输电线巡检机器人位姿变化的柔性关节控制策略

为降低输电线巡检机器人的柔性关节输出速度的波动程度，采用极点配置方法设计柔性关节伺服驱动系统控制器参数.该参数的选择随机器人位姿变化而变化，从而使机器人柔性关节伺服驱动系统能够获得平稳的输出速度.首先建立了机器人柔性关节伺服驱动系统动力学方程，并求得电机转速到电机电磁转矩的传递函数；接下来将PI控制策略应用于柔性关节伺服控制，求得控制系统闭环传递函数；然后采用相同阻尼系数的极点配置策略设计控制器参数；最后开展了巡检机器人越障情况下变位姿工况的柔性关节控制实验，结果说明可通过适当选择极点配置参数使柔性关节获得良好的输出速度.     

基于可编程运动控制器的数控伺服控制系统设计

本文所讨论的基于可编程控制器的数控伺服控制系统采用开放式模式,摒弃了以前专业性强而可移植性差、组成复杂的伺服控制系统构成模式,将可编程运动控制器嵌入IPC构架高性能的双CPU数控系统。可编程运动控制器利用PMAC优秀的实时运动控制功能来完成实时性很强的伺服处理工作,具备跟随精度高、反馈性能优、开发速度快的特点。     

浅谈并联机器人开放式数控系统构建

并联机器人是新型自动化加工设备,并联机器人具有并联在很大程度上解决了纯并联机床在作业空间小的限制,为并联机床带来了很大的发展空间。控制系统采用"PC+Turbo PMAC"的开放模式,形成以PC机为上位机、Turbo PMAC多轴控制卡为下位机的分布式控制。在伺服系统中主要使用了伺服电机作为驱动器件,通过主轴系统来实现一般零件的加工,并数控系统中的运动控制器部分是系统的核心,它的功能将直接影响着数控系统的基本功能。并联机器人数控系统利用了Turbo PMAC提供的运动学计算功能,通过Turbo PMAC提供的段细分功能实现。给出机器人PLC控制系统的设计方案及I/O点分配与设计,可以实现整个机器人控制系统的安全可靠运行。     

单轴高精度运动控制器设计

论文介绍高精度直流伺服驱动系统在自动化行业中的应用,对传统伺服驱动器和目前主流伺服驱动器系统框图做了简要的分析介绍,对比优缺点,根据开放式、模块化设计思想提出改良的伺服驱动器系统设计思路。应用开放式、模块化设计思想,采用融合高性能MCU微型控单元的数字信号控制器STM32F103ZET6作为控制核心,开发出一种高精度、高可靠性、小体积、高集成度的伺服运动控制器。详细介绍伺服运动控制器的模块化硬件设计、抗干扰处理、容错处理;详细分析运动控制三闭环PID控制算法。本设计可应用于机器人的各种运动控制及工业中的高精度运动控制中。     

基于图像的PUMA560机器人视觉伺服控制分析

为了较好地解决PUMA560机器人视觉伺服控制系统中的控制精度问题,提出一种基于图像的自适应视觉伺服控制策略.该控制策略以机器人运动学与动力方程、参数估计以及控制器的设计为基础.新型控制器能够在机器人运动的同时,在线估计雅可比矩阵和摄像机相对机器人末端的变换矩阵中的未知参数,并进行稳定性分析.仿真与试验结果表明,该新型控制器使系统具有较强的动态特性和稳态特性,可得到理想的控制效果.     

机器人视觉伺服控制研究进展与挑战

针对机器人视觉伺服研究,分别从基于位置的视觉伺服、基于图像的视觉伺服、混合视觉伺服等对视觉伺服的研究进展进行了回顾.从雅可比在线估计法、雅可比自适应估计法、深度独立雅可比矩阵估计法等多方面详细分析了无标定视觉伺服.在此基础上,就视觉伺服的实时性、可靠性、多传感器融合、多任务控制、基于离散时间域及混杂系统的控制器等,对机器人视觉伺服控制所面临的挑战及进一步研究进行了分析与展望.     

两轮机器人行走机构的建模与实验

研究两轮机器人行走机构的系统组成及数学模型的建立,并进行了仿真和样机实验.行走机构由机械行走装置、姿态监测传感器和控制器组成,左右车轮由2个直流伺服电动机分别驱动,姿态监测使用陀螺仪和倾角传感器.在建立系统结构模型的基础上,利用Lagrange方法建立系统的动力学方程.根据线性系统理论,在Matlab环境下设计了状态反馈控制器,通过仿真验证了系统的稳定性.采用样机进行实际行走控制实验,验证了系统建模和控制器设计的合理性和有效性.     

基于DSP的四轴台式工业机器人控制器的研究与设计

以四轴台式工业机器人为研究对象,设计了一种基于DSP的工业机器人控制器.该控制器以DSP及CPLD为主要核心,通过PCI总线与上位机PC及交流伺服驱动电路进行通信.测试表明其具有较快的运算速度,较高的控制精度,较强的抗干扰能力,及良好的开放性.     

液压四足机器人髋关节的鲁棒自适应动态面控制

液压四足机器人髋关节由伺服阀控缸系统构成,是机械腿的关键组成部分.它的控制性能直接影响着机械腿甚至机器人的运动控制精度.因为髋关节工作情况的复杂性和阀控缸系统自身的非线性,使得传统控制算法无法满足机器人运动性能指标的要求.由此,本文对液压四足机器人髋关节伺服阀控缸系统的控制方法进行了研究.首先通过对髋关节工作条件的分析完成了伺服阀控缸的数学建模,然后基于鲁棒自适应动态面的控制算法设计了伺服阀控缸系统的控制器,并从李雅普诺夫稳定判据的角度证明了系统的稳定性.最后通过Matlab与AMESim的联合仿真,对鲁棒自适应动态面与传统PID及普通动态面的控制效果做出对比,证明了所研究算法的有效性.      

基于PMAC的机器人控制器设计

介绍了一种以DSP为核心的多轴运动控制器PMAC ,包括它的硬件结构、软件功能、通讯和存储方式等 .在此基础上 ,提出一种基于PMAC的开放式机器人控制器设计方案 ,给出了控制器的软、硬件结构和实现例程 .