基于ARM的多轴伺服控制器设计及其在7自由度数据臂中的应用

讨论了一种采用ARM处理器及FPGA设计的7轴电机伺服运动控制器、与采用传统的MCU设计的多轴电机伺服运动控制器相比，该控制器具有较高的集成度和灵活性，便于用户实现较为复杂的算法：试验表明，控制器性能稳定可靠，能够满足多轴电机伺服运动控制的需要，已成功应用于7自由度数据臂力反馈控制系统设计。     

基于AMR的多轴伺服控制器设计及其应用

讨论了一种采用ARM处理器及FPGA设计的7轴电动机伺服运动控制器.与采用传统的MCU设计的多轴电动机伺服运动控制器相比,该控制器具有较高的集成度和灵活性,便于用户实现较为复杂的算法.试验表明,控制器性能稳定可靠,能够满足多轴电动机伺服运动控制的需要,已成功应用于7自由度数据臂力反馈控制系统设计.     

基于DSP的三肢体机器人关节控制器设计

基于TI公司的TMS320LF2407设计了一种直流伺服电机运动控制器,以实现三肢体仿生步行机器人11个运动关节的伺服控制.首先采用遗传算法对电机的PID参数进行优化,并对关节运动转角轨迹进行离散化,电机运动控制采取分段PID的策略,以减小关节转角误差.实验结果表明,设计出的控制器工作性能稳定,能够满足机器人运动控制的要求.     

基于CAN总线的多轴同步运动控制系统

针对工业上现代机电设备广泛采用的主从式同步运动控制器不能解决任意轴负载变化对同步性能的干扰等问题。在CAN总线基础上,采用虚轴法的同步控制策略,设计了一个网络化、开放式的多轴同步运动控制系统。使用专用运动控制芯片LM628作为电机的运动控制器,简化了系统的软硬件设计。实验结果证明该方法可解决多电机在运动中出现负载扰动时如何保持同步的问题。     

一种基于DSP的伺服控制器的设计与应用

介绍了一种由专用电机控制芯片DSP MotionChip作为核心的伺服控制器，该伺服控制器可以方便的用于各种运动控制系统中。文章详细地介绍了该伺服控制器的硬件组成原理、软件结构方案，以及由多个这种伺服控制器组成的多轴运动控制的方法。     

基于EtherCAT实时以太网的伺服运动控制系统设计

针对工业运动控制中多轴同步性问题,设计了一款基于EtherCAT实时以太网的伺服运动控制系统。系统主站根据EtherCAT通信原理对从站通信控制器分布式时钟进行操作,使其输出同步信号,实现对两轴实验平台运动的同步控制。实验结果表明,该系统具有良好的稳定性和同步性。     

一种六自由度串联机械臂的研制

设计了一款六自由度串联机械臂,并对其机械结构与控制系统进行了详尽的论述。机械臂采用关节式的结构,工作灵活,可达空间大;基于PMAC多轴运动控制器搭建了切实可行的运动控制方案,控制系统具有很好的实时性和可扩展性。实验结果表明研制出的机械臂各关节运转良好,控制系统稳定、可靠,达到了设计目标。     

关节型机器人路径插补控制的研究

针对应用于搬运作业的4R关节型机器人,提出在关节空间中用多项式插值的方法进行轨迹规划。应用Simatic T-CPU 315T-2DP作为运动控制器、IM174作为通信模块来连接伺服驱动器,通过硬件、软件组态及调用运动控制模块实现机器人各关节轴的插补运动。     

六自由度机械臂系统的设计与实现

研制了一种工业机械臂系统。该机械臂采用六自由度串联式结构,末端可安装不同的工具;使用工业平板配合多轴运动控制器进行电机伺服控制;利用D-H法建立机械臂运动学的数学模型,并通过MATLAB仿真验证了正逆解公式推导的正确性。     

基于LabVIEW监控的伺服运动模式研究

研究伺服运动日常控制模式中最常用的点动、固定步长、扫描3种模式,并总结其规律性。同时运用LabVIEW这种先进的测控软件实现对运动的监控。控制模块简化了控制设计流程,同时还实现了远程网络多轴运动控制。多个项目的移植测试结果表明,该文分析和建立的3种独立的伺服运动模块可以在单轴运动控制中采用,也可以在多轴运动控制系统中采用。而基于LabVIEW软件的可视化界面能够运用VI动态调用的方式,提供给其他VI设计。     

一种新型七自由度数据臂结构分析与设计

介绍了一种新型（BUAA—Ⅲ型）七自由度数据臂的设计原理和组成,进行了数据臂的空间结构虚拟设计和数据臂测量机构的自由度分析。该数据臂既可以检测人手臂各关节变化,同时又可以获得手臂各关节角度和腕部的位置变化,并具有部分关节力反馈功能,已成功应用在网络遥操作主从臂控制仿真平台上。     

NOVEL 6-DOF WEARABLE EXOSKELETON ARM WITH PNEUMATIC FORCE-FEEDBACK FOR BILATERAL TELEOPERATION

A particular emphasis is put on a novel wearable exoskeleton arm, ZJUESA, with 6 degrees of freedom, which is used for the robot teleoperation with the force-feedback in the unknown environment. In this external structure mechanism, the 3-revolution-prismatic-spherical （3RPS） parallel mechanism is devised from the concept of the human upper-limb anatomy and applied for the shoulder 3-DOF joint. Meanwhile, the orthogonal experiment design method is introduced for its optimal design. Aiming at enhancing the performance of teleoperation, the force feedback is employed by the pneumatic system on ZJUESA to produce the vivid feeling in addition to the soft control interface. Due to the compressibility and nonlinearity of the pneumatic force feedback system, a novel hybrid fuzzy controller for the precise force control is proposed and realized based on the Mega8 microcontroller units as the units of the distributed control system on ZJUESA. With the results of several experiments for master-slave control with force feedback, the feasibility of ZJUESA system and the effect of its hybrid fuzzy controller are verified.     

三平动并联机床开放式数控系统开发

密切结合开发可实现三平动自由度并联机床的需要 ,结合开放式控制系统的思想 ,以“PC PMAC”为系统硬件平台 ,基于Windows98操作系统 ,设计并联机床数控系统 ,并按照软件工程的思想 ,采用面向对象的方法 ,开发了开放式多轴联动控制系统     

基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统的研究

将虚拟现实和外骨骼技术引入到肢体的康复工程,根据康复医学的运动疗法和作业疗法,为上肢残疾患者研制出手臂外骨骼康复系统,实现了手臂的运动控制,并构建了虚拟环境仿真平台。借助于触觉感知接口的力反馈作用可以使患者感觉到手臂受到的作用力。提出手臂功能康复测评方法,并建立患者康复病案数据库。手臂外骨骼康复系统为患者提供有效的肢体功能恢复的工具。     

OPC技术在PLC虚拟仿真实验软件中的应用

为解决所设计的可编程逻辑控制器(PLC)虚拟仿真实验软件与PLC之间的通信问题,分析研究了OPC客户端与服务器端之间的通信机制,将OPC技术应用到仿真实验软件与PLC的通信交互中.设计了一种通用型OPC数据采集发送客户端,该客户端可连接通信现代工业控制上常用的多种类型的PLC,采用实时反馈的数据传送模式.最后以西门子P...     

重型组合式多轴挂车转向机构的优化设计

对重型组合式多轴挂车的转向机构进行了分析,推导出了转向机构各部件之间的运动关系式,在此基础上建立了这类挂车转向系统机构的优化设计模型。应用复合形优化算法对建立的优化模型进行优化求解,并使用Ⅶ语言编写了图形用户界面程序。使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向机构进行了优化设计,计算结果表明该方法正确实用。     

Vibration control of a frame structure using electro-rheological fluid mounts

A squeeze-mode electro-rheological (ER) mount has been designed, manufactured, and applied to the vibration control of a frame structure subjected to external excitations. After verifying that the damping force of the ER mount can be controlled by controlling the applied voltage, a frame structure system supported by spring mounts and the proposed ER mounts has been assembled. The governing equation of the structural system is derived in the modal coordinate and is rewritten as a state-space control model. An optimal controller, which consists of the velocity feedback signal of the frame structure and the force feedback signal transmitted from the exciting point to the mount position, is formulated in order to attenuate the imposed excitations. The controller has been optimized experimentally and control responses such as the acceleration of the frame structure and the transmitted force at each mount position are presented in both time and frequency domains.     

基于Mobile-Android小型移动机器人平台控制系统

针对目前小型移动机器人控制系统存在的设计成本高、平台搭建困难、过度依赖网络的问题,将软件设计模式中的MVC模式应用于移动机器人控制系统设计,同时,在Android平台和Arduino控制板上使用Java、C语言进行了实验。提出了基于Android移动计算平台、结合蓝牙通信和无线局域网（WiFi）通信的小型智能移动机器人平台Mobile-Android。详细地描述了该平台的系统结构、控制软件,包括GUl界面模块、运动控制模块、命令配置模块、上位机与下位机通信协议等的设计与实现。在原型系统上初步的测试结果表明,该智能移动平台方案既能够实现智能移动机器人系统硬件平台的快速搭建,又能够充分发挥移动机器人的运动特性与智能手机的强大信息处理能力和控制能力;结合两者长处,获得了一个完整的智能移动机器人系统。     

基于MATLAB多轴挂车转向机构优化设计

对组合式多轴挂车的转向机构进行分析后，建立了挂车转向系统机构的优化设计模型应用MATLAB的优化工具箱对设计模型进行了优化求解，给出了针对任意一轴线上转向机构的MATLAB优化程序一使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向机构进行了优化设计，计算结果表明本方法是正确的、实用的。     

基于动作基元的人臂达点运动模式

为揭示人臂达点运动中人臂末端位置、姿态和自摆角的运动协调关系,实现机器人的深度仿人运动规划,对人臂达点运动的运动模式进行了研究。将人臂动作基元的排列与组合方式定义为人臂达点运动的运动模式,进行了3240次人臂达点运动实验数据采集与处理,分析了达点运动阶段和达点区域对运动模式的影响;提出了基于基元类型、次序变化、运动模式频率以及基元连接方式频率约束的运动模式相似度指标——复合约束相似度,并以此优选出了人臂达点运动的最优运动模式;基于这一运动模式,利用7自由度拟人机械臂复现了人臂的达点运动。