机场服务机器人控制系统设计与研究

针对现有机场空间大、人员复杂、服务项目繁多等机场服务问题,设计了一种用于机场服务、协助机场管理的服务机器人控制系统。该机器人控制系统设计通过基于轮式移动的平台结构方案以及基于ARM系列STM32单片机的底层控制和人机交互系统界面(包括语音交互程序和界面交互程序)的设计与程序编写,实现联网查询信息、语音识别预设应答、机器人避障移动等功能。论文分别从硬件和软件角度研究了机场服务机器人的控制系统和系统功能实现方法,介绍了机器人运动控制系统和语音控制系统的原理,分析了机器人避障移动算法基本步骤流程,完成了试验样机构建并进行了机器人控制系统性能测试。     

基于触屏控制的遥操作排爆机器人设计

针对传统排爆机器人行走机构的缺陷,设计了一种轮摆履复合的排爆机器人。基于Beckhoff控制器和Elmo驱动器实现了机器人的运动控制系统。通过设计通信系统、图像实时传输系统和虚拟机器人交互系统,实现了机器人的遥操作,并结合各子模块开发了一整套基于触摸屏的控制软件。实验证明该排爆机器人移动性能好,触控软件操作方便,交互性好。     

基于SOA的设备群PHM系统研究及实现

针对设备群的故障预测与健康管理系统（PHM）技术的特点,提出了一种按设备级、工作单元级、设备群级和企业级分层的PHM功能模型,建立了功能模块间及不同层间的信息流动及需求关系。基于WEB服务和SOA技术,建立了PHM的系统分层架构模型;提出一种基于时间戳数据防过期方法,解决了基于XML的数据交互过程中的数据同步问题;研究了各功能组件模块之间的协同运行问题;基于逻辑斯蒂回归和支持向量机建立了性能退化趋势预测模型。在此基础上,开发了基于WEB的PHM软件原型系统,以验证上述方法和技术的可行性。     

基于WEB的机械设计服务系统的界面设计

人机交互界面设计不仅可以提高信息交互的效率,而且能给使用者带来身心的愉悦。在远程机械设计服务系统的开发中,除了要实现系统必备的之外,还必须为系统设计符合人机信息交互原理的使用操作界面。根据WEB远程机械设计系统的功能要求,对系统界面设计进行了信息交互的人机学分析,讨论了在认知心理学原理指导下的系统人机界面理论基础,提出了基于认知心理学的人机信息交互系统界面设计原则及其相应的设计流程和方法。通过基于WEB的齿轮设计系统界面设计实例,验证了本文提出的原则和方法的可行性及实用性。     

基于油田管类产品堆垛机器人结构设计和强度分析

双立柱有轨巷道堆垛机是自动化立体仓库中应用最广泛的物料搬运设备,也是物流仓储系统最重要的设备。此异型堆垛机器人基于油田钻井管类自动化存储设计的,整体控制系统优化了普通堆垛机的控制系统。机械结构更适合管类产品的自动化存储,自动化立体仓储已成为企业现代化的标志之一,稳定可靠实用的堆垛机器人是关键。此堆垛机器人的稳定可靠性的关键在于机械手部,文中对机械手部分进行力学分析强度校核。     

基于容错策略的球形机器人控制系统

基于容错策略对具有高可靠性的一种球形机器人控制系统进行研究。根据球形机器人自主运动的任务要求将控制问题分解为8个局部控制器,并基于局部控制器的结构研制基于多传感器的球形机器人嵌入式控制系统。这些局部控制器相互之间存在通信和信息交互的能力,在任务分配和协作方面具有自主性。基于冗余容错控制技术设计球形机器人的冗余双备份伺服控制子系统,以提高控制系统的可靠性。其中,冗余双备份伺服控制子系统是由两个相同的备份模块组成的,通过故障检测、故障定位以及系统恢复实现容错功能,而且冗余结构能够根据故障情况进行重组。基于时间容错和信息容错的技术设计球形机器人的软件系统,并设计监控软件监视软件系统的运行状态。球形机器人的控制系统试验表明基于容错策略设计的球形机器人控制系统是可行的、有效的。     

双臂协作机器人双环控制方法研究

双臂协作机器人可以像人一样灵活完成协作完成任务,然而在双臂协作机器人运动与外部环境交互时,传统的控制方法存在控制精度及稳定性的问题。针对这些问题,文中提出了基于双臂协作机器人双环阻抗控制系统,来解决双臂系统夹持目标物体易损坏以及夹持物体与环境交互时控制系统不稳定性的问题,通过建立统一机械臂、目标物体和环境接触的力学模型进行理论分析证明,最后通过设计实验验证了提出方法的有效性。     

基于DPWS与Petri网的机器人自适应监控架构与服务方法研究

针对当前分布式机器人监控网络系统存在的自适应能力差、实时性不高等问题,提出了一种基于设备网络服务构架(DPWS)与Petri网的分布式机器人自适应网络监控架构与服务方法。利用DPWS自主发现机制,实现监控网络结点的自动组网、动态配置和无缝链接;结合WSDL设备服务描述机制,为系统提供统一的服务接口,屏蔽底层机器人设备异构性。在此基础上,利用Petri网技术实现监控系统设备端的过程控制,提高系统整体的执行效率与实时性。以低压电器装配过程为对象,建立了系统仿真模型,开发了监控系统应用软件。实验研究结果表明,本方法可有效提高分布式机器人监控过程的自适应服务性能与执行效率,可为相关监控系统研发提供有益技术支持。     

基于Internet的远程控制机器人研究

本文给出了基于Internet的远程控制机器人的系统设计及实现方法。该系统通过设计一个“设备控制网络平台”,为设备提供了网络接口,而且支持设备的扩展和添加。采用四自由度机器人和摄象机作为设备连接在所设计通信平台上,在视频传输上使用XviD编码器,对序列图象进行编码传输。最终实现了人在回路中的远程控制系统,网络试验证该系统具有良好视频传输和远程控制性能。     

JJR-1机械人控制系统设计

针对JJR-1机器人控制系统精度低和稳定性差,设计了一种基于AT89S52单片机硬件系统的机器人控制系统,系统采用LM629N专用运动控制处理器,简化了机械人控制系统结构,并通过试验验证,使用该控制系统后,明显提高了机器人的稳定性和控制精度.     

操作机器人控制的多智能体方法研究综述

传统基于模型的控制方法应用于复杂机器人控制遇到很多困难,最近十几年,很多学者利用多智能体(Multi-Agent)技术构建基于行为的操作机器人控制系统,取得的满意的效果。介绍了基于多智能体方法的操作机器人控制原理,对国内外基于多智能体的操作机器人控制算法和与之对应的控制系统结构、运行平台和多智能体交互模型等相关研究进展进行综述,对多智能体方法用于操作机器人控制的优势和不足进行了总结,最后探讨了多智能体方法在操作机器人控制系统中应用的发展方向。     

6R型串联机器人控制系统的软件实现

基于Windows系统平台和VC6.0编程环境,结合ACR9000运动控制器实现了机器人模块化控制系统的设计。整个系统能够实现机器人示教、机器人运动指令生成、指令识别与运动再现以及运动状态监控等功能。此控制系统在自主研发的多功能6R型串联机器人平台上运行平稳。     

基于虚拟环境的遥操作机器人主从交互系统设计

针对遥操作机器人系统中的时延问题,设计了一种基于虚拟环境的机器人遥操作主从交互系统.利用Java/Java3D进行分布式虚拟环境以及虚拟机器人的三维建模;通过JNI方法建立主手设备与虚拟环境的交互接口.操作者通过操纵主手而对虚拟机器人进行关节驱动,提高了主从控制的实时性.     

移动式服务机器人混合控制器关键技术研究

针对移动式服务机器人控制系统需要具备运动控制、网络通信、多媒体UI交互及设备远程监控等多种功能而导致成本高昂、实时性差等问题,提出了多核异构微控制器与Android移动设备相结合的混合控制器方案并实现了原型系统。该系统采用面向管理的多微控制器运动控制系统与信号采集系统,通过OTG与Android移动设备连接,可使得Android移动设备完成多媒体UI交互、WiFi及WiFi Direct通信、图像传输以及设备状态监控数据传输与处理;服务器端实现了设备状态数据的存储与应用。经过测试,样机整体性能良好,达到了预期的设计目标。     

基于Arduino的桥梁检测设备的研发

为了实现对高桥墩的安全检测,提高其工作效率,设计了一种应用于桥墩检测的爬壁机器人。此设备由3部分组成,本体结构、运动控制系统和检测系统。整个设备采用分层控制的方案,上位机控制运动系统和检测系统。针对运动系统首次提出了一种基于Arduino的控制系统方案,决定着爬壁机器人的运动策略。检测系统将采集的信息用新的传输方式——无线循环网络,保存桥墩表面特征,与数据库比较并评估。通过软件设计和实物样机,进行现场调试,可稳定、高效地实现对桥墩的自动检测。     

6R型串联机器人控制系统的软件实现

基于Windows系统平台和VC6．0编程环境,结合ACR9000运动控制器实现了机器人模块化控制系统的设计。整个系统能够实现机器人示教、机器人运动指令生成、指令识别与运动再现以及运动状态监控等功能。此控制系统在自主研发的多功能6R型串联机器人平台上运行平稳。     

基于FANUC机器人控制系统的机器人螺杆泵涂胶系统的设计

传统的自动化涂胶的涂胶系统是独立的,涂胶系统与机器人之间通过D网或以太网通讯完成信号交互,存在延时且成本高的问题。基于FANUC机器人控制的螺杆泵涂胶系统,由机器人控制系统下的Nemo Pump功能模块控制涂胶,不需要独立的涂胶控制器,与机器人共系统,减少了通讯环节,具有更快的响应速度,能适应多种车型的低成本稳定涂胶生产。     

网络化制造中车间层分布式数字控制系统信息集成框架研究

构建了车间层分布式数字控制系统信息交互平台体系结构,该平台融合了设备层信息与车间层控制、管理信息,可实现底层设备与上层应用系统之间的信息交换与融合集成。提出了基于多智能体的分布式数字控制系统信息集成框架,建立了网络结构及通信机制;论述了多智能体在此集成框架下实现分布式数字控制系统基于总线的设备集成控制,以及与企业内部系统基于公共对象请求代理体系结构的信息集成和与外部系统基于Web服务的信息集成;对其中多智能体、可扩展标记语言消息封装、Web服务等关键技术进行了探讨。阐释了该平台的实现及应用,验证了其可行性。     

箱涵疏通排污机器人控制系统的设计

提出了一种用于箱涵疏通排污的机器人控制系统的设计方法，利用多路超声波传感器测距方法得到机器人的位置信息而让其自主控制，利用无线影音传输系统传输机器人视频信息提供机人交互条件，利用433MHz无线收发系统交互，辅助机器人控制。     

可配置模块化工业机器人运动控制系统研究

针对工业机器人控制系统存在封闭性高,二次开发难度大、结构复杂、技术升级困难等弊端,在保证机器人稳定运行的前提下,基于Linux CNC设计构建一套可配置工业机器人运动控制系统,通过集成RTAI实时补丁,编写机器人控制算法,对机器人进行实时运动规划。为了验证模块化的系统架构设计可以适应不同机器人系统的运行要求,对工业机器人原型系统样机上进行了验证,根据驱动设备和系统需求,完成NC配置文件和通讯配置文件。通过对实验数据分析和处理,验证了运动控制系统的可行性。