基于人手遥控学习的旋翼飞行机器人控制研究

传统旋翼飞行机器人控制方法首先需要建立本体的动力学模型,然后根据该模型进行控制器设计。但由于旋翼飞行机器人系统具有强非线性,很难得到精确模型,因此增加了控制器的设计难度。本文以人的遥控过程为研究对象分析熟练操作手和不熟练操作手两类人进行操作的过程,分别设计了可反映操作手能力水平的熟练控制器和不熟练控制器,通过分析比较建立了具有熟练操作手特点的旋翼飞行机器人单通道PD控制系统。仿真实验表明,该控制器可以使旋翼飞行机器人在悬停、前飞和侧飞3种状态下实现姿态稳定控制。     

基于MATLAB的主操作手运动学分析及仿真

为实现对泌尿外科微创手术机器人的远程操作,给出一种用于位姿定位的主操作手结构.首先,根据手术任务确定主操作手的运动形式和自由度;其次,采用改进的D-H法建立主操作手的运动学模型,分析其正、逆运动学和轨迹规划问题;最后,运用MATLAB软件对其进行运动学建模和仿真,得到主操作手的关节位移、关节速度、关节加速度随时间的变化曲线.结果验证了运动学模型的正确性和主操作手参数设计的合理性,为主操作手的进一步研制提供了理论基础.     

基于超差指标的操作手满意控制模型集

为给人机系统的设计提供更大的自由度,以半自动跟踪系统中的合格操作手群体为研究对象,在保证稳定性的前提下,以跟踪误差的平均超差频率、平均超差占空度2项超差指标与稳态误差系数为期望指标集,对含时滞环节的半自动跟踪系统,给出了满足期望指标集的操作手满意控制模型集边界的求解表达式。用图解法求取了满足上述期望指标集的参数解集,算例验证了其可行性。     

两指并联微操作手的动力学建模及仿真分析

设计一种由直线超声电机驱动的两指并联微操作手,建立其刚柔耦合动力学模型,并进行仿真分析.采用分支结构建模法,将微操作手分为1个圆盘手指子系统和3个对称的运动链子系统,分别推导其动能和势能,利用拉格朗日方程对微操作手进行动力学建模.构建微操作手的刚柔耦合仿真模型,由反向和向前动力学仿真计算得到电机输入和手指操作末端的位移...     

机器人操作手的实时Fuzzy控制

本文以两自由度机械手为控制对象,设计了 Fuzzy 控制器,编制了汇编程序。利用 TP-801单板机实现了实时控制.同时,对各种 Fuzzy 控制方案在机器人操作手上的控制效果进行了仿真和实验研究,并作了比较.仿真和实验的结果都表明:将 Fuzzy 控制器用于机器人控制是可行的,Fuzzy 控制系统具有很强的鲁棒性,而且算法简单可靠,实验证明能够实现实时控制.     

一种基于神经网络的机器人轨迹跟踪控制方法

对电驱动刚性机器人操作手轨迹跟踪控制问题进行了系统研究.利用径向基函数(RBF)神经网络的逼近学习功能,提出了一类神经网络控制策略.并用非线性系统LYAPUNOV数学理论进行了稳定性分析.所提出的控制方案力求保证控制系统具有较强的稳定性和鲁棒性,得到了机器人操作手轨迹跟踪误差的渐近稳定性.在进行严格理论证明的同时,结合计算机数值仿真实验验证所提出的控制方法是可行和有效的.     

具有交互夹持力感觉的主从触感装置

面向血管显微外科手术，研究开发了一套具有交互夹持力感觉的主从触感装置．提出了主操作手的基本设计原则，并应用可操作性基本原理与方法进行机构构型综合，设计了主操作手的夹持力感觉装置；建立了主操作手的多体动力学模型，对运动过程中各关节动态特性进行仿真验证；基于夹持力的数学模型，分析了手指系统在不同模式下夹持力与运动关系．对整套系统进行性能测试与动物实验研究．实验结果表明：主操作手基于可操作性原理的综合构型具有较好的动力学特性，适合医生操作；手指的夹持力与两弹簧的弹力差成正比；该装置能够实现主从操作下的交互夹持力感觉．     

基于心率遥测的某单人单机系统操作手心理分析

本文结合某单人单机系统操作手作业的心率遥测实验,梳理总结了操作手在不同环境中的心理特点,认真剖析了不同作业环境对操作手心理的影响因素,提出了加强操作手心理训练的针对性对策。本文对增强某单人单机系统操作手心理素质、推动该型装备作战效能发挥具有一定实践应用价值。     

基于PLC的MPS加工单元控制系统的设计

文中首先分析了加工单元的结构与功能、气动控制回路,然后设计出该单元的控制任务,分配了PLC输入输出地址,进而编写流程图和梯形图程序,最后上机调试,验证了基于PLC的MPS加工单元控制系统设计的可行性。     

具备多操作手协调的微装配机器人系统

针对微零件装配工艺需要,研制了一种具备多操作手协调工作的微装配机器人系统．该系统包括2个四自由度的主微操作手和1个三自由度的辅助微操作手,三手各司其能,相互配合完成微装配作业．采用双光路正交立体显微视觉完成微装配过程的监测以及操作手和装配对象空间位置与姿态信息的获取．根据微零件形状、大小和材质的差异,研制了真空吸附式和压电双晶片式微夹钳完成装配对象的夹取与放置操作．采用人机交互的半自主方式控制机械手进行微装配作业．微装配实验证明系统工作可靠有效,目前微零件最小装配精度可达30μm．     

基于模糊控制的的总线型温度监控系统的设计

温度是工业生产中的重要参数,温度控制对生产起着至关重要的作用。文章应用了模糊控制算法及现场总线等技术,设计了一种实时温度监控系统,介绍了该监控系统的工作原理及软硬件设计,在结构上分为上位机监控单元和现场控制单元,在温度的控制方面设计了一种由软件实现的模糊PID控制器,上位机与现场控制单元采用CAN总线进行通信。     

面向智能控制的软PLC逻辑控制单元模块化设计与实现

为了采用软件实现硬件的功能,改变依靠硬件模块的产品序列化方式。在介绍软PLC系统主要功能与模块的基础上,针对软PLC的逻辑控制单元的可视化设计与实现,给出了控制单元的图形显示、逻辑功能实现、以及数据关联的设计,最后介绍了逻辑控制单元可视化实现效果。     

紧凑型微创手术机器人的设计与实现

紧凑型微创手术(MIS)机器人的开发对微创手术技术的推广具有重要意义.在深入分析造成da Vinci微创机器人体积庞大的原因的基础上,开发了一种紧凑型微创手术机器人系统.通过添加双被动关节的方式实现了机器人从操作手的紧凑设计,并提出了与该从操作手相匹配的运动支点预估算法;针对从操作手的应用需求,设计出一种具有末端自转功能的新型微创器械,该器械有助于降低机器人辅助微创手术的操作难度;结合器械的构型特点,设计了机器人主操手,并建立了微创机器人主从运动映射模型,解决了传统微创手术中存在的眼手运动不一致问题.利用所开发的系统样机进行了系列验证性实验以及动物实验,充分验证了所提出的微创手术机器人设计方案的可行性.     

装载机线控转向系统电子控制单元设计

介绍了线控转向系统的工作原理,对装载机线控转向系统的电子控制单元进行了设计,提出了电子控制单元的软硬件设计方案及各功能模块的实现过程,并给出了主流程图。仿真结果显示,设计的电子控制单元响应时间较快,抗干扰能力强,可以很好地满足实际转向系统的需要。     

柴油机高压共轨试验台ECU的设计

设计了一种采用双核单片机和集成功率驱动模块的柴油机高压共轨试验台的电控单元,并开发了适用于该电控单元的控制软件．为了验证所设计的ECU的控制能力,用设计的电控单元替代某成熟高压共轨试验台的电控单元进行高压泵泵油测试、共轨轨道压力稳定性测试和电磁阀喷油测试．测试结果表明,所设计电控单元能达到原机电控单元的控制水平．     

基于FlexRay总线的汽车电子控制系统单元设计

为了满足下一代汽车对车身布局和控制系统单元的高性能、高可靠性和稳定性的要求,本文基于FlexRay总线技术,设计了以16位飞思卡尔单片机MC9S12XF512为主芯片的汽车电子控制系统单元。详细介绍了所设计的汽车电子控制系统单元整体构造,包括主芯片构成的控制模块、FlexRay总线通信模块的硬件设计和软件流程;并且实际制作了该汽车电子控制单元。通过对电控单元的节点数据信息传输波形的分析,验证了本设计的可行性和实用性。     

混合微程序控制单元的逻辑综合

数字系统中非常重要的部分之一是控制单元，它能协调其他系统模块的相互作用。一般来说控制单元结构不规则，这使得逻辑电路的设计非常复杂。在复杂的逻辑控制器的情况下，系统设计的问题实际上可归结为对控制单元的设计。     

基于PLC的机械手精确定位与控制系统设计

该文根据系统控制需求,选用西门子S7-200型PLC作为系统的控制器,主要从控制系统的硬件结构、软件设计和人机监控界面三个方面加以论述。首先根据控制要求完成了机械手控制系统的硬件设计,分为气动抓取单元、电机驱动单元和机械传动结构三个部分,同时完成了对机械手控制系统的其他辅助单元,如自动上料单元、物料传送单元、伺服转盘单元和触摸屏控制面板的设计;然后在硬件结构的基础上结合控制功能,按照生产工艺顺序控制的特点编程实现机械手的精确定位功能,实现了系统从上料、运输到机械手的抓取、定位等一系列功能的控制;最后利用组态王完成了控制系统人机界面的设计,使操作人员远离工作现场仍能实时监控系统的工作状态,实现了系统的远程监控。     

基于ARM9的测控系统设计

本文给出了项目的整体设计方案,并实现了以ARM9微处理器为核心的中央控制单元为核心的终端测控节点设计,对中央控制单元采用的微处理器S3C2410A进行了介绍,并从硬件角度说明了课题研究的嵌入式分布测控系统的组成及设计。     

太阳能热水器控制系统的设计

针对目前市场上太阳能热水器不能很好地实现自动补水与补温功能,本设计以MOS51单片机系列的AT89S52芯片作为主控芯片,由AD590二段电流集成温度传感器构成的温度测量单元、液位传感器构成的水位检测单元和时钟控制单元共同构成了太阳能热水器的控制单元,且为了实现控制功能的多样化,外围接口电路还设计了辅助加热装置,键盘与显示电路、看门狗复位电路等.