全方位移动机器人模糊PID运动控制研究

通过对足球机器人运动学模型的分析,考虑到系统的时变、非线性、干扰大等特点,以全向移动机器人为研究平台,提出一种将模糊控制与传统PID控制相结合的方法,应用到足球机器人的运动控制系统中.针对足球机器人运动控制中的重点问题,着重提出了基于模糊控制的PID控制器中三个参数的动态调整方法.实验表明,该控制器能够很好地改善控制系统对轮速的控制效果.     

自平衡机器人的模糊-PD控制

由于自平衡机器人是一种两轮左右平行布置的机器人,像传统的倒立摆一样,它的本身是一个自然不稳定体,必须要施加强有力的控制手段才能使之稳定.为了提高两轮自平衡机器人设计的可靠性,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.在模型中建立了模糊控制器,并用模糊控制加比例控制的方法...     

基于模糊PID的全方位移动机器人运动控制

通过对足球机器人运动学模型的分析,考虑到系统的时变、非线性和干扰大等特点,以全向移动机器人为研究平台,提出一种将模糊控制与传统的PID控制相结合的方法,应用到足球机器人的运动控制系统中。针对足球机器人运动控制中的重点问题,着重提出了基于模糊控制的动态调整PID控制器的3个参数kp、ki、kd的设计方法。实验表明,该控制...     

移动送料机器人地图构建与运动控制研究

移动机器人的地图构建与运动控制是智能移动机器人进行自主导航的基础.针对工业装配生产线的不同工位需要送料的需求,本文以一台轮式差速移动送料机器人为研究对象,利用激光雷达作为传感器,搭建一个装配生产线,设计、实现了基于ROS的移动送料机器人的地图构建与运动控制策略.利用slam_gmapping算法包,实现了机器人在特定装...     

轮式移动机器人运动控制系统研究与设计

基于差速转向原理,设计了一套轮式移动机器人的运动控制系统。首先选择小车的模型(运动模型),进行运动学和力学分析,得出左右两侧车轮的速度约束,然后设计机器人的运动控制模块和无线遥控模块。运动控制模块可分为控制电路和驱动电路两大模块,控制电路以DSP作为核心控制部件,捕获编码器的信息并产生PWM信号;驱动电路以直流电机H桥集成芯片为驱动部件,接收来自DSP的控制信号。无线遥控模块选用AVR单片机作为控制核心,实现A/D转换和指令发送等功能。实验证明,该系统不仅能实现较长距离的无线控制,传输可靠,而且速度控制准确,车体运动灵活。     

中型组机器人运动控制系统的FPGA设计

以RoboCup中型组足球机器人为实验平台,提出一种基于FPGA的全方位移动足球机器人运动控制系统的实现方法。首先分析和研究三轮全方位移动机器人的运动学特性,建立其运动控制模型,然后以FPGA为主要处理器,设计了PID速度闭环控制算法,实现了对机器人的精确控制。实验发现,该设计方法具有很好的实时性,能够对全方位移动机器人进行快速、准确的控制。     

基于视觉的AGV两轮差速转向最优控制研究

简要地介绍了基于机器视觉导向的AGV两轮差速转向的原理和组成,并对计算机控制系统设计,图像信息识别等AGV控制问题进行了阐述.提出了一种采用最优控制方法对两轮差速转向进行控制.仿真和实验结果表明,采用最优控制方法对两轮差速转向进行控制,样车运行过程稳定,路径跟踪可靠,控制性能良好.     

水下机器人智能控制技术研究综述

水下机器人的运动控制是当今世界水下机器人研究领域的一个研究热点,目前主要采用的智能控制方法有：模糊控制、神经网络控制、专家控制、自适应控制、PID调节器、滑模控制等。本文比较全面地查阅了水下机器人运动控制理论相关的文献,阐述了几种主要控制方法的基本原理,给出了控制器结构的设计方法,对水下机器人运行控制方法的选取、控制器的设计具有较好的参考意义。     

可轮式运动的小型双足机器人控制系统设计

设计了一种可轮式运动的小型双足机器人控制系统。以单片机为核心控制器,采用舵机驱动关节完成足式运动,采用直流电机驱动车轮完成轮式运动。HMR3000作为传感器进行姿态角检测,辅助机器人完成各种运动。分析了其足式运动、轮式运动和轮足互换的过程并进行了实验验证。结果表明,控制系统为机器人提供了很好的运动控制平台,满足机器人的控制要求。     

4-DOF多功能机器人运动控制算法的研究

随着机器人技术的不断发展,机器人在现在社会发展中发挥着越来越重要的作用。文中对实验室研发的多功能4-DOF机器人的运动控制相关问题进行研究。首先对4-DOF机器人的机构整体设计并PROE三维建模,然后通过基于D-H法建立机械臂坐标系,对4-DOF机器人进行运动学正逆解分析,在逆解计算中,提出了当两轴平行两轴耦合的计算方法,即将两轴关节角视为整体计算,再利用代数方法依次得出单个关节角。同时针对机械臂的连续轨迹运动给出轨迹规划的方法,为设计机械臂控制器的实现和机械臂的运动控制提供了依据。     

A hierarchical fuzzy approach to supervisory control of robot manipulators with oscillatory bases

The research focuses on the issue of controlling a manipulator attached to a deployment, which typically exhibits compliance due to its mechanical nature. The problem is generalized as a motion control of a robotic manipulator attached to oscillatory bases. Due to the complexity of this problem, we decompose the control task into two subtasks and distribute them over two different levels. In the design of hierarchical fuzzy control structure, the lower level controllers take into account each subsystem ignoring the interactions among them, while the upper level controller handles subsystem interactions. The upper level coordinator to deal with the model reduction error and makes the supervisory decision to the lower level. Moreover, the supervisory fuzzy rule set is used to adjust the correction factors of the hierarchical fuzzy controller to achieve better performance. Consequently, it is shown that the proposed control model offers several implementation advantages such as less on-line computation time, reduced effect of overshoot and chattering, and a fast convergent rate in simulation. The results of this study can be feasible to various mechanical systems, such as mobile robot, gantry cranes, underwater robot, and other dynamic systems mounted on oscillatory bases.     

移动机器人路径跟踪模糊控制系统设计及仿真

本文的主要研究内容是模糊逻辑在移动机器人已知全局路径的情况下通过对局部路径的分析进行轨迹跟踪运动中的应用。利用模糊逻辑在移动机器人运动控制中的优越性,结合驾驶员的丰富经验设计了移动机器人的模糊控制器,包括一个预瞄距离确定器和一个运动模糊控制器。设计出移动机器人运动控制进行仿真的方法及程序流程,对其进行计算机仿真验证控制...     

A stable self-organizing fuzzy controller for robotic motioncontrol

It is well known that robotic manipulators are highly nonlinear coupling dynamic systems. It is difficult to establish an appropriate mathematical model for the design of a model-based controller. Although fuzzy logic control has a model-free feature, it still needs time-consuming work for the rules bank and fuzzy parameters adjustment. In this paper, a stable self-organizing fuzzy controller (SOFC) is proposed to manipulate the motion trajectory of a 5-degrees-of-freedom robot. This approach has a learning ability for responding to the time-varying characteristic of a robot. Its control rules bank can be established and modified continuously by online learning with zero initial fuzzy rules. In addition, this control strategy has effectively improved the stability problem of a previous SOFC. The experimental results show that this intelligent controller has a stable learning ability and good motion control capability     

移动机器人轨迹跟踪的模糊PID-P型迭代学习控制

本文针对移动机器人轨迹跟踪控制问题的研究,提出了一种基于移动机器人运动模型的模糊开闭环PID-P型非线性离散迭代学习控制方法,给出了PID-P型迭代学习的收敛条件及其证明过程,并采用模糊控制的原理整定PID三个学习增益矩阵的参数.该控制方法提高了移动机器人对特定轨迹的重复跟踪能力,具有算法实现简单的特点.实验仿真结果表明,采用模糊开闭环PID-P型迭代学习控制算法对轨迹跟踪是可行有效的.     

Fuzzy neural network-based real-time self-reaction of mobile robot in unknown environments

In this paper, a hybrid intelligent method including fuzzy inference and neural network is presented for real-time self-reaction of a mobile robot in unknown environments. A neural network with fuzzy inference (fuzzy neural network, FNN) presented can effectively improve the learning speed of the neural network. The method can be used to control a mobile robot based on the present motion situations of the robot in real-time; these situations include the distances in different directions between the obstacles and the robot provided by ultrasonic sensors, the target orientation sensed by a simple optical range-finder and the movement direction of the robot. Simulation results showed that the above method can quickly map the fuzzy relationship between the inputs and the output of the control system of the mobile robot.     

网络遥操作机器人系统模糊变结构控制研究

针对网络遥操作机器人系统在实际应用中存在时延可能导致系统不稳定且难以控制的问题,通过对系统动力学建模和时延下系统理想性能分析,设计了一种新型的模糊滑模控制方案,在该方案中主机械手采用阻抗控制而从机械手采用模糊变结构控制。仿真结果表明,该控制方案能有效地抑制变结构控制中的抖振,系统能较好地实现位置比例跟踪和力比例跟踪。     

带有未知死区的机器人积分变结构模糊控制

针对一类带有未知死区和外来干扰的不确定机器人系统,基于变结构控制原理,采用简化的死区输入模型,利用具有线性可调参数的模糊系统的逼近能力,提出了一种积分变结构自适应模糊控制方案.该方案取消了要求逼近误差平方可积的条件,同时利用Young's不等式减少了模糊系统调节参数的数目,从而降低了实现的复杂性.最后,利用Lyapun...