基于AVR单片机的清洁机器人控制系统设计

实现了一种基于ATmega128单片机的清洁机器人控制系统,包括硬件设计以及软件算法的实现.控制系统硬件部分传感器包括红外测距传感器,碰撞开关,红外测速传感器等.红外测距传感器、碰撞开关用来感知障碍物,红外测速传感器用来检测驱动轮的速度,电机为驱动轮以及清扫机构提供动力.本文软件部分采用了全覆盖路径规划算法,为环境建立固定坐标系,以沿边行走方式探测环境信息,实现了清洁机器人区域全覆盖行走功能.     

基于多传感信息的挖掘机器人导航及避障技术

为实现挖掘机器人在挖掘作业前,无碰撞安全行走到作业场所,采用视觉、红外及超声波传感器,采集挖掘机器人外界环境信息,通过红外及超声波传感器实现墙壁跟踪导航;依靠视觉传感器,实现巡线、道路识别、导引车辆跟踪导航;依靠光流法提取障碍物特征信息,实现路面障碍物的识别、避障。研究结果表明:综合使用多传感器信息,可以实现挖掘机器人的导航及避障目标。     

多管道加强型机器人

多管道加强型机器人是适应爬行各形状管道而设计的。它主要包括结构设计、控制系统硬件电路以及软件程序设计。机器人采用单片机控制，实时硬件程序来控制机器人的行走方向。用以达到各方向行走和拐弯的目的，从而完成清洗，探测等目的。     

欠驱动步行机器人自抗扰控制系统的设计与分析

完全被动机器人具有局部稳定性,只有在斜坡上步行周期才能够收敛到一个恒定的不动点,而其他情况下,它步行周期的稳定性会被打破,难以保持步行的稳定性.针对这种情况设计了一种欠驱动步行机器人,为了提高其行走能力,开发了一种基于人体参数欠驱动步行机器人自抗扰控制系统.该控制器是结合欠驱动行走理论,基于多通道自抗扰控制方法,以"不动点"作为系统的输入状态变量,对机器人系统实现解耦控制,实现行走.利用Simulink进行建模仿真,分析结果表明:该控制器简单有效,能够帮助机器人实现欠驱动步行;在外界扰动作用下仍能快速收敛到稳定区间,大幅提升了机器人鲁棒性.     

仿生轻量化柔性水上滑行机器人的设计

本设计仿照蛇怪蜥蜴水上行走机理,建立仿蛇怪蜥蜴水上行走机器人及其外界环境整个系统数学模型,搭建机器人的控制系统,完成整个机器人的样机,最后对仿蛇怪蜥蜴水上行走机器人进行了户外水上行走的实验,测定了水上行走过程中的相关数据。     

变电站水冲洗机器人运动控制系统设计

设计了一种针对变电站水冲洗机器人的运动控制系统,以实现对机器人的运动控制,使其到达指定位置或姿态。该控制系统分为规划级和控制级,规划级通过USB、串口等方式采集命令信息并以无线方式发送给控制级,控制级采用Trio运动控制系统,响应规划级指令并将传感器采集的信息反馈给规划级。试验结果表明,该控制系统定位精度高、响应时间快、安全性能可靠、具有多种安全保护措施。     

基于labview的力加载监测控制系统设计

对于力加载系统的加载拉力和加载压力、系统压力、温度、限位、行走速度、液压比例阀调节比例有效监测和控制是保障其正常工作的前提,基于此开发设计出力加裁监测控制系统.监测系统以三菱PLC控制器为核心,远程通过RS485通讯实现计算机系统远程控制,现场通过RS232方式与触摸屏通讯和无线遥控器装置实现对现场电磁阀、电机、比例阎、变频器控制和压力、温度、转矩信号的采集.系统下位机采用三菱PLC进行程序设计;远程上位机采用美国labview软件进行设计;现场上位机采用台湾海泰克触摸屏软件进行程序设计.测试结果证明:系统能够实现现场与远程独立控制监测,能准确、快速的实现力加载的信号的监测与控制.     

基于CMOS图像传感器的机器人寻线系统

本文介绍了一种以AVR单片机为控制平台的廉价,快速,简洁的基于CMOS图像传感器的机器人寻线控制系统。系统通过CMOS传感器对地面的深绿色和白色图像信号进行采集和二值化处理,得到的信号通过AVR单片机后输出PWM波和D／A信号去驱动行走机构。实行了对机器人的寻线行走控制准确定位。为提高机器人的自主性和智能性,本系统在设计中还使用了红外遥控实现机器人的无线启动功能和使用超声波模块实现机器人的避障检测功能。     

仿生四足机器人嵌入式控制系统设计与实验分析

仿生设计一款小型的单腿具有四自由度的仿生四足机器人,开展机器人运动学正逆解分析。基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式芯片建立了机器人控制系统。该控制系统以半双工串口通讯方式向各个关节数字舵机发送步态数据包,控制舵机转动角度值,从而精确地控制四足机器人的稳定协调运动。实验结果表明:机器人在行走过程中机身的横滚角、俯仰角、偏航角(RPY角)变化较小,运动较为平稳,验证了机器人运动学正逆解准确性;以及所设计的嵌入式控制系统能较为精确地控制四足机器人运动,实现稳定的四足行走。该小型的嵌入式控制系统具有运算处理速度快、外设可扩展性和存储能力强的优点,满足仿生四足机器人智能算法、低功耗运动要求。     

一种类人型足球机器人快速行走控制方法

针对机器人足球比赛的特点,提出了一种足球机器人快速行走控制方法,通过嵌入式视觉系统采集比赛现场环境信息,使用数据采集与决策双线程软件设计,可以在线实时调整机器人的行走路线,使足球机器人进行快速的行走.同时通过线性插值的方式使机器人底层行走不同步态之间进行光滑衔接,最后通过仿真和实物证明该控制方法的有效性.     

具备分布式控制和环境感知能力的第二代模块化机器人EMERGE

针对第一代EMERGE模块化机器人控制系统和感知能力的局限性问题,本文在第一代基础上,提出了集成分布式和集中式控制方式的、具备周围环境感知能力的第二代EMERGE模块化机器人。首先分析了第一代机器人的基本性能特征,确立了模块升级改造的方向。在此基础上,通过对模块的连接机制、控制系统的分析设计,给出了具备控制方式切换功能的分布式和集中式的控制系统,实现了控制方式的灵活切换以及模块间自由通信的能力。此外,在模块的四个连接面上设计了接近距离传感器,实现对周围环境的感知能力。最后以第二代的机器人为实验对象,进行了蠕动和迷宫运动实验。实验结果表明,第二代EMERGE模块化机器人控制系统可靠、控制方式灵活、拓展了机器人执行不同任务的能力。     

仿人机器人未知地面行走控制方法研究

介绍了一种仿人机器人未知地面行走的控制算法 .该算法通过踝关节六维力 \力矩传感器信息感知地面环境 ,确定步态参数 ,利用基于ZMP稳定判据的规划方法进行实时运动规划 ,实现机器人稳定行走 .     

基于目标识别与避障的煤矿救援机器人自主行走

煤矿救援机器人是在煤矿井下恶劣环境中完成救援工作的特种机器人,采用双目视觉系统确保对环境信息实时感知以实现目标识别与障碍物识别,进而实现自主行走.与地面环境相比,煤矿井下环境恶劣,特别是灾后环境更加恶劣,为了使煤矿救援机器人实现煤矿井下环境识别和避障以达到自主行走,该文提出基于运动视频的光流场目标视觉识别方法,实现机器...     

卡尔曼状态观测器在机器人力控制中的应用

为解决机器人与环境间接触力控制性能受机器人本身动力学参数时变、接触环境变化以及力测量信号干扰噪声影响的问题,设计了基于卡尔曼状态观测器的机器人力控制方案,采用递归最小二乘法来实时估计环境刚度矩阵,引入系统状态误差反馈和卡尔曼滤波算法实现机器人力控制系统对外界干扰及系统模型误差的补偿．实验结果表明：在环境刚度未知的条件下,采用该控制方法可使机器人末端与环境间接触力的误差控制在10％左右．     

基于PLC的机器人自动控制系统的设计

机器人的工作过程是由气缸驱动的,针对电磁阀的控制要求,本文提出了以可编程控制器（PLC）为控制核心的机械手的自动控制系统、工作方式以及实现方法,概述了机器人的设计及应用。     

基于LPC2106的自主式移动机器人设计

以PHILPS公司的ARM单片机LPC2106为控制核心,提出了一种自主式移动机器人的设计方案,应用98C1051构成多超声传感器子系统控制电路,由此子系统实现对障碍物的测距及机器人的自主避障行走控制;通过光敏传感器实现机器人对光源的感知和寻找.通过无线通信芯片PTR2000实现移动机器人与计算机之间的无线通信.     

3-PPSR柔性并联机器人力控制研究

针对3-PPSR并联机器人加入大长径比柔性铰链和与外界环境接触产生形变的问题,在控制端提出了基于位置阻抗控制的主动柔顺控制策略。该方法在柔性并联机器人与外界环境对象的等效作用模型和基于位置的阻抗控制模型基础上,引入外界环境作用力和结合系统的力跟踪模型,通过调整初始参考位置控制模型的稳态误差实现基于位置的外力跟踪控制。采用Lyapunov稳定模型和能量方程,在未知环境变量条件下通过力偏差直接控制目标位置的自适应控制系统实现自适应的力控制。实验结果表明,基于位置的外力控制精度可以达到±0.05N,应用自适应控制精度可以达到±0.1N,3-PPSR柔性并联机器人的末端的接触力控制精度得到了提高,满足设计要求,验证了该控制方法的准确性和有效性。     

移动机器人递阶网络控制系统

移动机器人是指机器人能够自主运动,能对环境进行感知,并进行决策与路径规划及行为控制等功能的高智能化机器系统.在大多数室外环境中,要求机器完全自主地完成任务,目前还有一定困难[1].网络环境下的移动机器人除了具有传统机器人的一些特点外,还能与外界进行良好的信息交互,能     

基于μC／OS—Ⅱ的球形机器人控制软件设计

球形机器人是一种外壳为球形的新型的机器人,依靠球壳内部的驱动单元实现滚动行走,具有很强的稳定性和机动性,其在工业、军事和民用上有着广泛的应用前景．首先介绍了结构简化球形机器人的整体软件功能;其次,设计实现了球形机器人本体控制系统,并将嵌入式实时操作系统μC／OS—Ⅱ移植至本体控制芯片TMS320F2812中,通过实验测试表明移植正确可行;最后设计应用任务,通过嵌入式实时操作系统的调度实现球形机器人各项功能．实验结果表明,该球形机器人具有良好的实时性,其后期维护和功能扩展方便易行,其软件具有良好的稳定性和可靠性．     

基于CPG的双足机器人NAO的行走控制

基于中枢模式发生器(CPG)机理实现双足机器人NAO的行走控制.利用Kimura振荡神经元设计双足机器人的重心轨迹,得益于CPG丰富的动态特性,机器人的重心轨迹可以通过调节CPG参数来灵活调节.进一步利用生成的重心轨迹信息来在线规划机器人的脚掌轨迹,得到具有环境适应性的脚掌轨迹从而达到适应性行走的目的.通过开放动力学引...