基于神经网络的机器人智能控制

本文综述了智能控制与机器人控制的特点.并在智能控制的框架下,重点论述了神经网络控制在机器人控制中的应用及基于神经网络的机器人各种控制方法,同时指出今后的研究方向,为神经网络控制乃至智能控制在机器人控制中的应用提供了参考.     

机器人领域的智能控制

随着世界科学技术的不断进步,各种产业逐步走向自动化和智能化,智能控制是现在工业发展所必须的一种技术.目前各种工业的生产已经逐步脱离了手工化,取而代之的是机械化的自动生产,在智能控制技术不断发展的过程中,该项技术也被引入到了机器人的制造中去.新兴的智能控制理论必然会和传统的控制理论存在冲突,本文将从智能控制在机器人创造中的发展和运用以及传统的控制模式存在的问题两方面来进行论述.     

井下机器人虚拟现实仿真系统设计

本文分析了测井机器人作业仿真模拟的具体要求,设计采用虚拟井数据库和测井信号相结合的方法,实现对测井环境的虚拟仿真。选择了以深度信号作为仿真系统的驱动信号,以嵌入式处理器系统为核心,构建了仿真系统的总体结构,设计了虚拟仿真的工作流程。在此基础上,提出了虚拟仿真系统的具体实现方案,重点叙述了关键模块的设计与实现。     

虚拟现实辅助除冰机器人遥操作系统

以高压输电线除冰机器人为背景,提出并实现了基于虚拟现实技术的除冰机器人的遥操作系统。介绍了系统的基本框架和功能结构,然后对系统设计的关键技术进行了研究。在这个系统里,操作人员可以利用所生成的虚拟环境实时、动态地进行作业观测与机器人遥操作,为先进机器人遥操作系统的实现提供经验和关键技术。     

基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真􀀁

虚拟现实技术作为一种全新的人机接口技术,它在空间机器人中的应用日益受到人们的普遍关注．本文研究了一种基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控及其仿真,首先讨论了该系统的构成,其次重点介绍了它所涉及的关键技术及其主要研究内容,最后进行了仿真研究．     

虚拟现实辅助机器人遥操作技术研究

本文以水下机器人的遥操作作业为应用背景,提出并实现了虚拟现实技术和视觉感知 信息辅助机器人遥操作实验系统．该系统使用了CAD模型和立体视觉信息完成遥操作机器人 及其作业环境的几何建模和运动学建模,实现了虚拟作业环境的生成和实时动态图形显示． 采用了基于立体视觉的虚拟环境与真实环境的一致性校正、图形图像叠加、作业体与环境位 姿关系建立、基于网络的监控通讯等关键技术．在这个实验系统中,操作人员可利用所生成 的虚拟环境,在多视点、多窗口作业状态图形和图像显示帮助下,实时动态地进行作业观测 与机器人遥操作与运动规划,为先进遥操作机器人系统的实现提供了经验和关键技术．     

管道焊接机器人焊枪姿态智能控制系统

该文提出了一种基于专家系统的焊枪姿态智能控制系统,用以解决管道焊接机器人焊枪姿态控制问题。系统中采用ADXRS300微机械陀螺作为焊枪位置传感器,获取焊枪的空间位置后,通过专家系统的经验推理,得到合适的俯仰角,并采用DSP作为控制器驱动焊枪俯仰角步进电机动作,实现对焊枪俯仰角的实时调节。实验结果证明,利用专家系统对焊枪姿态进行智能控制是可行的,可以提高焊接质量。该系统具有广泛的应用前景。     

虚拟现实技术下分拣机器人嵌入式遥控系统设计

为了解决当前遥控系统控制分拣机器人执行既定任务时存在目标轨迹跟踪效果不佳、跟踪误差较大,任务执行成功率较低、失误率较高以及系统响应延迟时间较长等缺点,提出并设计了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统,研究通过分析虚拟现实系统组成结构基础上,将虚拟现实技术与分拣机器人技术有机结合,依据模块化、标准化、开放性和可用性原则,利用虚拟现实技术设计了具有临场感的操作指令输入输子系统和分拣机器人具有真实感的虚拟场景仿真子系统的嵌入式遥控系统;并给出了嵌入式遥控系统的基本功能单元和具体操作流程;依据该流程采用QNX Neutrino系统作为分拣机器人本体控制器,同时采用工业现场总线EtherCAT作为系统网络通信支撑,设计了嵌入式遥控系统软件控制程序,完成了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统设计。模拟实验结果验证了设计系统的有效性,获得了较好的目标跟踪效果,减小了跟踪误差,提高了分拣机器人任务执行成功率,同时提高了系统效率。     

Stereo Image Processing and Virtual Reality in an Intelligent Robot Control System

This paper can be divided into two main parts. Both of them describe one of those parts of an intelligent robot control system, which makes the system capable to interact with its environment via visual information. The two parts can be handled as complementary parts of each other. The first part shows the solution of the data extraction from the visual information. This is a well known machine vision problem, in this case, the applied method is a passive stereo type. The second part explains the method of visual representation of the data. This is a visualization problem, in this case, a virtual reality system is used. With the use of the detailed graphic models of VR, efficient off-line robot programming and simulation is available.     

Haptic Direct-Drive Robot Control Scheme in Virtual Reality

This paper explores the use of a 2-D (Direct-Drive Arm) manipulator for mechanism design applications based on virtual reality (VR). This article reviews the system include a user interface, a simulator, and a robot control scheme. The user interface is a combination of a virtual clay environment and human arm dynamics via robot effector handler. The model of the VR system is built based on a haptic interface device behavior that enables the operator to feel the actual force feedback from the virtual environment just as s/he would from the real environment. A primary stabilizing controller is used to develop a haptic interface device where realistic simulations of the dynamic interaction forces between a human operator and the simulated virtual object/mechanism are required. The stability and performance of the system are studied and analyzed based on the Nyquist stability criterion. Experiments on cutting virtual clay are used to validate the theoretical developments. It was shown that the experimental and theoretical results are in good agreement and that the designed controller is robust to constrained/unconstrained environment.     

配电线路维护机器人虚拟现实仿真系统设计

针对配电线路维护机器人遥显示和在线作业轨迹规划的应用需要,设计了一套机器人虚拟现实三维仿真系统.通过将机械臂姿态信息实时传输到虚拟现实环境中,实现了作业场景3D遥显示功能;根据机器人带电作业需求,设计了一种基于虚拟现实环境的机械臂轨迹规划运动学仿真软件,可在三维虚拟空间测试机械臂作业路径的可行性,具有直观、安全和高效的...     

基于Mindstorms的四轮智能机器人实时控制系统设计

传统机器人控制系统是以辅助控制机器人转向为基准进行设计的,存在转向控制效果差的问题,为实现四轮智能机器人控制系统研发,以Mindstorms平台为基础,搭建由主控模块、传感器模块、无线通信模块、运动模块以及电源模块组成的四轮智能机器人结构。在运动控制模块中选用TMC236芯片作为电机驱动芯片,通过电路为桥臂上开关管提供控制电压;在底层控制模块中,采用PID控制器控制电机期望转角与实际转角之间差值,实现机器人转向角度控制。对软件控制策略研发中,利用嵌入式操作软件系统实现车道保持控制和避障控制功能,实现机器人自主换道功能。保证机器人自主充电情况下,测试转向控制功能,由测试结果可知,基于Mindstorms系统控制效果始终维持在98%以上,实现机器人转向精准控制。     

超小型水下机器人改进设计及智能控制系统

基于目前部分超小型水下机器人的机械不足之处，提出简单易行的改进方案。提出包含智能闭环控制算法的软件设计框架，使超小型水下机器人具有更强的鲁棒性, 灵活性及适应性。在具有复杂流场干扰的实验环境测试下，改进型超小型水下机器人具有明显的优势。     

基于虚拟现实技术的虚拟矿山系统的设计

文章介绍了基于虚拟现实技术的虚拟矿山系统的总体结构和流程设计,详细阐述了系统实现的关键技术:脚本自定义技术、模型导入技术、光照与纹理技术等。该系统采用自定义的脚本技术,使场景编辑透明化,为用户提供了更加方便友好的操作方法。     

浅析虚拟现实技术

虚拟现实技术是一门综合性很强的高新技术,该技术被广泛应用于先进制造、军事模拟、数字城市、生物医学等众多领域.本文追溯了虚拟现实技术的起源,探讨了该技术的三大特点:沉浸感、交互性和构想性,并根据沉浸的不同程度将虚拟现实技术分为四大类型:桌面式虚拟现实、沉浸式虚拟现实、增强现实的虚拟现实以及分布式虚拟现实.     

虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究进展

本文阐述了虚拟现实技术在力觉临场感遥控作业系统中的研究和应用背景、状况和主要内容,综述了虚拟现实力觉临场遥控作业实系统的国内外最近研究进展,并介绍了目前研究亟需解决的关键技术,指出虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究对临场感技术以至于非确定性环境下作业的第三代机器人的发展有着非常重要的理论意义和应用价值。