嵌入式运动控制系统中软件的设计

本文以ARM和SM5004的运动控制芯片构成的硬件平台为基础,分别从底层和上位机两个方面进行软件上的设计的方法,底层引入了实时操作系统Ⅱ,使得该系统能进行多任务处理,保证了系统的实时性,上位机使用VC 实现用户的交互界面。     

一种新型球形机器人机构设计及运动仿真

提出一种新型全方位运动球形机器人结构方案,运用非完整系统力学理论对球形机器人运动学进行分析,利用ADAMS软件进行虚拟样机建模和运动仿真,通过物理样机实验验证运动分析的正确性。     

基于ARM的研磨抛光机器人运动控制器的设计

本文设计了研磨抛光机器人分布式控制系统中的一种运动控制器，并对运动控制器基于AT91M40800微控制器的硬件结构、基于μC／OS-Ⅱ实时操作系统的软件模块和采用的参数模糊自整定PID机器人关节位置控制策略进行了详细介绍。实验表明该控制器可以大大降低研磨抛光机器人的位置跟踪误差，提禹了关节控制的计算及处理能力，易于扩展和维护。     

一种球形机器人的设计与原理分析

本文中的球形机器人是一种非完整系统,它利用两个电机作为动力输入,通过改变配重重心的位置实现了球形机器人沿任意方向的运动,包括原地的自转,并且具有一定的爬坡能力。由于其具有特殊的灵活性,它可以应用于各种不同的场合。本文简要介绍了该球形机器人的机械设计原理和相关的基本运动原理分析。     

基于ARM的步进电机控制在太阳自动跟踪系统中的应用

以ARM技术为核心,通过嵌入式操作系统 μC／OS—Ⅱ的多任务操作,实现对太阳的主动式有效跟踪,最终提高发电效率;在分析LPC2212和 μC／OS—Ⅱ性能特点的基础上,给出了系统硬件结构、步进电机运动控制策略、软件实现方案。     

嵌入式网络化运动控制器的设计

介绍了一种基于ARM微控制器LPC2210的五轴协调运动控制的嵌入式网络化运动控制器设计方案,该控制器具有状态实时采集、网络实时通信以及基于虚拟控制面板的远程监控等功能.详细阐述了系统的设计方法,并给出各个主要部分的硬件接口电路和软件设计.实际试验测试表明,当网页刷新速度设为0.5s时,虚拟面板上数据刷新的速度大约是0.8s～1.0s,基本满足了网络化运动控制器远程实时监控的要求.     

基于容错策略的球形机器人控制系统

基于容错策略对具有高可靠性的一种球形机器人控制系统进行研究。根据球形机器人自主运动的任务要求将控制问题分解为8个局部控制器,并基于局部控制器的结构研制基于多传感器的球形机器人嵌入式控制系统。这些局部控制器相互之间存在通信和信息交互的能力,在任务分配和协作方面具有自主性。基于冗余容错控制技术设计球形机器人的冗余双备份伺服控制子系统,以提高控制系统的可靠性。其中,冗余双备份伺服控制子系统是由两个相同的备份模块组成的,通过故障检测、故障定位以及系统恢复实现容错功能,而且冗余结构能够根据故障情况进行重组。基于时间容错和信息容错的技术设计球形机器人的软件系统,并设计监控软件监视软件系统的运行状态。球形机器人的控制系统试验表明基于容错策略设计的球形机器人控制系统是可行的、有效的。     

嵌入式操作系统μC／OS—Ⅱ在ARM上的移植研究

介绍实时操作系统μC／OS—Ⅱ在ARM处理器上的可移植性研究。阐述了移植过程中的主要内容和具体方法,并且通过一个多任务的程序实例,对代码移植性进行测试,从而验证μC／OS—Ⅱ的可移植性。     

一种球形机器人的运动特性分析

本文中的球形机器人是一种新型行走机器人,属于非完整欠驱动系统。它利用两个电机作为动力输入,通过改变配重重心的位置实现了球形机器人沿任意方向的运动。由于已有的研究结果无法使球形机器人的运动控制按照一个系统的运算法则运行,所以本文规划了多种球形机器人的基本运动轨迹。从理论上计算球形机器人按照规划轨迹运动的反解和控制方法,为球形机器人的实验提供了理论依据。     

基于ARM7+μC/OS Ⅱ的电真空管排气控制器设计

本文介绍了一种基于ARM7和μCOSⅡ设计的电真空管排气控制器。论述了系统的设计原理,同时实现了嵌入式的操作系统在本控制器的应用,给出了软硬件的设计框图,并讨论系统设计的难点。     

FPGA在运动控制系统中的设计

在基于ARM FPGA的硬件平台上进行嵌入式运动控制系统的设计,ARM实现应用管理,FPGA实现插补运算,发出脉冲到伺服驱动系统,形成运动指令控制伺服电动机运转等。对FPGA模块内部设计和控制方法的实现进行了详细阐述,并且给出了调试结果。     

一种基于ARM的教学机器人控制系统的设计

介绍了一种基于32位ARM处理器LPC2212和实时操作系统μ／osⅡ的教学机器人控制系统的设计过程。重点介绍了以LPC2212为核心的控制系统组成,基于LM629的位置闭环单元,基于LMD18200的功率放大单元和基于实时多任务操作系统μ／osⅡ的软件设计策略,并给出了机器人运动实验的结果。该系统适合在非结构动态环境中进行分布式多AGNET（智能体）、多机器人的协作、移动机器人路径规划与避碰、足球机器人比赛等的学习与研究。     

双偏心质量块驱动球形机器人的直线运动控制

设计一种双偏心质量块驱动的球形机器人,运动时球体同时受到内部驱动单元产生的偏心力和惯性力的作用.由于独特的球形外壳与地面之间近似点接触,机器人在动静状态转换过程中,摩擦阻力无法抵消因内部驱动单元微小的运动误差而带来的机器人运动状态的改变.为了使球形机器人直线运动能够平稳启停且速度可控,研究一种双偏心质量块驱动球形机器人的直线运动控制方法.基于拉格朗日方程建立直线运动的动力学模型,分析动力学参数之间的关系,提出一种基于高斯函数的平滑轨迹直线运动控制方法,通过仿真从理论上验证控制方法的正确性.设计直线运动反馈控制器以保证实际控制信号精确跟踪期望值,通过仿真和样机试验验证控制器的有效性.     

四腿机器人的运动控制系统设计

为了控制由8个电动机驱动的关节独立的四足仿生机器人实现爬行动作,建立了机器虫的运动控制系统.系统选取DSP2000系列中的TMS320F2812芯片作为控制器,通过产生周期为20ms,高电平宽度为0.5～2.5ms的脉冲来实现对电机角度的控制,通过插值实现对电机速度的调节,选取 ADS7842E作为外扩A/D采样芯片,采用PID控制算法实现了对位置的反馈控制.     

嵌入式山地机器人控制系统设计

山地机器人的运行环境复杂,对控制系统提出实时性、多任务和交互性等要求。为解决其控制问题,设计了嵌入式山地机器人控制系统。首先提出以WIFI通信和CAN通信为基础的三级控制系统方案;其次设计ARM11主控模块和多节点控制器协调控制的嵌入式硬件体系;最后采用嵌入式Linux操作系统作为ARM11的软件开发平台,并在此平台上用Qt Creator设计人机交互软件,采用增量式PID算法对节点中心电机进行调速控制以及运用遗传算法对机器人的自主避障路径进行规划。测试机器人的硬软件功能;比较规划路径和实际行走路径,结果表明所设计的控制系统精确性高,实时性强,并且该系统人机交互界面友好,运行可靠,能满足山地机器人的控制要求。     

基于ARM的嵌入式机器人控制系统的设计

以四自由度搬运机器人为研究对象,以ARM9作为机器人的主控器,在嵌入式Linux系统中移植嵌入式网页服务器和视频服务器,通过浏览器访问ARM9上的网页服务器,开发了低成本、易于使用的带视频监控功能的搬运机器人控制系统。通过试验验证,实现了对机器人的运动监控和运动操作。     

视觉追踪机器人实时控制系统的设计

介绍了传统追踪机器人的缺陷,并提出视觉追踪机器人.针对视觉存在信息量大、信息处理复杂、系统实时性难以保证等问题,一方面优化机器人各部分之间的相互链接,另一方面在控制系统设计中合理规划和组合硬件功能,发挥各自的优势,避免瓶颈环节,从而能够实现视觉追踪功能并能够较好地解决控制系统的实时性问题.     

低成本类人足球机器人控制系统设计

通过分析当前类人足球机器人控制系统中CPU的优缺点，提出了一种新的低成本的类人足球机器人控制系统。该系统采用数字信号处理器（DSP）和嵌入式处理器（ARM），由DSP进行场上目标的识别和自身定位，ARM上运行Linux操作系统，完成路径规划，步态控制以及通讯等功能，充分结合了DSP的实时信号处理能力和ARM在系统控削方面的特性，合理分配任务，满足系统实时性要求。详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。研究表明，该控制系统具有好的控制效果，有着广阔的应用前景。     

煤矿井下探测机器人控制系统设计

通过对控制系统的分析,结合煤矿井下探测机器人控制系统的设计要求,设计了分布式控制系统,并把整个分布式控制系统分为了视频采集、环境信息采集和运动控制3个模块,随后对模块间的通讯网络及控制器的实时操作系统进行了研究。