仿生球形两栖机器人多机协同控制系统设计

为了实现球形两栖机器人的多机协同控制系统,利用无线控制的方式,实现上位机对多台机器人的编队控制及远程控制,从而对球形两栖机器人进行组队完成作业规划并统一控制。通过对通信控制协议的编写,拟建立XBee通信模块与单片机之间的系统连接,并且XBee模块之间也可以进行通信,编写串口通信协议,通过上位机对多个球形两栖机器人进行一对多的多机协同控制。上位机采用图形化的编程软件LabVIEW给无线通信模块XBee的发射端发送控制信号,对下位机上装有XBee模块接收端的多机器人进行协同控制。实验证明,本文设计的多机协同控制系统能对多个机器人进行协同控制,实现不同机器人完成不同任务并协同工作的要求。     

基于DSP的GR-Ⅱ机器人控制器

在分析和研究GR-Ⅱ教学机器人原控制器的基础上,设计了1种能在机器人上研究、实现不同轨迹规划方法和控制算法的基于DSP的新型机器人控制器.该控制器以通用PC作为上位计算机,用6个DSP对机器人6个关节运动进行插补计算和伺服控制,采用高速CAN总线进行上位机与下位机之间的通讯,实现上位机和下位机的双速率运行,以适应复杂控制算法对计算时间和机器人运行性能与精度对高伺服频率的要求.同时,通过软件设计在上位机进行运动学、动力学计算,并据此修正下位机控制算法的PID参数,实现动力学近似补偿.     

基于PCA9685的多路舵机控制器设计

利用单片机和LED控制芯片PCA9685建立一种简单实用的多路舵机控制器,可以实现至少16路的舵机控制.分析PCA9685芯片的特点及PWM波产生原理,详细设计基于PCA9685的多路舵机控制硬件电路和控制程序,并在此基础上研究多路舵机的速度调节方法.将系统应用到一个舵机驱动的多关节机械臂中,经过检验,该系统能够较好地完成多舵机的驱动任务.     

基于STM32单片机的六足巡检机器人设计研究

针对传统的巡检机器人运动局限在二维平面，不能从事复杂地形巡检工作的问题，系统采用了舵机控制的六足机器人的结构，并研究了STM32单片机控制六足机器人的方式，舵机控制器的控制调试原理、六足机器人的结构、硬件搭建和软件控制。为了让六足机器人具备避障、循迹、自动识物的功能，采用了超声波测距技术、蓝牙、WiFi无线传输技术、摄像头控制技术，并完成了相关的实验调试。调试结果表明：六足巡检机器人控制范围为40 m以上，超声波测距精度为3 mm，舵机的控制精度为0.24°，可以很好地完成避障、循迹等任务，具有稳定性高、适应性强等优点，在实际应用中取得很好的成效，有着广泛的发展前景。     

农业机器人视觉导航试验平台

搭建了四轮驱动农业机器人视觉导航试验平台。设计了基于AVR单片机的下位机控制器,实现了4个电机的独立速度控制及其与上位机间的串口通讯功能。将最小二乘法和线扫描算法相结合,实现了农业机器人在作物行间行走的导航路径提取的视觉导航算法。测试表明:该算法具有较好的实时性,可以应用于农田两行作物间的导航试验。     

加速度计温度控制系统设计与实现

为去除环境温度变化对加速度计输出的影响,系统在硬件上以AVR单片机为核心,设计了温度控制系统.系统采用恒流源设计的铂电阻温度传感器并利用单片机片内集成模数转换器实现传感器输出信号的采集.数据经单片机处理后输出PWM控制信号经光电隔离和功率放大后实现对加热片的控制.软件部分采用积分分离式PID控制算法,同时介绍了利用C#编程语言快速开发上位机的一种方法,以此上位机软件作为辅助工具对温控系统的控制器参数进行整定.从而实现了加速度计温度控制系统的闭环控制,满足了系统的精度要求.     

基于FPGA的机器人多路舵机控制器

设计了一种基于FPGA的多舵机控制器,用于小型多关节机器人的控制中.其优点是精度高,通道数多、硬件扩展方便,并大幅减少了软件编程量.实验数据表明,该设计能够达到0.01°的角度分辨率.并可在一片EP1C3T100的FPGA上实现40路以上的舵机控制.     

无位置传感器无刷直流电机数控调速器设计

本文在分析无位置传感器无刷直流电机反电动势检测方法的基础上,设计了硬件检测电路和基于单片机的无刷直流电机数控调速器,并介绍此数控调速器的检测及控制单元,并详细介绍了此控制方案的反电动势检测方法的实现以及单片机生成PWM信号控制驱动桥路的设计,设计中还添加了配套的上位机软件。经验证,调速器能够完成电机调速、电源电压欠压保护、过流保护、速度显示以及上位机控制等一系列功能。     

一种蛇形机器人闭环控制系统设计

针对SolidSnake2蛇形机器人开环控制结构、运动和控制精度不能得到有效保证等问题,提出一种对底层数据采样的闭环控制结构,分别从蛇形机器人的机械结构、电路硬件结构、舵机控制与反馈信号的采集、单点对多点的广播式多机通信等方面进行分析与设计．经过硬件平台的搭建和软件程序的实现,验证了这种闭环控制结构的可行性,实现了SS-2的闭环控制及局部自主控制,提高了运动和控制精度,这对多机协调的控制应用具有一定指导意义．     

基于以太网通信的立体仓库监管控制系统

论文设计了基于以太网通信的立体仓库监管控制系统,用于工业生产中对仓库监管的自动化和智能化。该系统由上位机、运动控制器NJ、三轴直角坐标机械手组成。上位机和运动控制器NJ之间通过以太网通信,上位计算机向运动控制器NJ发送命令并实时采集现场的各种信号;运动控制器NJ和伺服驱动器之间通过以太网通信,伺服驱动器根据运动控制器NJ中的命令来驱动伺服电机。采用欧姆龙组态软件CX-Supervisor进行上位机监管软件的开发,使用SQL数据库进行现场数据记录。该系统能够满足立体仓库监管系统的各项要求,从而实现立体冷库的智能监管控制。     

松下PLC在柔性制造系统设备控制中的应用

底层设备分系统是柔性制造系统(FMS)系统中的一个重要组成部分,主要包括:堆垛机、运输小车、机器人、数控机床等。为了实现计算机(PC)对FMS底层设备的控制,针对松下PLC串行通信协议和VC++串行通信方法,在无锡职院FMS二期系统中,应用FP0PLC成功对数控机床、运输小车(AGV)等底层设备进行控制,给出了系统开发流程。     

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．     

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。     

树型嵌入式系统网络

文章介绍一种树型嵌入式系统网络的设计方案,用单片机的一个串口与上网通信,另一个串口与下网通信,实现树型嵌入式系统网络的实时通信,并完成相应的接口电路设计以及通信原理和路径选择算法。该方案已成功的应用于KJ15A矿井机车运输监控系统中,实际应用表明,系统结构简单、易于扩展及性能稳定可靠。     

IEEE1394通信技术在发动机实时仿真中的应用

提出了一种利用IEEE1394通用串行接口实现PC机与现场DSP控制器之间高速信息通信的设计方案,并将该方案应用于发动机集中控制系统的实时仿真.讨论了利用TSB41BA3/TSB12LV01B接口器件实现IEEE1394通信的原理,并探讨了通信子系统硬件和软件开发.在开发的汽车发动机集中控制系统的实时仿真中使用效果良好.     

基于DSP的双直流电机控制系统设计

针对多电机同步控制系统中调速、换向等问题,基于自动控制技术,设计以PC机为上位机、DSP为下位机能够同时调节双直流电机转速和转向的,以及选择工作电机的控制系统。给出了控制系统相关硬件和软件设计,通过PC机与DSP之间的串口通信,采用上位机串口软件发送数字化控制指令给下位机,控制双直流电机完成一系列预设功能;采用PWM脉宽调制原理对电机的转速进行调节,利用光电编码器通过T法对电机转速进行测量,并通过实测波形显示电机转速。实验结果表明,该系统不仅能够实现双直流电机转速和转向的同步调节,而且可以对工作电机进行选择,达到了双直流电机同步控制的效果,具有一定的可靠性及有效性。     

集散控制系统中多机通信的设计

根据以PC机作为上位机,单片机作为下位机构成的集散控制系统的特点,提出了通过PC机串行口实现与多台单片机的实时通信,并完成了相应的接口电路及通信软件的设计.该设计方案已成功的应用于等离子体渗氮控制系统,实际应用表明:系统结构简单,易于扩充,性能稳定可靠.     

并口串行通信控制技术扩展

为了充分开发利用微型计算机各端口的通信控制方式，介绍一种在VB6．0环境下让微机并口实现串行通信的技术。在VB6．0环境下，在通信控制软件中加入专用模块，配上相应程序，可实现微机并口串行有确认通信控制，该技术可以使微机并口具备串口特性，扩展并口应用领域。     

星载SAR天线转动控制的软件模拟实现

利用串口通信技术,模拟了对星载合成孔径雷达(SAR)天线转动控制的监视与通信。本设计仅利用软件,通过笔记本计算机串口,模拟和替代星上通信上位机对RS485总线的调度功能。严格执行约定的通信协议,完成对星载SAR天线转动控制单元(下位机)的转动控制和实时监视。运行结果表明该软件显示灵活、直观,实时性好,稳定性高。软件大大简化了实验现场设备,顺利完成了国际合作研制设备的接口验收实验工作。     

Java Applet与单片机串口通讯的实现

Java Applet程序可方便通过浏览器下载并在客户机上运行,控制工程中经常通过串口实现计算机与单片机通讯.实现Java Applet与单片机串口的通讯,需要解决两个问题:Java本身不提供对串口操作的类,Java Applet不能够直接访问客户机的串口.使用第三方comm.jar串口包和数字签名技术解决了该问题,并给出Java Applet访问串口的详细程序和JBuilder 2005中实现数字签名的过程.