复杂环境下两轮自平衡机器人稳定控制研究

针对两轮自平衡机器人在控制过程中的抖动现象,采用一种快速跟踪的有限记忆递推最小二乘估计方法,实现系重心偏移角的参数辨识.仿真表明,在参数突然变化时,该方法能快速辨识系统参数.通过增加一个惯导元件,用一个倾角仪A中采集的数据辨识出的偏移角对另一个倾角仪B的零位进行修正,将B采集的数据反馈到控制器中,对机器人实施平衡控制.分析表明,考虑重心偏移的控制策略是一种自适应的控制方法,能有效去除抖动现象,提高两轮自平衡机器人平衡控制的鲁棒性.     

基于LQR的两轮机器人的平衡控制

主要研究两轮机器人的运动平衡问题。首先利用牛顿力学分析法对两轮机器人结构建立动力学模型,再对非线性模型进行线性化及解耦处理;通过极点配置法和LQR(Linear Quadratic Regulator)算法对解耦后的平衡与前进子系统进行分析,并设计控制器;最后搭建Simulink仿真平台对控制器的性能进行仿真分析。分析得出LQR算法比极点配置法性能更优,具有一定的理论研究价值和实际应用价值。     

两轮自平衡机器人运动控制研究

轮式移动机器人是典型的不完整控制系统,其自身的不确定性影响控制的性能.以两轮自平衡机器人为研究对象,建立了机器人的运动学与动力学模型.利用多惯性传感器信息融合建立的基于T-S模糊模型的模糊控制器有效地解决了两轮自平衡机器人平衡控制的问题,并同时对轨迹跟踪的问题进行了探讨.仿真结果表明,通过多惯性传感器的信息融合建立的控制器对于机器人的平衡和跟踪问题是有效的,并在实际的实验中得到了验证.     

两轮自平衡机器人系统建模与模糊自整定PID控制

针对不稳定、非线性、强耦合的两轮自平衡机器人系统,运用牛顿力学方法建立了转向运动的数学模型.介绍了用模糊控制进行PID参数整定的原理和方法,并用该方法实现对两轮自平衡机器人系统的控制.仿真结果和实际应用均表明,该方法能使系统有更好的快速性和稳定性.     

基于Kinect视觉功能的机器人控制方法

介绍了一种基于Kinect装置的机器人控制方法,该方法涉及机器人控制领域,并且具体应用于两轮自平衡机器人运动控制和人机交互系统。该方法针对两轮自平衡机器人的运动控制系统利用Kinect与DTW手势识别算法对其进行控制。实验结果表明：该方法能够实现人与两轮自平衡机器人的自然交互控制,并且具有良好的实时性和鲁棒性。     

滑模变结构方法在两轮自平衡机器人上的应用

研究了滑模变结构理论在两轮自平衡机器人系统的稳定控制.将滑膜变结构控制应用于具有非线性及强扰动性的两轮自平衡机器人.设计了滑模控制器,利用滑模控制器的特点实现对被控对象快速、有效的控制;针对滑模控制器本身的抖动问题,提出了一种模糊控制和滑模控制策略相结合的模糊滑模控制器,推导出模糊滑模控制律,根据Lyapunov稳定性定理,建立模糊逻辑规则库.通过仿真验证,控制方法有可行性和有效性,结果表明,本文提出的方法不仅保留了滑模控制系统所具有的较强的鲁棒性,而且消除了系统的高频颤动.     

两轮自平衡机器人动力学建模与运动控制

为兼顾低成本、小体积,可实现负重行走的运动控制,设计了一种基于姿态传感器的两轮桌面式小型机器人SmallRot-I.介绍了机器人的系统构成,包括机械结构部分和电气结构部分.使用Lagrange方程对此机器人进行了动力学建模,并采用双闭环PID算法对此机器人分别进行了系统仿真和实物的控制.机器人负重保持自平衡行走和转向运动时的仿真结果和实物控制结果证明了机器人物理系统和控制方法的合理性与有效性.     

自行车机器人动力学建模与MIMO反馈线性化

基于拉格朗日方法建立了自行车机器人的1种多输入多输出动力学模型．为了达到使自行车机器人保持自平衡的目的，将车把转动角度、车体倾倒角度和后轮转动速度作为系统输出；将转动车把的力矩、调节质心的力矩和后轮的驱动力矩作为系统输入．从而构建了1个具有3个输入、3个输出的仿射非线性系统．基于多输入多输出仿射非线性系统的输入输出线性化理论对其进行分析，通过精确线性化得到了等效的线性系统．对该等效线性系统进行了分析，并通过状态反馈实现了极点配置．通过计算机仿真验证了该控制律的有效性．     

两轮直立式自平衡移动机器人的控制系统设计

研究了两轮直立式自平衡机器人的系统组成,并利用动力学原理建立系统的数学模型,在Matlab环境下设计了状态反馈控制器(LQR),并进行了仿真和机器实体的实验,系统具有良好的鲁棒性.表明了系统建模和控制器设计的合理性和有效性.这种机器人两轮共轴、独立驱动,车身重心倒置于车轮轴上方,通过运动保持平衡,可直立行走.由于特殊的结构,其适应地形变化能力强,运动灵活,可以胜任一些复杂的工作.为机器人的自主控制、自学习提供了可靠的实验平台.     

自平衡立方体机器人动力学建模

针对立方体机器人自平衡控制问题,对其以棱边为支点的动力学建模问题进行了研究.以所设计的立方体机器人样机为具体研究对象,分别采用拉格朗日方法和凯恩方法建立起相应的动力学模型,通过比较2种方法的建模结果和数值仿真分析,从理论上验证了所建立模型的正确性.基于建立的模型设计了平衡控制器,并将其应用于立方体机器人样机控制,取得了预期的效果,再次验证所建立模型的正确性.所建立的动力学模型,为进一步研究立方体机器人的平衡控制奠定了基础.     

Kinematics Analysis Based on Screw Theory of a Humanoid Robot

A humanoid robot is a complex dynamic system for its idiosyncrasy. This paper aims to provide a mathematical and theoretical foundation for the design of the configuration, kinematics analysis of a novel humanoid robot. It has a simplified configuration and design for entertainment purpose. The design methods, principle and mechanism are discussed. According to the design goals of this research, there are ten degrees of freedom in the two bionic arms. Modularization, concurrent design and extension theory methods were adopted in the configuration study and screw theory was introduced into the analysis of humanoid robot kinematics. Comparisons with other methods show that： 1） only two coordinates need to be established in the kinematics analysis of humanoid robot based on screw theory; 2） the spatial manipulator Jacobian obtained by using twist and exponential product formula is succinct and legible; 3） adopting screw theory to resolve the humanoid robot arms kinematics question can avoid singularities; 4） using screw theory can solve the question of specification insufficiency.     

Research on Alternatively Moving Vacuum AbsorbingWall-climbing Robot

0~CAsitisverydifficultanddangeroustoworkonverticalandsteepwall,PeoplehavebeentryingforalongtimetodevelopakindofrobotWhichcanbothabsorbonthewallandworkwhenmoving(thiskindofrobotisabccalledHthelicit-workingrobot"),onthishackgIDund,walLclimbingrohatisdesigned.Thewall-climbingrohathasawideapplicationforopund,itcanbeappliedinthefieldofnuclearehecking,anti-erosioninoilindustry['],suifaceprocessinginshipbuildingandwall-workingonhighbuilding.Onthe,,c"umabsorbingwall-climbingroast,thesingle-suckeron.…     

薪酬管理：人力资源管理的关键途径

介绍人力资源管理的现代薪酬理论和薪酬体系设计，探讨应用现代薪酬理论进行人才资源管理，为企业留住人才，应妥善处理好薪酬水平、薪酬结构、特别薪酬制和物质需求等4个方面，形成完善的薪酬管理制度。     

四自由度折叠式机械手的结构设计与分析

阐述了四自由度折叠式机械手的工作原理和结构设计方法。推导出机械手运动轨迹与控制方程，并对其工作特性进行了分析。结果表明，当大臂与小臂长度相等时，机械手具有较好的工作特性。     

工业机器人系统可靠性预测方法研究

阐述了工业机器人系统可靠性研究的意义和基本思路，将传统的可靠性理论与机器人系统的设计阶段相结合，给出了工业机器人系统可靠性的预测模型和计算方法．实例分析表明提出的可靠性预测方法较好地解决了工业机器人这一复杂系统的可靠性预测问题，计算结果与实际统计情况基本一致．     

管内机器人检测系统设计的关键技术

研制了用于检测输油管道内壁缺陷的无缆管内机器人检测系统,给出了模块单元串联结构系统组成及实现要求.机器人采用六支撑轮移动机构,通过电驱动行走实现对缺陷位置的精确定位;分析了模块单元两种铰接结构设计及对布线的影响;详细研究了机器人电控系统的结构设计及试验方案,以及提高机器人结构可靠性的具体设计方法及解决措施.样机试验验证了机器人关键技术设计的可行性与有效性,奠定了在特殊环境下的应用基础.     

基于LM629对足球机器人运动控制的设计

阐述了如何利用ATMega8535微控制器、运动控制芯片LM629及马达驱动芯片LM18298构建F-180小型组足球机器人的运动控制系统．此运动控制系统简化了整个机器人控制系统的硬件设计,提供了精确、高性能的实时计算,并说明了LM629的工作原理及基于此芯片的运动控制模块的硬件实现,介绍了相应的软件设计方法．     

喷射钢纤维混凝土机器人的研究与实现

该机器人是完成喷射钢纤维混凝土作业的新型机器人。介绍了其整体结构、动作原理。并阐述了机器人液压系统和电控系统的总体设计方案,以及电控系统可靠性设计的实施途径。最后介绍了发明及创新点。实践证明,该机器人具有很高的可靠性和稳定性,完全满足喷钢纤维混凝土工艺要求。     

智能机器人体系结构分类研究

智能机器人体系结构传统的分类方法已不能确切区分新涌现的各类体系结构．给出了智能机器人体系结构的定义并提出新的分类方法，依据智能机器人系统的智能、行为、信息、控制的时空分布模式沿着体系结构发展的时间线索归纳出7种典型的体系结构：分层递阶结构、包容结构、三层结构、自组织结构、分布式结构、进化控制结构和社会机器人结了构，并分析了各类体系结构的特色之处．给出的分类依据能够更全面细致地刻画智能机器人体系结构的特征，从而清晰地界定各类体系结构，这有助于智能机器人体系结构的分析与设计．