四足机器人结构设计及步态仿真研究

【目的】为提高四足机器人在复杂地面行走时的稳定性,对四足机器人结构进行设计,并对其步态进行仿真。【方法】基于哺乳动物的腿部结构,在SOLIDWORKS软件中构建四足机器人的三维模型,使用D-H模型法构建出腿部结构的运动学模型,通过运动学分析,得到四足机器人的足端运动轨迹图,并以Walk步态在V-REP仿真软件中进行仿真分析。【结果】本研究设计出一种结构简单、具有十二自由度的四足机器人。【结论】仿真结果证明,该机器人的机构设计有效,能实现稳步行走。本研究的研究成果为该类机器人的设计提供依据。     

一种通用的参数自调节模糊控制器

考虑到实际工业过程对鲁棒性的要求,针对工业过程可以由二阶加时延模型近似表示的特点,基于偏差继电实验辨识的系统模型,设计了二阶通用参数自调节模糊控制器,并与传统PID控制器进行比较,仿真结果验证了算法的有效性.     

机器人的发展及控制系统设计

机器人是软件和硬件的高级组合,机器人技术涉及诸多学科和领域。机器人的控制器部分,是指挥机器人作业的CPU。随着科学的不断发展,控制器技术越来越集成化、高端化。PLC控制系统是机器人控制器中不可缺少的一部分。PLC控制系统通过设备层、控制层、信息层实现控制功能。在生产生活中,根据不同的需要,将机器人生产工艺指向对应学科,在社会的多元化需求和科学水平不断发展的今天,机器人生产工艺会得到长足的进步和发展。     

基于智能传感器的新型巡检机器人应用研究

目前,机器人巡检技术的智能化程度很高,能够解决变电站巡检任务的艰巨性、重复性和高风险所带来的大部分问题。但是,由于作业现场的复杂环境及天气变化、巡检对象的多样性等原因,要求变电站巡检机器人的作业能力和作业范围覆盖变电站巡检任务的所有方面是不现实的。因此,本文主要研究了用于检测变电站设备状态以及弥补变电站巡检机器人作业范围不足的新型智能传感器,并将变电站巡检机器人、现有变电站状态检测系统和新型智能传感器进行协同和信息融合,构建了变电站智能化人工智能巡检体系。     

驼峰解体自动提钩装置设计与关键技术研究

铁路编组站已逐步走向全面自动化,但是驼峰车辆溜放依旧保持着人工摘钩的传统作业方式,较大影响了编组站的作业效率和技术水平。通过对货车车辆在编组站驼峰溜放作业时的工况以及受力进行分析,建立车组解编时驼峰提钩点位置数学计算模型,推算驼峰提钩的有效位置,利用图像识别、雷达测速、工业机器人等技术手段,研究获取驼峰主体信号、勾计划、目标定位、速度测控等信息的方法以及机器人的作业模式和系统能耗,分析研制过程中的关键技术,进而确定采用行走式机器人来实现编组站驼峰摘钩作业自动化的可行性。     

综合智能温度控制策略在泡沫玻璃生产中的应用

通过对泡沫玻璃生产窑炉工作机理及温度控制系统的分析,提出了一种综合智能控制方案:首先利用人工神经网络对泡沫玻璃生产窑炉进行建模,再利用遗传算法对神经网络的权值和阈值进行优化,然后将此模型作为一个预估模型投入到控制系统中去.在控制器的设计过程中,不再使用单一的控制策略,而是在生产过程中根据坯料温度的输出误差大小来随时改变控制器的结构,从而达到对泡沫玻璃窑炉生产状态的最佳控制.     

工业机器人与可编程控制器的I/O通信研究

针对工业机器人与可编程控制器通过工业以太网进行通信存在GSD文件要单独购买、多任务并行运行模块要单独配置、不同厂家数据格式不一致等问题,采用远程I/O通信的方式将工业机器人与可编程控制器进行连接,并搭建实验平台,在工业机器人端配置I/O信号,可编程控制器端组态远程I/O模块。通过试验验证了工业机器人能向可编程控制器发送数字量信号、可编程控制器能向工业机器人发送数字量信号及工业机器人能向可编程控制器发送模拟量信号。试验结果表明,工业机器人与可编程控制器可通过远程I/O互传数据,从而实现工业机器人与可编程控制器的通信。     

基于模糊控制理论的燃料电池汽车能量管理策略研究

首先针对采用燃料电池与蓄电池为能量源的燃料电池汽车,梳理了燃料电池及蓄电池的建模机理;之后基于T-S模糊模型设计了模糊逻辑控制器,并在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了该控制器的仿真模型;最后借助ADVISOR仿真软件对所设计的控制器进行了验证。仿真结果表明:所设计的模糊逻辑控制器能合理地进行双能源的功率分配,符合设计预期。     

基于RBFNN和回馈递推的新型多旋翼飞行器控制

研究了新型多旋翼飞行器的建模与轨迹跟踪控制. 建立了非线性运动学和动力学模型,并提出基于全调节径向基神经网络和回馈递推的鲁棒自适应轨迹跟踪控制策略. 首先设计了飞行器的位置误差PID控制器,用于实时消除飞行轨迹与期望轨迹的偏差,并为姿态控制环构建姿态角指令. 采用全调节径向基神经网络估计飞行器动力学模型中的复合干扰,为避免回馈递推控制器设计过程中对虚拟控制信号的繁琐求导运算,减小对解析模型的依赖度,设计了一种基于指令滤波回馈递推的飞行器姿态控制器. 该设计方法通过滤波器而非直接用解析方法对虚拟控制信号求导,大大简化了控制器的设计过程,节省了控制能量. 仿真实验表明所提出的轨迹跟踪策略的正确性和有效性.     

植树机器人的位移控制与避障控制设计

主要研究植树机器人的运动控制,包括位移控制与避障控制设计.设计的植树机器人以微控制器LPC2138为核心处理器,通过电子罗盘、红外编码盘和超声检测模块采集局部环境信息.植树机器人根据上位机指令及环境信息进行自主路径规划,并在任务的执行过程中不断采集局部环境信息,做出决策,实现位移与避开障碍物,实现安全行驶并准确到达目标地点和执行植树任务.