制前进、后退、调速、自锁等,其动作状态数据也可利用上位机软件显示或打印。     

一种智能寻迹避障小车设计

现今,智能机器人已经逐步走进人们的生活,智能扫地机器人、智能早教机、智能洗碗机等家用机器人早已屡见不鲜,但在工程车方面车的功能单一,甚至研究就接近空白。然而随着科技研究的步伐,社会生产生活的需求,智能工程车亟需研究及应用。借此思路,设计了一种具备智能寻迹、避障、测距、跟随、清障等功能的小车。其中,本设计运用了Arduino单片机技术主控整个系统进行运作;运用超声波、红外传感器等传感技术实现小车寻迹、避障、测距、清障等功能;运用蓝牙无线技术结合手机APP技术非接触性操控小车,实现智能操控。通过测试智能小车功能实验结果表明,小车实现了智能化寻找路径、测量距离、躲避障碍、目的跟从以及清除障碍等功能。本设计的小车具备多功能且智能化,为解决工程车功能单一,在照明不良、天气极端的环境以及地势险峻等恶劣条件作业等问题作出设计上的实用性参考价值。     

新型排水管道清淤机器人的结构设计与分析

当前，在大雨后，城市中部分地下污水会破坏复杂且脆弱的管道，从而在街道路面上蓄积，对人们的出行以及交通造成影响。基于此，本次研究介绍了一种能够对城市排水管道进行清淤以及检测的机械人机构设计与原理。本次研究中所提到的机器人，其所使用的为三副齿轮齿条结构（周向120°等间距布置），其分别由3台电机进行控制，并利用AT89S51单片机作为控制核心，使用压力传感器MCL-L测量轮子对管壁的设定值与压力值展开对比，从而保障适径机构伸缩的实现，对系统的适应性有所提高。另外，利用光电传感器对机器人是否能够自动抵达井口进行检查，来检测机器人的自主性；使用超声波传感器，实现机器人的径向移动，确保机器人能够完成不同管径的清淤工作。就本次研究方案论证可知，本研究机器人结构紧凑，具备较强的适应力与牵引力，清淤效果理想。     

机器人多路传感器数据采集系统的实现

设计了机器人感知系统中的多路传感器数据采集系统.系统以P89C669为控制核心,分时复用其UARTl,扩展7个串121循环采集超声波阵列和电子罗盘的测量数据,实现了对机器人周边环境的探测,并通过UART0将测量值上传至机器人决策控制层.     

基于STM32的夹爪式蛇形机器人控制系统设计

为了提高蛇形机器人的自主作业能力和环境探索能力,设计了一种基于STM32的夹爪式蛇形机器人控制系统。该系统包括计算机控制终端、机器人运动系统和检测系统3部分,机器人采用STM32作为主控芯片,通过多种传感器采集所需环境信息,头部关节具有机械夹爪能够实现抓取任务。为了简化机器人的控制复杂度,在控制器中引入基于Hopf振荡器的双层中枢模式发生器(CPG)方法用于生成机器人的步态控制信号。经过实验验证,该控制系统有效提高了蛇形机器人的自主作业能力,并且能够满足环境信息实时检测的任务要求。     

机器人加工力位测量平台与软件模块开发

机器人铣削加工过程中末端力和位置监测对加工变形误差的计算和补偿具有重要作用,由于机器人控制系统具有一定的开放性,开发力位测量上位机软件并与机器人控制系统实时通讯,可以有效掌握机器人加工过程位姿相关的末端力和位置信息,为变形误差预测和补偿提供数据基础。在ABB IBR6660工业机器人上利用基恩士激光位移传感器和ATI六维力传感器搭建了机器人末端力位测量系统,其中位移传感器安装在主轴端、力传感器安装在主轴和法兰之间,利用基恩士激光位移传感器和ATI六维力传感器的接口函数结合C#开发了力位测量软件模块,利用ABB工业机器人的PC Interface接口和PC SDK函数开发机器人上位机通讯软件平台,给出了关键代码,最终实现了机器人铣削加工中的末端力位信息实时测量,为机器人加工变形误差的预测和补偿提供数据与控制平台基础。     

基于AT89C51控制的排水管道清淤机器人的设计

研究了一种新型适应管径的排水管道清淤机器人,基于AT89C51单片机,通过压力传感器MCL-L测量轮子对管壁的压力值与设定值进行比较,实现机器人的鲁棒性和适应性;通过光电传感器GK-430A检测机器人是否到达检查井口,实现机器人的自主性和智能性;用超声波传感器实现绞刀机构的径向移动,以满足不同管径清淤的需要.方案论证表明:该系统适应性强、工作效率高、去淤彻底.     

仿生六足机器人机构设计及控制方法研究

机器人足部与壁面间的粘附能力及其运动控制策略是爬壁机器人能够在处于不同倾斜度的壁面上爬行的关键技术。模仿甲虫足部钩刺对抓的特征及尺蠖蠕动爬行运动特性设计了一种可灵活转向的仿生六足爬行机器人机构。该机器人采用CPG(central pattern generator)仿生控制方法实现其在粗糙壁面上的任意方向的运动,并且通过超声波传感器的反馈信号能够实现避障功能。机器人足部采用对抓设计提高了爬行稳定性,同时CPG控制方法简单、新颖。基于Matlab软件建立了CPG控制网络,并结合反馈信号实时调节网络输出。在Webots移动机器人仿真环境下完成了机器人建模,CPG控制器程序编写,通过动态仿真验证了六足机器人机构和控制方法的合理性,机器人爬行速度约2.7 cm/s。     

扬州大学环境监测机器人研制成功

日前,扬州大学能动学院研制成功车型移动式环境监测机器人。该型机器人能够通过车载摄像头、超声波传感器及环境参数监测设备,回传现场视频影像、超声波雷达图像等信号,且能对目标环境进行温度、湿度、烟雾等参数采集,可用于复杂环境下的环保工作作业。     

轴孔装配作业机器人力控制系统设计

机器人装配作业是实现自动化生产的基本要求,在智能制造生产线中占有十分重要的地位。文中提出了一种基于力控制的工业机器人装配系统,它由机器人本体、六维力传感器、自主设计的控制系统组成。本系统中利用六维力传感器采集机器人末端受到的外力/力矩,将采集的数据进行滤波、重力补偿处理后,通过导纳控制策略控制机器人关节运动,从而调整机器人末端的姿态,实现轴孔的柔顺自动装配。文中详细阐述了系统的硬件组成原理和基于导纳控制的软件控制策略。以孔轴配合φ25H7/g6的零件为例,进行了实际装配作业试验,试验结果证明,系统能够完成孔轴配合为φ25H7/g6零件的装配作业,达到了预期效果。     

一种基于行为的机器人自主控制器

为提高遥操作中从端机器人的局部自主能力,设计了一种机器人自主控制器.该控制器集成了行为选择、基本行为以及命令融合等功能模块,并基于自适应神经模糊推理系统实现了各种基本行为.最后利用该自主控制器进行了基于网络遥操作的精细作业实验,实验表明,将基于行为的自主控制器引入机器人遥操作作业中,可有效提高机器人系统的作业性能.     

基于单片机的超声波简易定位系统的设计

针对于现场测试时传感器的位置需准确定位,设计了一种可用于现场测试时传感器位置监测的超声波定位系统。利用超声波传感器实现对待定位传感器的距离测量,采用温度传感器减小环境温度对超声波波速的影响,并结合三角形测量原理使待测传感器的三维坐标值在LED上显示。研究表明,研制的超声波简易定位系统可以单独用来测量距离,并辅助测试传感器测点定位。