一种自适应振动主动控制策略及其在C型三维表面检测系统中的应用

基干广义最小方差和一步超前预报理论,围绕三维型面扫描系统中所存在的周期性徽振动问题,提出了一种新的自适应振动主动控制算法.以C型臂式三维激光扫描系统为应用背景,基于来自于该系统的数据样本建立了系统的振动动态自回归滑动平均模型(ARMA模型).采用所提出的自适应控制算法对该模型进行了振动主动控制仿真研究.仿真结果验证了所提出的方案可以有效地抑制C型臂运动过程中产生的振动,提高系统的整体三维检测精度.     

一种自适应振动主动控制策略及其在C型三维表面检测系统中的应用

基于广义最小方差和一步超前预报理论,围绕三维型面扫描系统中所存在的周期性微振动问题,提出了一种新的自适应振动主动控制算法.以C型臂式三维激光扫描系统为应用背景,基于来自于该系统的数据样本建立了系统的振动动态自回归滑动平均模型(ARMA模型).采用所提出的自适应控制算法对该模型进行了振动主动控制仿真研究.仿真结果验证了所提出的方案可以有效地抑制C型臂运动过程中产生的振动,提高系统的整体三维检测精度.

     

微机械陀螺零偏稳定性建模与滤波研究

首先介绍了时间序列ARMA模型及其建模方法,并利用该方法基于振动环式微机械陀螺的实测数据建立了振动环式微机械陀螺随机漂移的ARMA模型。在此模型基础上,设计了Kalman滤波器。仿真结果表明此方法能够有效抑制微机械陀螺的零点随机漂移。     

具有悬挂系统的轮腿式机器人设计与分析

设计了一种具有独立悬挂系统和足端缓冲机构的六足轮腿式机器人.该机器人结合了轮式机器人和腿式机器人的优点,同时将汽车的独立悬挂系统的设计思想应用在机器人上,降低了不平整地面对机器人的冲击,并减轻了由此引起的振动,保证了机器人在不同的复杂环境下机身内部环境的稳定.本文对该机器人的机构与结构进行阐述,建立了其运动学模型以及其悬挂系统机构和足端缓冲机构的单自由度振动模型,并对其缓冲机理进行分析对比.通过ADAMS仿真软件在不同地形环境下对其进行动力学仿真分析,验证了在机器人的运动过程中,与足端缓冲机构相比,悬挂系统的缓冲减震效果受地形影响较小,且悬挂系统和足端缓冲机构相结合会比单一缓冲机构具有更好的缓冲减震作用.     

柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制方法

为了提高柔性关节机器人抓取末端振动控制精度,该文提出柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制方法。对柔性关节机器人展开系统动力学分析,构建奇异摄动模型定义柔性关节机器人系统的运动方程。设计柔性关节机器人的优化控制器,构建控制误差代价函数。利用拉格朗日法获取函数最优解,实现柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制。实验结果表明,该方法能够有效抑制柔性关节机器人末端振动信号,相位控制误差均在0.02°以内,抑振措施的上升时间低于7.66 s,末端控制精准度高、效率高、性能好。     

基于刚度椭球模型工业机器人姿态与抑制振动效果的研究

该研究以新松SR6C型工业机器人为对象,研究在加工过程中调整工业机器人的姿态对抑制加工系统的振动作用。通过理论分析,获得工业机器人不同姿态的刚度性能。根据机械臂刚度椭球模型,衡量加工刚度大小。利用工业机器人磨削工件实验,验证了刚度椭球半轴长、机械臂加工的刚度和加工系统振动之间的关系,为研究工业机器人加工产品过程中降低振动提供了参考依据。     

基于自适应Kalman滤波的MEMS陀螺随机误差分析

针对某型MEMS陀螺随机误差较大、精度不高的问题,通过时间序列分析法,建立自回归滑动平均 ARMA(Auto-Regressive and Moving Average)模型,采用ARMA(2,1)模型将预处理后的MEMS陀螺随机误差进行建模.设计基于ARMA模型的经典Kalman滤波器.静态试验和恒定速率试验结果表明在经典Kalman滤波器作用下,静态试验下其均值与均方差下降32.62%和66.31%;恒定速率试验下,其均值有明显的降低,其均方差减小了一个数量级.针对经典Kalman滤波器不能解决振动试验中大振幅时滤波发散问题,提出一种新的自适应Kalman滤波法,通过寻找合适的标定因子s解决滤波发散问题.振动试验结果表明,当振幅为100°时,滤波后的均值和均方差分别下降8.25%和8.36%.     

仿人机器人单双脚支撑转换时的消振研究

单双脚支撑转换时的冲击振动是一个影响仿人机器人稳定行走的重要因素.本文从振动方程的特性和系统的稳定性分析减振的设想和措施,并运用基于ANSYS平台所建立的THBIP-Ⅰ型仿人机器人精确的有限元弹性动力学模型,进行仿真分析比较,并加以实验验证.结果说明有限元分析法是研究仿人机器人缓冲减振的一种有效途径,所获得的结论能够为实现高品质的快速步行及控制规律做出有效的指导.     

欠驱动柔性机器人的振动可控性分析

欠驱动柔性机器人的可控性分析是对其进行有效控制的关键问题. 本文以具有柔性杆的3DOF平面欠驱动机器人为例, 分两步分析系统的可控性. 首先,忽略杆件的弹性变形, 研究欠驱动刚性系统在不同驱动电机位置的状态可控性；然后, 考虑柔性因素, 研究欠驱动柔性系统的结构振动可控性. 结果表明振动可控性是随机器人关节位形和驱动电机位置而变化的, 并且欠驱动刚性机器人的状态可控性对相应的柔性系统的振动可控性有很重要的影响. 最后, 将上述研究方法扩展到具有一个被动关节的N自由度平面欠驱动柔性机器人.     

利用内置导轨的清洁机器人垂直运动控制

针对建筑物表面清洁机器人(BFMR)容易受环境和振动影响、运行稳定性差等问题,设计了安全稳定的控制系统.在垂直和水平机器人的对接过程中,利用导轨制动系统抑制冲击,并利用再平层过程补偿机器人内置导轨与建筑物表面导轨之间的定位误差.此外,利用提出的振动抑制系统,根据钢丝绳动态属性的状态估计值,控制钢丝绳的加速度,对环境噪声产生的振动进行抑制,提高垂直机器人垂直运动的稳定性和可靠性.实验结果表明,本文设计的控制系统能够有效降低振动影响,具有可行性.     

智能机器人的信息系统

本文讨论了智能机器人的信息系统，定义了二维信息框架并给出了智能机器人的信息系统模型，详细讨论了３个信息参数，最后涉及了建立在信息框架上的关于智能机器人系统结构设计的问题。     

爬墙式机器人安全系统的动力学变结构控制研究

对一般的爬墙式机器人增设一套安全系统是非常重要的。本文的安全系统是由位于屋 顶的可前后移动的小车、安装于小车上的一套提升设备和机器人本体组成。由于机器人打滑 、吸盘系统失效等原因，这种安全系统有时可能会发生摆动与纵向振动。借助于控制技术， 本文研究的安全系统动力学的变结构控制技术可以使系统的摆动与纵向振动快速消失。显然 ，具有这种控制技术的安全系统可以用于工作于危险状态的检查与清洁机器人中。     

一个装配机器人离线编程系统的设计与实现

机器人离线编程系统是机器人应用开发的有效工具。本文给出一个智能装配机器人离线编程系统ＡＲＰＳ。该系统提供了一个良好的机器人程序开发和调试环境。用户可采用交互方式建立机器人及环境模型，用操作手级的机器人语言ＡＲＬ描述机器人作业，通过图形仿真调控机器人程序，目标程序与数据通过串行口下装到机器人控制器。     

机器人逆动力学简化实时快速算法

本文基于机器人动力学模型，通过引入相对误差准则，提出了一种计算机人逆动力学的简化实时快速算法；该算法，根据动力学模型中各元素在期望工作轨迹上的变化速率不同，运用相对误差准则确定出它们的实时计算周期，达到碱少单位控制周期内计算动力学模型的操作数，文中给出了计算实例。     

机器人全向视觉定位系统的建模与应用

针对机器人对目标定位的需要,根据机器人结构及全向视觉系统的特点,研究并建立了包括双曲面镜的反射模型、成像模型在内的一套数学模型.确立了由先验信标位置求机器人位置,由像点和机器人位置求目标位置的数学过程.为目标定位提供了必要的数学模型和算法.定位时,为了减小视觉定位中单幅图像存在的不确定性,提出了基于图像序列及多传感器信息融合的目标定位方法.与传统方法相比,该方法抗外部和系统干扰的能力更强,且精度更高.实验结果证明了方法的有效性.     

分布式多Agent系统流水线调度模型的矩阵分析法

采用综合逻辑的代数的方法刻画系统的动态行为,提出了分布式多Ａｇｅｎｔ系统流水线调度模型的矩阵分析法,并可直观地得到系统的Ｐｅｔｒｉ网模型,将该方法应用于自主式智能机器人流不线导航模型的分析,为系统的设计和优化提供理论依据,该方法比一般的Ｐｅｔｒｉ网分析法简捷、完备,并有严密的数学描述和分析手段。     

直接驱动机器人单关节控制系统的研究

本文研究以ＰＷＭ装置供电的直流电动机驱动的直接驱动机器人单关节控制系统。用８０９８单片机实现模控制结构控制器，使系统在各种工况下有良好的性能。文１研究了机器人单关节电机驱动的控制问题。采用该法可减少受系统参数和负载力矩变化的影响，本文用模控制结构方法来处理问题。理论分析和实验均证明，所用方法具有很强的鲁棒性。系统参数在１００倍范围内变化时，系统都有很好的品质。     

一种变参数PID控制器在浇注机器人伺服系统中的应用

本文在传统变参数 PID控制算法的基础上 ,针对其不足之处 ,提出一种继电型变参数 PID控制器 .结合浇注机器人关节伺服系统解耦模型 ,将继电型变参数 PID算法用作机器人伺服控制 ,仿真效果很好 ,达到了高精度的性能指标要求 ,并在实际系统上作了尝试     

高层建筑喷涂机器人系统研究

本文论述了用于高层建筑外墙面装饰材料喷涂作业的喷涂机器人系统，着重论述了 该机器人系统的组成和特点、机器人支援系统和机器人本体结构的设计，讨论了机器人控制 系统的结构原理，并对机器人控制系统的实现和基于传感器的任务调度机制进行了深入的探 讨．     

壁面爬行遥控检查机器人控制系统的研制

本文介绍壁面爬行遥控检查机器人控制系统，该控制系统采用二级计算机控制。二极计算机之间采用光缆进行通讯，主计算机采有工业级ＰＣ总线计算机，从计算机采用ＳＴＤ总线计算机，主计算机能够对控制系统中的其他部分及视觉系统，检查系统和支持系统的行为进行协调和管理。