基于Windows NT的开放式机器人实时控制系统

针对传统工业机器人所采用的专用封闭式结构的局限性，开发了一个可在Windows NT平台下运行的开放式工业机器人控制系统．该系统采用单处理器结构，可在通用的工业计算机和Windows NT加RTX实时扩展环境下运行，具有良好的实时性和友好的图形用户接口．系统软件采用3层递阶结构和模块化设计，各模块之间的通信被抽象和统一为接口，并且通过灵活的接口配置于系统对接口进行配置，可灵活地添加或删除接口，使系统软件具有良好的开放性和可扩展性．为了便于推广应用，采用标准C语言作为机器人编程语言，并提供一系列机器人编程接口供用户程序调用，使用户可方便地修改和添加控制算法．     

Design and implementation of an IPC-based control system for mobile robots

This paper introduces an autonomous mobile robot system applicable under dynamic environment.Every robot contains a muhi-sensor system, a differential-drive vehicle and a wireless LAN. A real-time on-board control system makes decision autonomously according to the perception from the multi-sensor system. Under the Windows operation system (OS), inter-process communication (IPC) mechanism of Linux OS is introduced into control system design. A distributed software architecture based on IPC,which can be used for multiple mobile robots system, is proposed. The architecture can make the system more flexible and scalable. The expansion of robot‘ s function and cooperation between robots can be. easily realized. The experiments and robot soccer game show the validity of the architectnre.     

工业机器人通用控制器研究开发

本文对机器人控制器的体系结构和发展进行了论述,针对传统机器人控制器所采用的上下两级的分级控制结构,阐明了改进意见,提出了一种新的机器人控制器的硬件体系结构。     

基于PLC的控制系统在机器人码垛搬运中的应用

介绍了机器人码垛搬运生产线的一个基于PLC的控制系统应用实例。该系统采用工控机和PLC组成上下位机控制系统,上位机主要进行指令控制、数据信息管理等,下位机主要负责系统运行中的逻辑控制。上下位机之间采用自由口通信模式进行数据通信,用户可以自己制定通信协议,使系统控制更加灵活和方便。实际应用表明,该控制系统可以实现自动码垛搬运,运行可靠、稳定。     

类人足球机器人控制系统的设计与实现

基于机器人复杂的决策控制和步态管理,采用了个人数字助理（PDA）和数字信号处理器（DSP）组合,并以Windows Mobile作为软件平台。具体分析了控制系统的硬件设计和软件设计方法。真实环境中的实验及比赛结果证明,该控制系统可以实现机器人的复杂控制。     

浅析PLC在锰铁高炉自动上料控制系统中的应用

随着PC技术在自动控制领域的广泛应用,人们对工业现场的自动化水平要求越来越高。作为国内自动化领域先进技术的倡导者,WINCC V6通用监控软件提供了一整套高性能工业自动化应用软件解决方案。基于Microsoft Windows 98/NT/2000操作系统的WINCC V6监控软件内部采用真正的Client/Sever体系结构,用户可以在企业所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息,无论是在控制现场还是在办公室内,都可以进行交互式的操作,令操作者和管理人员作出快捷有效的决策。通过采用WINCC V6,使用户极大地增加其生产线能力,提高工厂的生产力和效率,提高产品的质量,减少成本及原材料的消耗。     

Windows平台下基于动态链接库的工控软件设计

以研华 1 2位 D/A输出卡 PCL - 72 8为例 ,介绍了在 Windows环境下利用 VB6.0编程语言调用动态链接库函数 ,对工控机数据采集与控制板卡进行设置与使用的控制软件实现方法 .并在机器人数控焊接变位机的控制中得到了应用 ,实验表明效果良好 .     

分布式机器人控制器体系结构的研究

本文提出了一种分布式机器人控制器的体系结构,采用以太网作为系统总线,统一的通信协议实现了从Internet 到设备底层的无缝连接.控制器采用面向对象技术以及模块化的设计方法,并对软件组件进行CORBA规范封装.所设计的机器人控制器不仅可以实现本地的示教再现和离线编程操作,还可以通过网络实现对机器人的远程控制.     

基于异构Agent的移动机器人体系结构设计

采用Agent技术设计并实现了一个移动机器人的分布式控制系统. 移动机器人的体系结构包含了慎思层、控制层与协调层, 由多个异构Agent完成相应功能. 动态局部规划根据激光雷达的环境"快照"信息来确定局部反应行为. 慎思规划采用逆向D*算法, 通过搜索脱离点来避免在复杂环境下陷入局部势能陷阱. 慎思层与控制层分别由低工耗工控机实现, 组成异构分布控制系统. 该体系结构综合了控制的实时性与复杂环境下的适应性. 开放的硬件平台与软件Agent结构提供了一种具有良好扩展性的智能移动机器人设计范式.     

面向对象机器人实时仿真系统的实现

针对目前机器人仿真系统中存在的若干问题,讨论了一种面向对象的、独立与特定机器人的实时仿真环境ＲｏｂＳｔｕｄｉｏ 的设计及实现．系统中,硬件平台是基于ＰＣ的多ＣＰＵ 的分级体系结构,软件系统中能完成不同处理任务的对象运行于Ｗｉｎｄｏｗ ｓ 之上．设计中所采用的面向对象方法满足了系统实现中所必须解决软件的重用性、可扩展性、可靠性以及可移植性等要求．由虚拟设备驱动程序保证的系统实时性使仿真过程能够更充分真实地描述待研究的实际系统．本系统成功地应用在对具有２４ 个自由度的仿人机器人的实时三维图形仿真中．     

基于ROS的移动机器人控制系统实现机制与方法

ROS是目前广泛采用的开源机器人控制软件架构平台,本文采用ros_control实现机制,设计了移动机器人控制架构,通过不同参数配置文件和定制化硬件接口协议,实现了适应不同硬件配置的移动机器人差速运动控制。     

基于FPGA的移动机器人运动控制器的实现

为了提高移动机器人控制的灵活性,设计并实现了一种基于FPGA的移动机器人运动控制器。介绍了该运动控制器的工作原理、硬件设计,充分利用FPGA的高速实时性和ARM微控制器的强大处理能力,从而提高了运动控制器的效率。实验表明,设计出的运动控制器稳定可靠,双码盘导航优于单码盘融合陀螺导航,能实现移动机器人的灵活控制。     

NGR01型多关节机器人智能遥控器的研制

针对NGR01型5自由度多关节机器人三层电气控制系统的体系结构，基于单片微处理器研制出智能型遥控器，通过红外无线和RS-485串行有线两种通信方式嵌入第二层控制系统中，对机器人各个关节实行在线控制，同时在第一层计算机上进行虚拟重构，在遥控器的液晶显示器上动态实时显示机器人的运行状态．该遥控器可以用于机器人制造调试、示教再现和异地操作等工作场合，实际使用效果较好．     

工业机器人结构与控制耦合的集成设计方法

 针对工业机器人伺服系统结构和控制分离设计误差较大的问题,提出一种基于结构-控制耦合的集成设计方法。以结构重量、跟踪精度和控制能量指标为目标函数,以稳定和快速跟踪性能指标为约束,同时考虑结构与控制的耦合,采用分步迭代策略消减误差,以实现工业机器人工作在最佳状态的目标。以两关节机器人设计为例进行MTALAB仿真实验,结果表明,应用基于结构-控制耦合的集成方法设计,伺服系统具有较好的鲁棒性,在时间调整、超调量消除、阶跃动态响应能力等方面均优于分离设计,使机器人的综合性能达到最优。     

神经网络直接自适应控制器的设计与实现

柔性机器人在受限运动时由于控制对象极其复杂而难以控制。为了解决受限柔性机器人机械臂难以精确定位问题提出并设计了一种神经网络直接自适应控制器。其控制效果在研究的受限柔性机器人控制实验上作了仿真与实验。结果表明该控制器能经较高精度控制受限柔性机器人的机械臂精确定位。本文是深入研究受限柔性机器人控制问题的基础。     

基于ARM＋DSP＋FPGA的可重构CNC系统

通过分析基于PC机的数控系统及嵌入式数控系统架构存在的局限性,结合开放式数控系统的功能需求,设计了一个具有工业以太网功能的模块化嵌入式可重构计算机数控（CNC）系统.该系统改进了传统的基于ARM＋DSP＋FPGA的嵌入式系统设计架构,并扩展了工业以太网功能模块.在此基础上构建了系统硬件平台,给出了系统硬件构成及系统软件实现.该系统中央数字控制单元不再是一个通用的单CPU系统,而是一个嵌入式多CPU系统,不但运算能力强、结构灵活、成本低廉,而且具有通用性强、可组合、易扩展、可伸缩和开放性等特点.     

基于 Windows NT 平台的智能机器人控制软件

从实时控制系统所要求的几方面分析了ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ用于实时控制的优点,并应用ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ作为平台,研制了一套智能机器人控制软件系统,该系统为机器人提供人机接口、数据通信、控制算法解算、多任务作业管理等功能,使机器人能自主地完成机械手运动和猎取目标等控制工作．     

基于TwinCAT3的一种开源机器人控制系统设计

目前主流工业机器人为封闭式控制结构,存在不开源、二次开发难的问题,因此设计一种基于倍福自动化控制软件（the windows control and automation technology, TwinCAT3）的跨平台、可移植性好的机器人控制系统架构。该架构包含视觉、运动控制和算法集成与仿真控制模块,采用倍福自动化设备规范（automation device specification, ADS）通信技术和实时工业以太网总线技术（ethernet for control automation technology, EtherCAT）,建立以PC 计算机（personal computer, PC）和倍福控制器为EtherCAT主站,控制多组从站执行器的一主多从工作模式。该模式结合离线与在线控制、集成数字孪生技术,完成虚拟样机与物理样机的联动;采用开源可扩展架构,便于视觉算法、智能算法等算法集成。经实验验证,此架构具有拓展性好、实时性强的特点。     

Design of Industrial Robotic Controller Based on DSP

This paper describes the design of industrial robotcontroller based on the DSP technology. Robotic realtime control is realized by PC and DSP motion controlcard and this method improves the performance of     

基于视觉引导的Baxter机器人运动控制研究

高速和高精度的传统工业机器人已经广泛应用于制造业,但是传统工业机器人只能工作在结构化及封闭的环境中,从而限制了其应用领域。能够跟人协作互动、本质安全的智能协作机器人突破了传统工业机器人的环境限制,具有广阔应用前景。采用最新的智能协作机器人Baxter作为平台,介绍了双臂智能协作机器人Baxter的系统组成,分析了机器人操作系统(robot operating system,ROS)的通信机制,设计了基于视觉引导的智能协作机器人运动控制软件。机器人控制软件由视觉定位软件模块和手臂引导抓取软件模块组成,通过ROS的消息主题机制及ROS服务器来实现机器人手臂运动控制。实验结果证明,设计的控制软件能够准确控制Baxter机器人识别和抓取目标物体。