救援环境下基于遥操作的机器人控制系统研究

结合救援机器人作业环境的要求,开发出基于客户端/服务器模式的远程控制平台。该平台实现了通过无线网络实时传输各类数据和控制命令,客户端再现了机器人的工作环境和状态。并在此基础上进行了机器人实时操作测试。从测试实验结果可以看到,目前基于无线局域网进行机器人的遥操作是可行的。     

嵌入式轮式机器人实验平台设计与实现

为解决科研用机器人价格昂贵、扩展性差的问题, 给出嵌入式轮式机器人实验平台的设计。 从平台硬件环境的搭建, Linux 设备驱动程序开发, 嵌入式多线程服务器的设计, 上位机软件设计等, 详细讨论了轮式机器人实验平台的设计及开发过程。 该平台能通过 MPU6050 六轴传感器和 HMC5883 电子罗盘实时获取姿态角和航向角; 能实时地将采集到的视频流及传感器数据发送到上位机客户端, 同时接收并处理来自客户端的控制指令, 进行运动控制、 避障处理等。 实验结果表明, 该轮式机器人实验平台与 PC 之间数据及指令传输流畅稳定,造价低廉, 功能丰富, 模块化程度高, 能满足开展机器视觉与导航等领域研究的要求。     

救援机器人无线局域网控制系统研究

以一种履带式移动机器人作为控制平台,介绍了通过无线局域网对救援机器人进行远程控制的客户端—服务器端系统。构建了基于TCP/IP的机器人远程通讯协议,并采用了一种先进的视频传输技术实现了图像的实时传输,从而实现了救援机器人的无线控制和实时监控。     

基于一种远端执行模型的文档安全系统

针对现有DRM客户端易被破解和文档修改实时打包的难题,提出SC/SS(壳客户端/实体服务端)模型,基于数据流技术应用该模型能够实现客户端业务远端实时执行,通过客户端空壳化提高了防破解能力,同时解决了DRM文档修改实时打包的问题.对该模型电子文档系统的实现、应用进行了说明和描述,系统很好地提高了DRM系统客户端的安全性和...     

3-RRRT并联机器人数控系统开发

结合开发3 RRRT并联机器人的需要,以"PC PMAC"为系统硬件平台,基于Windows2000操作系统,设计并联机器人数控系统,并按照软件工程的思想,采用面向对象的方法,开发开放式机器人数控系统.     

3-RRRT并联机器人数控系统开发

结合开发3-RRRT并联机器人的需要，以“PC PMAC”为系统硬件平台，基于Windows2000操作系统，设计并联机器人数控系统，并按照软件工程的思想，采用面向对象的方法，开发开放式机器人数控系统。     

基于GPRS的无线智能租赁系统设计

为实现城市公共自行车的自动化租赁及实时调度, 提高车辆的使用效率, 将射频识别技术、GPRS(General Packet Radio Service)无线通信技术与嵌入式技术相结合, 设计了客户机/ 服务器架构下的无线智能租车系统。客户端以S3C2440 处理器为核心并移植了linux 操作系统, 完成车辆的自动化租赁控制并将使用者信息、分布式站点地理信息和终端状态信息以TCP(Transmission Control Protocol) 协议上传到服务器; 同时在Windows 下开发了基于TCP 的服务器应用程序, 以接收客户端上传的数据并统计车辆的分布状况, 必要时做相应的车辆调度。给出了系统的总体设计方案, 并进行了编程调试。测试结果表明, 该系统运行稳定, 客户端的数据通过GPRS 网络可以安全可靠、实时地上传到服务器, 达到了数据实时传输的要求。     

基于Matlab的开放式六自由度机器人控制系统研究

针对工业机器人控制系统算法封闭的现状,自主设计了一套基于Matlab的开放式六自由度机器人实时控制系统,采用模块化分布式的控制方式,上、下位机以CAN总线进行实时通信,上位机运用基于模型设计的流程进行机器人控制器的开发;下位机以DSP为主控制器,设计6个机器人关节驱动器.控制系统将机器人正运动学、逆运动学、轨迹规划以及通信算法全都融入其中,并且本开放式平台将系统仿真、研发设计、功能测试等环节都统一在Matlab环境中,提高了开发效率.通过仿真和试验验证,该平台能够较好地控制六自由度机器人,具有实时控制、实时监测的功能,并兼具良好的开放性能.     

机电一体化机器人关节及其驱控系统硬件设计

机器人关节模组是机器人的关键部件,目前传统机器人关节模组具有关节构型固定,功能单一,不开源开发接口,智能化程度低,无法快速重部署等一系列问题.针对以上问题,设计出一种高度集成的机电一体化机器人关节模组,将机械结构、控制、驱动、通讯等功能集于一体.该关节模组可以在完成机械连接的同时完成电气连接,组装后可方便启动关节并配置各个关节的关键参数;采用基于多传感器反馈的智能化控制技术,可以采集关节内各类数据供用户分析,并作为控制系统的实时反馈;模块化的设计容许用户可以根据具体任务要求灵活使用该机器人关节模组,快速改变模组之间的排列方式,进行构型重部署,快速搭建各种构型机器人,实现机器人设计的定制化和智能化.     

两移动三转动完全解耦混联机器人机构型综合

为综合得到两移动三转动(2T3R)完全解耦混联机器人机构,基于GF集理论提出了一种简单而有效的解耦混联机构型综合方法,并且给出了完全解耦混联机构型综合的具体设计步骤。首先分析了GF集的运算法则;接着通过GF集元素组合公式和混联机构数综合方程构造了混联拓扑结构,并结合机构输入运动副选择原则和解耦分支设计准则,确保了混联机构运动的解耦性;然后根据该构型综合方法,完成了完全解耦2T3R五自由度混联机构的型综合过程。运用该型综合方法,得到了构成2T3R解耦混联机构各模块单元的组合形式,再以其中一种组合形式为例,综合出了2T3R五自由度完全解耦混联机构,并得到了大量新构型。针对该完全解耦混联机构,求解了机构位置的正解解析表达式,推导出了机构的雅可比矩阵,进而依据此雅可比矩阵表达式,验证了混联机构的完全解耦特性,进一步证明了该构型方法的正确性。基于GF集的完全解耦混联机构型综合方法可用于具有确定运动特征的解耦串联、并联以及混联机构的构型设计。     

基于Google Earth的人机交互平台设计

分析了Google Earth(GE)的基本概况和应用前景,研究如何在C++平台上对Google Earth客户端进行二次开发.通过软件编程,调用Windows API函数和GE COM API函数将GE视图嵌入到开发平台界面中,实现地图定位、实时坐标获取和地理位置搜索功能,并结合Windows Hook(钩子)机制,实现GE视图放大缩小和绘制轨迹的功能,达到人机交互的目的,满足应用基本需求.所设计的人机交互平台具有三维场景逼真、界面友好、功能丰富等特点.     

水下机器人视景仿真系统的开发

水下机器人的视景仿真在整个机器人的研制中占有非常重要的地位，基于软件Muhigen Creator和Vega，在SGI图形工作站上视景仿真系统被开发出来．介绍了利用Creator的建模方法，整个场景的生成过程，以及用Vega的图形界面Lynx和它提供的函数来实现对整个场景的控制．同时介绍了用X-Motif来开发控制窗口的关键技术．仿真结果表明，该仿真系统能够满足水下机器人智能控制软件的开发对所需要的调试环境的要求．     

半智能排爆机器人单手双目手眼系统的研究

针对目前排爆机器人手动控制方式的不足,研究和开发了一个单手双目手眼系统用于半智能排爆机器人的自动控制.单手双目手眼系统是半智能排爆机器人的重要组成部分和关键技术,该视觉系统利用双目立体视觉原理,采用Matlab7.0作为运算引擎,调用机器视觉处理软件EVision6.2中的EasyMatch模式匹配库进行立体图像匹配,能实时捕获排爆机器人周围的图像信息、进行摄像机标定、图像预处理、立体图像匹配、确定机器人未端手爪与可疑目标物的相对位置坐标,并把图像实时显示在控制台,自动控制手臂靠近并准确地抓取可疑目标物.该半智能排爆机器人成功地抓取实验,表明了该立体视觉系统在精度上能够满足半智能排爆机器人的项目要求.     

模块化自重构机器人蠕虫构型的运动控制

提出了一种采用相对方位系数与标准构型步态控制表结合的控制策略,对由n(n≥4)个模块组成、模块放置方位变化的自重构机器人蠕虫构型进行运动控制.利用模块之间的分布式通信和上位机主控相结合的通信方式,构型中的各个模块根据与相邻模块的相对方位关系和标准步态表自行决定自身的运动序列,可以对蠕虫机器人进行实时控制.对2组由不同数目、不同方位模块组成的蠕虫构型的运动控制进行了实验.实验结果表明:该方法实现简单,可以针对模块数目不定、方位可变的自重构机器人蠕虫构型进行实时运动控制.     

基于PMAC的3-RRRT并联机器人控制系统的研究与开发

结合3-RRRT并联机器人的需要,以“IPC＋PMAC”为系统的硬件平台,基于Windows2000操作系统开发了并联机器人控制系统．本文着重介绍了系统的硬件结构、控制面板开关量的设置和控制面板功能的实现．     

机器人并行实时采集系统的设计与实现

针对具有被动关节的机器人系统,采用并行处理技术,设计实现了高速实时数据采集系统,该系统可以完成机器人系统的数据采集、数据处理、数据存储、图形显示和交互式控制等功能.实验结果证明本采集系统满足了机器人实时控制的需要,有利于机器人完成高精度操作任务.     

机器人图像的采集、压缩和实时传输的研究

对远程机器人实现遥操作是目前机器人控制研究领域的前沿课题。将图像压缩技术和实时传输技术结合起来 ,提供了一个有效的方法 ,使得可以在 Internet上实现机器人现场图像的远距离传输。在 H.2 6 3标准上将以像素为基础的稀疏矩阵方法和采用以宏块为基础的运动补偿方法结合起来实现图像压缩 ,并利用建立控制命令和运动过程数据库的方法为用户操作提供准确数据 ,这些方法的综合取得了良好的命令传输实时性和活动图像传输的保真度 ,为机器人远程实时现场传输和远程命令控制提供了有效基础     

基于机器人系统的3M技术研究

介绍了机器人系统在3M技术中的应用,并详细介绍了机器人系统的关键技术:机器人标定技术、机器视觉技术和离线编程技术。经过标定后机器人系统绝对精度大幅度提高,可满足机器人"手持"测量工具进行测量的需要,同时通过机器人模型和运动学方程,将测量数据建模,生成统一世界坐标系下的加工路径,将生成的加工路径通过离线编程技术转化成机器人系统的运动指令,控制机器人进行加工,因此机器人系统在测量、建模和加工过程中发挥了非常重要的作用。同时介绍了一种机器人系统在3M技术中的典型应用,并开发了智能测量、建模及加工机器人一体化系统,该系统集成了透明件测量、自由曲面建模、机器人离线加工等先进技术,满足了用户需求,已经成功应用于透明件研磨抛光领域。     

OpenLayers在宁夏县级气象综合服务平台的应用与研究

针对宁夏气象资料服务平台建设不足的问题,研究了基于Openlayers和AJAX技术构建宁夏县级气象综合服务平台实时资料Web GIS展示系统,并综合运用了ASP.NET、SQL Server、JSON等技术,实现了基于Openlayers的Web GIS客户端开发方案。实验结果表明该方案能够满足宁夏气象业务系统建设的需求。     

分布式群体飞行机器人对接系统设计及自组装控制策略

介绍了一款由多个机器人模块组成的分布式群体飞行机器人系统DSFR(DSFR,Distributed Swarm Flying Robot),机器人模块可以在地面自主移动,相互自组装并形成一个整体的机器人构型进行空中飞行.文章主要介绍了DSFR的对接系统设计和自组装控制策略,提出了一种用于机器人构型描述的广义邻接矩阵.在对接系统的设计和构型描述矩阵的基础上,通过DSFR机器人的自组装控制实验展示并验证了相关设计和控制策略的可行性.