一种六轴机器人的三维可视化仿真程序设计

针对AUBO-I5型协作机器人,进行三维可视化仿真程序设计.首先根据机器人的结构特点,建立机器人D-H坐标系,进行机器人的正逆运动学分析,得到机器人正逆解的求解算法;基于"行程最短"准则获取机器人的运动最优解;利用Solidworks创建机器人三维模型,通过C++编程软件和OpenGL图形库搭建机器人的三维可视化仿真环...     

dSPACE快速控制原型在机器人控制中的应用

本文介绍了dSPACE实时系统以及基于dSPACE的快速控制原型设计方法．利用dSP ACE系统构造了四自由度机器人快速控制原型并进行了轨迹跟踪方面的实验研究．实验结果 证明了本文系统及方法的有效性．     

并联微机器人的逆动力学

本文基于牛顿 欧拉法建立了一类PSS副、带柔性铰链的六自由度并联微机器人的 逆动力学方程,这是设计、控制微机器人的前提和基础．所建模型不仅考虑了因柔性铰链的 特殊性,微机器人连杆绕自身轴线转动的内部运动,还分析了柔性球铰弹性变形产生的反力 矩．由于微机器人机构本体以及逆动力学建模过程中所固有的并联特性,对逆动力学可实施 并行算法．最后以一实例进行了仿真分析,仿真结果表明微机器人所需驱动力呈线性变化, 揭示了微机器人在微动情况下的线性本质．     

基于ODE 引擎的开放式仿人机器人仿真

为了获得灵活、开放、简洁的仿真功能,提出了一种基于ODE（open dynamics engine）的仿人机器人 仿真平台集成方案．将基于ODE 的仿人机器人仿真系统开发过程定义为两类运算：变换叠加和关节叠加,并设计 了这两类叠加的ODE 算法．将仿人机器人结构描述为一个设计者和计算机都可以理解的结构表,将该结构表翻译 为ODE 基本元素实现仿真．设计并实现了一个基于所提出方案的仿人机器人仿真平台,根据基于倒立摆的步态规 划思想,设计并在仿真平台上实现了双足步行的仿真实验．实验证明了文中方法的有效性．     

教学机器人三维仿真与远程控制软件实现

针对自主研发的5自由度教学机器人，结合OpenGL三维建模技术，运用Visual C＋＋平台设计了基于C／S结构可代替传统示教盒的教学机器人三维运动仿真、离线编程和远程控制的软件。该文首先介绍了教学机器人基本结构以及底层控制系统实现方法，然后详细介绍了一般仿真系统的软件结构、利用OpenGL进行教学机器人3D建模和动画、离线编程以及运用WinSocket控件实现网络通讯和远程控制的方法，最后结合教学机器人几何特性提出了简便的求逆解的方案，并简单探讨了机器人运动路径规划插补方法。     

基于神经网络的机器人的逆运动学分析

文章提出了基于BP神经网络算法的机器人逆运动学的求解方法,给出了基于神经网络的机器人逆运动学求解的具体步骤和设计神经网络的相关注意事项.通过时KLD-600六自由度机器人仿真表明该算法简单可靠.     

基于能源消耗最小的自治水下机器人一机械手系统协调运动研究

描述了自治水下机器人搭载的三功能水下电动机械手的设计．鉴于自治水下机器人一机械手系统是运动学冗余的且自带能源，因此将系统阻力优化函数引入逆运动学求解，设计了基于系统能源消耗最小的系统协调运动规划算法．仿真表明，该算法在解决系统冗余度的同时，有效地减小了系统能源消耗．     

拟人机器人TH-1手臂运动学

拟人机器人手臂的主要特点是它的运动功能，能够实现握手、行走时掌握平衡等动作．本文 主要针对自行设计的具有转摆结构的拟人机器人TH-1手臂机构进行了运动学分析，为其控 制提供数学基础．提出了坐标变换、三角变换等方法，巧妙求解出拟人机器人TH-1手臂逆 向运动学的解析表达式．建立了仿真软件平台，验证了运动学正逆向方程的有效性．     

基于扩散原理的冗余机器人逆运动学的学习方法

本文介绍一种基于扩散原理的机器人逆运动学学习方法．首先运用偏微分扩散方程, 只需少量的试验运动即可求解在有限作业空间上拥有同样拓扑关系的机器人逆运动学变换． 然后应用反馈误差学习法修正学习误差．在此基础上,提出一种并行分布结构用于冗余机器 人逆运动学计算．分析与仿真结果表明,该方法不仅算法简单、精度高,而且可获得连续的 逆运动学映射．     

仿生六足机器人步态设计与运动仿真

仿生六足机器人稳定性好、灵活度高在众多领域得到了使用。为实现对六足机器人的运动控制和性能分析，通过构建机器人D-H连杆坐标系结合机械结构参数，确定了运动学正解、逆解表达式；设计可修改参数的机器人行走参考步态，引入了控制机体保持水平的姿态控制和适应不平整地形的腿着陆控制。以MATLAB的Simulink作为仿真环境，构建机器人模型，完成运动仿真，并对测量到的运动数据和腿部关节输出力矩进行分析。其结果表明，机器人能够跟随所设计步态生成的轨迹连续稳定行走，使用基于模型设计的方法，验证了所提算法的正确性和可行性，最后得到了腿部各关节力矩分布，为后续六足机器人设计与运动控制提供参考。     

基于ARM的多自由度控制装置研究

为满足微小型车辆和机器人控制实时性及功能扩展性的需求,设计了一种控制装置,能实现某小型履带式车前后行进、转向和天线升降、旋转等多个自由度的控制。文中分析了被控对象,提出控制装置的软硬件设计方案,以ARM7为微处理器,以μC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统为软件平台。介绍了微处理器模块、传感器模块、执行模块和遥控模块,实现了系统的PID控制算法及基于MiniGUI的图形用户界面程序开发。控制装置可满足对控制实时性和智能化的要求,具有操作灵活、界面友好、功耗低、体积小等特点,为小型车辆和机器人的控制系统设计提供了一种新颖的方法。     

基于AT89C52单片机的搬运机器人控制系统设计

针对传统搬运机器人控制系统搬运路径准确性较差,控制耗时较长的问题,基于AT89C52单片机设计了一种新的搬运机器人控制系统;系统硬件主要由驱动模块、控制模块、显示模块和地面勘测模块组成,驱动模块具有很强的信息驱动能力,能确保机器人在运动过程得到充足的电量支持,显示模块及时进行信息显示,同时配合控制模块实现实时控制,地面勘测模块确保机器人在工作过程中对地面状况进行分析处理,从而得到更优的搬运路径;软件部分设计了搬运机器人最佳的分组搬运策略,基于AT89C52单片机将搬运指令传输至搬运机器人控制算法,快速纠正机器人的错误行为,使机器人成功完成搬运任务;实验结果表明,该搬运机器人控制系统能够有效缩短控制时间,提高控制精度,具有良好的系统规划、优化能力及智能化高.     

基于总线的开放式控制系统调度策略

提出“基于改进EDF的模糊反馈调度策略”,并应用于基于总线的开放式控制系统。设计了一个适用于此类总线控制架构的任务调度方案,由任务截止期、任务重要性以及传输误差和响应时间的综合影响来动态调节任务优先级,用以解决由引入总线而导致的响应速度慢、总线阻塞时的丢包问题。通过对机器人的控制实验验证了所提出调度策略的可行性。实验结果表明,加入调度模块后控制系统的响应时间和丢包率都有显著改善,系统的实时性得到了提高。     

基于CARLA-PSO组合模型的机器人步态控制系统设计

传统机器人步态控制系统对路线把握能力不强,导致对机器人步态的控制精度较差、时间过长。为解决上述问题,基于CARLA-PSO组合模型设计了一种新的机器人步态控制系统。硬件部分挑选操作性能较高的硬件元件系统,精准掌控系统中心点的位置,并在此位置上加大数据研究力度,通过数据监视模块及数据控制模块获取的数据结果,利用目标参数控制模块实施数据处理操作;以收集的硬件信息作为软件操作基础,利用CARLA-PSO组合模型得出机器人步态控制局部及全局最优解,综合运用软件控制算法整合获取的步态信息,调控路径信息,结合传感角信息,清理无关步态数据,完成机器人步态控制系统设计。实验结果表明,基于CARLA-PSO组合模型的机器人步态控制系统能够更精准地把控路线,相较于传统控制系统,设计的系统控制时间提高了15.2%,具有较好的控制效果。     

Transputer-based robot control system for six-joint robot manipulators

A transputer-based robot control system was designed and built to control an industrial robot PUMA 560. The goal was to develop a research tool for the investigation of practical and theoretical aspects of various advanced control strategies in the robot system. A transputer network consisting of thirteen transputers is employed for the application, where the parallelization of the algorithms is utilized for speeding up the computation. The kinematics, path planning and a collision avoidance module associated with a vision system are implemented on the network. Six joint controller modules were designed and constructed to handle input/output signals from the joint motors of the robot manipulator. The advanced multitransputer structure is capable of integrating the extern sensor information in a simple way and implementing control algorithms in parallel processes. For Software development, the parallel programming language Occam is used. The code development is performed on an IBM-PC-based toolset system.     

基于双计算机的仿人机器人的视觉跟踪系统

运动目标的实时跟踪是机器人视觉的关键技术之一。设计了仿人机器人的视觉跟踪系统,系统采用双计算机,分别负责视觉信息的处理和运动单元的控制,两台计算机通过Memolink进行通讯。基于Windows的视觉信息处理子系统实现运动目标的分割,状态估计和预测。运动控制子系统采用RTlinux实时操作系统,利用PD控制器控制关节运动。实验验证了系统的稳定性和实时性。     

六足仿生机器人机构与控制系统设计

由于六足仿生机器人的足数较多,控制其稳定行走较为复杂,针对控制六足机器人稳定行走的要求,该六足机器人的腿部是参照蚂蚁的腿部结构进行设计,并对其进行建模分析.整个系统在硬件上选取了Arduino、无线模块、显示模块、舵机控制板等;软件上选用Qt Creator在上位机上编程,用于远程遥控六足机器人及观察其行走状态变化;在步态控制上采用了三角步态控制算法.通过设计机械结构、建模分析以及硬件、软件和算法的结合,实现了六足仿生机器人的稳定行走.     

Developing a module-based security system for an intelligent home

The security system in a workplace or home is important to human life. Unlucky events are often caused by the negligence of humans. We have developed a modulebased security system for home automation. The structure of the security system contains many modules. Each module has two types of interface (wireless RF and speech). There are active and passive modules in the security system. The active security module is a smart robot. We have designed many types of smart robot for the security system. The passive security modules include a fire security module, an intruder security module, an environment security module, a gas security module, an AC power security module, and an appliance control module. In the security module, we use multisensor fusion algorithms to decide the exact output. In these modules, we use a two-wire communication method through the wireless RF interface, and a voice alarm for serious events, and transmit the real-time status to the supervised computer. In the smart robot system, we have designed many types of smart robot for the security system. We have designed a general user interface (GUI) for the intelligent security system. The user interface can supervise these modules and the smart robots via the wireless RF device, and supervise the security system via wireless, Internet, and cell phone.     

一种外骨骼辅助康复机器人设计与实现

随着我国社会老龄化程度加深及各种意外伤害事故频发,下肢运动障碍患者持续增加,各种辅助康复机器人技术迅速发展;为帮助患者改善下肢运动功能,设计了一种基于TI高性能处理器的四自由度下肢外骨骼康复机器人,采用分布式控制系统结构,以组态屏为上位机,各关节驱动采用驱控一体化模块,使用C++语言编写机器人控制程序。通过实物样机实验,康复机器人可辅助患者完成正常步态行走、起立、坐下等基本功能,具有操作简便、结构轻巧、控制精度良好、成本较低等优点。     

基于智能语音的翻译机器人自动化控制系统设计

为提升自动控制效果,加快翻译速率,设计基于智能语音的翻译机器人自动化控制系统。采集外界智能语音信号,利用A/D转换器得到数字信号,启动语音唤醒模块激活翻译机器人,听写模式识别复杂语音信号,命令模式识别简单语音信号,得到语言文本识别结果,通过深度学习关键词检测方法提取关键词作为翻译机器人的自动化控制指令,通过单片机识别自动化控制指令。实验结果表明,该系统可有效采集外界智能语音信号,提取智能语音信号的关键词,完成翻译机器人自动化控制。