液压驱动型水下掘进机器人臂架运动控制研究

为提高水下掘进机器人臂架作业运行轨迹的稳定性和准确性,从轨迹规划和轨迹跟踪方面入手,对其运动控制进行研究。首先,基于D-H法和几何法依次求解臂架位姿空间到关节空间、关节空间到驱动空间的运动学方程,结合臂架作业特点采用五次多项式算法对其关节运动进行轨迹规划;其次,搭建臂架电液比例控制系统数学模型,为提高系统的响应速度和跟随精度,引入模糊PID控制器对系统进行校正,经仿真验证了该控制算法的有效性;最后,通过试验对臂架的实际作业效果进行验证。试验结果表明：臂架能够按照预定轨迹实现较好的轨迹跟踪效果,满足工程要求。     

水下机器人运动控制仿真研究

设计了一种水下机器人,它由防水基体、螺旋桨推进器和伺服电机组成。姿态传感器用于采集水下运动的姿态信息,通过单片机控制系统,采用PID算法调节螺旋桨推进器的角度,完成水下机器人的前进、后退、升降、转向等动作,采用Arduino微控制器平台对直流电机速度、伺服电机位置进行控制。仿真实验结果表明:该控制器可以有效地对直流电动机转速、伺服电机位置进行控制。     

小型自治水下机器人运动控制系统研究

以主推加舵控制的小型自治水下机器人为研究对象,建立了水下机器人的数学模型并进行了分析.根据机器人结构的特点,对模型进行了必要的简化.设计了机器人的运动控制系统.通过湖试验正控制器的性能.     

复合式驱动小型两栖机器人水下运动控制研究

针对两栖环境中机器人多自由度灵活稳定运动的需求,设计了一种具有"轮-腿-矢量喷水"复合驱动机制的小型两栖球形机器人。首先介绍了机器人的主要结构组成:一个密闭的上半球壳、两个可开关的1/4球壳、4条复合式驱动腿以及滑行模块等;其次,对球形机器人的复合驱动机制进行分析和建模;接着,根据水下环境和机器人的特性,设计了基于传统PID算法的神经网络自整定控制算法;最后,在室内水池中进行了机器人运动的实验测试。实验结果表明,机器人在水中运动性能良好,运动轨迹和姿态角误差在控制器接受范围之内。所提出的具有复合驱动机制的自主式两栖球形机器人,在滨海两栖环境的资源勘测等方面具有广阔的应用前景。     

自治水下机器人运动控制的动力学分析

运动控制是水下机器人自治化的核心,准确的动力学分析为分析控制系统的物理学特性提供了理论依据。以葛特勒为原始母型方程,深入分析了水下机器人在水下运动中的受力情况,建立了水下机器人水下运动的一般方程,为自治水下机器人控制系统的设计和仿真提供了调试环境。     

水下机器人液压泵站设计研究

水下机器人液压泵站设计研究陈建平＊１前言一般陆用液压泵站设计时，其布置方式有三种，即顶置式（泵、电机设在油箱顶部）、旁置式（泵、电机设在油箱旁侧）和浸没式（泵浸没于油中）。根据不同的使用条件，可以选择不同的布置方式。电机、泵一般为标准产品，油箱采用钢...     

基于可旋转推进器的水下机器人运动控制研究

通过对水下机器人在运动过程中的受力以及力矩分析,水下机器人采用可旋转推进器,所以要实现六自由度的运动只需要4个推进器,采用推进器布局。建立了基于可旋转推进器的水下机器人六自由度运动方程,并有针对性的对六自由度运动方程进行了简化。水下机器人运动控制的分析离不开动力学模型,所以对其进行受力和力矩分析是必要的。在简化的运动方程的基础上设计了运动控制系统,并使用Matlab对其进行仿真验证。     

6自由度水下机器人动力学分析与运动控制

对6自由度水下机器人的动力学与运动控制进行研究。首先考虑重力、浮力、推力以及水动力的影响,建立水下机器人的动力学模型,对机器人的复杂水下动力学行为进行描述。在此基础上,根据解出加速度法设计非线性控制器,包括内外两个控制回路。其中外控制回路根据机器人实际轨迹与期望轨迹之间的偏差进行负反馈控制,内控制回路根据机器人动力学特性引入非线性补偿,把机器人转化为一个更易于控制的线性系统,从而准确实现对理论轨迹的跟踪。最后对水下机器人跟踪目标进行运动控制仿真。从仿真结果可以看出,利用该方法可以使水下机器人具有良好的轨迹跟踪能力。     

AMETEK2006水下机器人液压系统分析

一、前言随着海洋工程、深潜打捞和援潜救生技术的不断发展，各国争先开展了水下机器人研制工作。七十年代始，无人遥控潜水器（ROV）得到迅猛发展。目前，已发展到500多艘，其中90％以上用于海洋石油开发。OSEL公司研制的AMETEK2006ROV，就是针对其北海油田恶劣环境中使用而设     

液压系统在水下机器人中的应用

结合典型的缆控水下机器人，介绍了缆控水下机器人液压系统的发展状况、特点和已取得的一些研究成果，并指出了发展大功率液压推进系统的重要意义。     

水下开挖机器人液压系统设计与应用

水下开挖机器人是针对沉井施工作业所研发的特种工程机械,其液压驱动系统的设计至关重要。文中根据机器人各部分机构特点,采用理论计算和仿真分析的方法求解出各液压执行元件的受力特性;综合分析现有工程机械常用液压系统特点,针对水下开挖机器人各执行器作业要求,设计了负载敏感泵和比例多路阀结合的LUDV系统作为其液压系统;最后对机器人整机进行调试和应用。结果表明：水下开挖机器人液压系统在实际工作中表现稳定,满足工程应用要求。     

差压式管道机器人运动控制方法研究

为了提高管道内检测的精度与效率,研究了差压式管道机器人运动控制方法。针对当前差压式管道机器人机构设计中采用两端外套密封圈式清管器,由此导致速度难以控制的问题,按照驱动力与可控性指标设计了机器人的结构。在此基础上给出了差压式管道内检机器人动力学模型。对差压式管道机器人的运动控制进行了深入分析,给出了机器人与管壁取不同间隙条件下,机器人稳定运行速度与流体的流速之间的特性关系。根据分析结果设计了机器人的控制方案,给出了控制流程图,最后通过实验证明了所提方法的效果。     

液压驱动四足机器人步态规划和运动控制

针对液压缸运动加速度突变影响四足机器人运动平稳性的问题,对液压缸的加减速控制方法进行了分析,对液压缸的运动平稳性和特性等方面进行了研究,提出了7次位移曲线控制方法作为液压缸的位移控制规律。根据运动稳定裕量原则规划了四足机器人的直行步态,保证三足支撑机体时稳定裕量为75 mm。利用ADAMS仿真软件对所设计步态进行了仿真,分析对比了步态的运动学量、动力学量和位移控制规律的运动特征曲线,验证了步态的可行性。在四足机器人原理样机上进行了实验调试,并将试验与仿真结果进行了比较。研究结果表明,机器人能够根据规划的步态完成多个循环的稳定行走,通过7次位移曲线的应用提高了机身在整个行走过程中的平稳性。     

冗余度机器人优化的自运动控制方法

提出一种冗余度机器人优化控制方法,通过自运动变量的选取,构造出以自运动变量作为状态变量的冗余度机器人优化控制结构,并由此得出冗余度机器人优化控制的新算法。这种方法可以对冗余度机器人的运动学、动力学等多种优化进行统一处理,具有较好的通用性;同时将冗余机器人运动学和动力学求优化解的过程,转化为非冗余度机器人求解,以便直接利用各种高效率的非冗余度机器人计算方法。     

工业机器人运动控制分析研究

在工业机器人领域,控制系统发挥的作用十分显著,是控制机器人工业系统正常运行的核心。本文围绕工业机器人控制系统展开有效分析,为促进其实现深入发展奠定良好的技术基础。     

焊接机器人运动控制算法研究

运动控制系统是决定焊接机器人性能的关键部件之一。针对焊接机器人的作业要求和特点,探讨了改进焊接机器人性能的运动控制算法,包括6关节串联型焊接机器人运动学,运动平滑加减速规划,运动插补,速度前瞻算法等。力图摆脱国产机器人在核心技术方面受制于人,落后挨打的局面。基于Open GL(Open Graphics Library)的虚拟机器人模拟仿真以及实际机器人作业级实验结果,证明提出的算法是有效的,可用于国产焊接机器人的运动控制系统。     

秧苗移栽机器人的运动控制研究

提出了一种全新的3CRR并联结构,运用于秧苗移栽领域.在运动控制中,为了保证系统的定位精度,采用了自适应模糊PID控制器,通过matlab建模仿真,发现采用自适应模糊PID控制器不仅过渡时间缩短、无超调,而且具有很高的调节精度.     

下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法

针对当前下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法未考虑训练机器人系统不确定性,导致膝踝运动的速度与位置误差较高,收敛速度较慢,训练机器人步态不协调的问题,提出下肢康复训练机器人膝踝协调运动控制方法.设置标识点数量与具体位置,建立下肢刚体模型局部坐标系,分别构建不同点在矢状面的运动学方程,计算相邻点之间连线长度.利用膝踝等...     

服务机器人解耦球型手臂运动控制方法

为了在适应极端条件下,服务机器人手臂能够满足高集成度和高性能的特殊要求,提出了一种基于解耦球型手腕的七自由度机械机构。首先分析七自由度机械手臂的机械结构特点,利用MDH法建立了机器人各个轴的相关坐标系。然后,利用牛顿迭代和传递逆方程法反向解析了手臂,手腕机理确保手腕紧性和灵活性的工作空间。最后,从电机控制和模块方向设计了七自由度软件流程。上述理论确保了该机器人机构能平稳并且能够灵活实现各个自由度的运动控制。     

基于非常规步态的六足机器人运动控制方法研究

重型六足机器人惯性大,行走在凸包或凹坑地形时易发生失稳,需要机器人在触障或踏空后结合本体传感器信息快速进行反射运动避免失稳。利用非常规步态,改变机器人的迈腿相序,规划反射运动轨迹,并利用阻抗控制对受到力冲击的足进行动态力位调整,实现机器人的顺利越障跨沟,保证机器人的稳定行走。仿真结果验证了基于非常规步态的控制方法可以有效地实现六足机器人的越障和跨沟运动。