腿型跳跃机器人控制系统设计与实现

为了研究跳跃机器人的运动性能和控制方法,介绍了一种双关节腿型跳跃机器人系统的特点,并根据其功能要求提出了机器人控制系统的设计目标．据此设计并实现了以TMS320F2812为核心的控制系统,针对相应的功能完成了各功能模块的设计及软硬件实现．最后在试验平台上进行了相关试验,试验结果表明该控制系统的性能指标能够满足对跳跃机器人进行实时控制的要求．     

小型机器人避障的设计与实现

设计了一款基于MCS51单片机的智能机器人.该控制系统采用红外传感器来检测路面的预设障碍,使机器人能在一定区域内准确避开障碍行走,并且能够完成特定的任务.试验表明:该控制系统能够按照预定的要求实现对机器人前进、转弯、停止的精确控制,且系统避障迅速可靠.     

变电站水冲洗机器人运动控制系统设计

设计了一种针对变电站水冲洗机器人的运动控制系统,以实现对机器人的运动控制,使其到达指定位置或姿态。该控制系统分为规划级和控制级,规划级通过USB、串口等方式采集命令信息并以无线方式发送给控制级,控制级采用Trio运动控制系统,响应规划级指令并将传感器采集的信息反馈给规划级。试验结果表明,该控制系统定位精度高、响应时间快、安全性能可靠、具有多种安全保护措施。     

电力系统智能控制爬行机器人研究与设计

机器人需要能够感知外界环境,通过处理感知信息来控制其肢体。为了实现机器人在未知环境里,智能地工作,该设计以PLC为中心,设计爬行机器人如何采集周围信息,并规划和实现其行走。以机器人构架作为机器人最基本的结构,其包含驱动控制系统;再设计信息采集系统,用于采集机器人周围环境的信息;最后设计以PLC为核心的机器人控制系统,实现机器人能通过PLC的输入口,手动控制爬行机器人,也能让机器人自动感知外界环境,对感知信号进行判断后控制机器人行走。     

自主机器人的分布式结构

提出自主机器人的一种分布式结构．机器人的总体功能由若干结构上并列、功能上独立的单元协同工作来实现,各单元之间通过事件进行耦合．利用该结构实现了一个简化的机器人控制系统,该系统由任务单元、视觉单元、运动规划单元、驱动单元组成．详细分析了该系统的整体结构和单元结构,并对运行结果进行了讨论．     

步态训练机器人控制系统仿真研究

步态训练机器人是一种可以模拟在不同路况下行走的机器人．针对控制系统能够适应不同路况的要求,设计了一种适应负载、速度变化的变参数PID控制器,并建立了控制系统模型．在MATLAB环境下,对控制系统进行了仿真分析．仿真结果表明,平地行走、上楼梯和下楼梯3种步态轨迹的跟踪曲线均具有良好的运行特性;控制器适应了速度、负载变化的影响,满足机器人对不同路况模拟的各项要求．该研究为步态训练机器人对不同路况的进一步模拟研究奠定了基础．     

基于运动想象脑电的在线脑机接口实验

针对脑机接口技术的研究和应用设计了基于运动想象脑电信号的在线机器人控制系统,包括USB脑电放大器、开放接口的采集和实验平台、基于小波变换和AR模型系数的特征提取算法、机器人控制电路、机器人.20位受试者在该系统上分别进行了80次在线试验,比较分析了3种不同手部运动想象脑电信号的区分度,运动想象脑电对机械手控制的平均准确度分别达到了85%,88%和90%.该控制系统为基于脑电信号的在线机器人控制系统的实现和识别率的提高提供了新思路,同时也为在线脑机接口技术的实验研究以及实际应用带来了方便.     

基于μC／OS—Ⅱ的球形机器人控制软件设计

球形机器人是一种外壳为球形的新型的机器人,依靠球壳内部的驱动单元实现滚动行走,具有很强的稳定性和机动性,其在工业、军事和民用上有着广泛的应用前景．首先介绍了结构简化球形机器人的整体软件功能;其次,设计实现了球形机器人本体控制系统,并将嵌入式实时操作系统μC／OS—Ⅱ移植至本体控制芯片TMS320F2812中,通过实验测试表明移植正确可行;最后设计应用任务,通过嵌入式实时操作系统的调度实现球形机器人各项功能．实验结果表明,该球形机器人具有良好的实时性,其后期维护和功能扩展方便易行,其软件具有良好的稳定性和可靠性．     

基于DSP的多台步进电机控制系统设计

机器人的动作控制与执行涉及三台以上的步进电机,一直是个难题.基于DSP设计了由步进电机和驱动系统组成的多台步进电机控制系统,提出了三台步进电机的控制方法,给出了每台电机的控制引脚和存储器设置方法以及不同的算法.通过对多台步进电机加减速及位置等的控制可以实现机器人的姿态控制,该方法还可用于控制系统的试验、演示等.     

基于PMAC的管道缺陷检测机器人控制系统的设计

本文设计的管道缺陷检测机器人的控制系统,采用PC机和PMAC运动控制卡组合的控制模式.PC机控制云台的转动,实现管道缺陷图像的采集;PMAC控制机器人本体的运动.实验证明,该控制系统能够对管道缺陷检测机器人进行精确控制,使之准确检测到管道的缺陷.     

基于Zigbee的机器人无线通信系统

为提高机器人之间的通信效率, 将无线传感器网络Zigbee技术和机器人通信接口技术相结合, 解决了多机器人之间的协作通信问题。研究了基于Zigbee的机器人无线通信系统, 该系统不仅可以实现机器人间相互通信, 而且实现了无线通信系统信息的实时收发, 完成了机器人无线通信平台的搭建。通过实验验证, 机器人之间可以正常通信, 改善了机器人之间无线通信系统信号的传输问题, 提高了传输效率, 且实用性强。     

基于Cricket无线定位的移动机器人控制系统

移动机器人系统的定位问题是移动机器人导航控制的前提.将Cricket无线定位技术与移动机器人控制系统相结合,建立一套基于无线传感器网络定位的机器人控制系统,完成了Cricket无线传感器网络定位系统与移动机器人系统的信息传输与集成,实现对移动物体的定位、导航与控制.在静止情况下,Cricket系统的定位精度较好,定位采样数据误差在3cm内波动.当移动物体以较快速度变换位置时,系统的延时时间约为60ms左右.     

肠道机器人无线电能传输装置的研制

无线供能技术的突破促进了医疗、军事、航空航天、便携式通信设备等领域的发展.本文通过运用电磁感应原理,设计了基于ICPT无线供能技术的肠道机器人无线电能传输装置.通过智能感应终端与充电线圈的耦合,自动校准线圈位置,提高了无线电能传输的效率,最终实现了对肠道机器人的高效无线充电.由于可以对肠道机器人进行无线充电,肠道机器人自身携带电池容量可减小到原来的三分之一,肠道机器人体积相应缩小,减小了由于机器人体积过大对肠道造成的损伤,增加了安全性,此充电方法可以保证肠道机器人作业电能需求.本文还证明了运用电磁感应原理无线传能的可行性、列举了此方法在其它领域的典型应用.     

Graph rigidity and localization of multi-robot formations

This paper provides theoretical foundation tor the problem ot localization in multi-robot formations. Sufficient and necessary conditions for completely localizing a formation of mobile robots/vehicles in SE(2) based on distributed sensor networks and graph rigidity are proposed. A method for estimating the quality of localizations via a linearized weighted least-squares algorithm is presented, which considers incomplete and noisy sensory information. The approach in this paper had been implemented in a multi-robot system of five car-like robots equipped with omni-directional cameras and IEEE 802.11b wireless network.     

基于nRF401的无线通信模块在竞赛机器人中的应用

机器人群之间的相互通信是实现多智能体技术的关键环节之一.在介绍nRF401芯片及其典型应用电路的基础上,从通信系统的角度讨论了通信网络的系统结构,并在竞赛机器人实现多智能体技术的具体应用环境下,详细阐述了干扰环境中有效实现差错控制的具体方法.单元实验和实际系统的应用表明文中所讨论的方法有效可行,对研究竞赛机器人及干扰环境中无线通信的可靠实现技术有一定的参考意义.     

基于nRF401的无线通信模块在竞赛机器人中的应用

机器人群之间的相互通信是实现多智能体技术的关键环节之一。在介绍nRF401芯片及其典型应用电路的基础上，从通信系统的角度讨论了通信网络的系统结构，并在竞赛机器人实现多智能体技术的具体应用环境下，详细阐述了干扰环境中有效实现差错控制的具体方法。单元实验和实际系统的应用表明文中所讨论的方法有效可行，对研究竞赛机器人及干扰环境中无线通信的可靠实现技术有一定的参考意义     

微型机器人足球系统研究

文章对系统中的足球机器人小车子系统、无线通讯子系统等关键技术进行了细致阐述。机器人足球系统作 为一个多学科交叉研究结合点为综合科学技术研究提供了一个优秀的测试平台。     

露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运方法研究

针对露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运问题,建立了由控制中心、无线网关和无线传感器组成的无线传感器网络来控制多个机器人协同工作.为了实现高效的合作,以任务完成时间衡量机器人的合作效率,提出了基于效率最优的任务分配机制,采用蚁群算法,由控制中心进行集中式任务分配,并通过无线传感器网络告知机器人,实现了多机器人合作.利用无线传感器节点的定位信息,采用基于到达时间差的定位方法实现了机器人定位,使得机器人可在露天煤矿自主搬运煤矿.搭建了无线传感器网络,并用Pioneer III机器人和能力风暴机器人模拟煤矿搬运,模拟结果证明提出的方法可以实现露天煤矿下多机器人的协同控制,使机器人在最短的时间内完成任务.     

QR二维码在井下搜救系统中的应用

由于矿井环境复杂,万一不幸发生矿难,井下通信设施一般很难正常使用,且搜救人员无法进入矿难中形成的狭小空间,同时考虑到井下用电不便,黑暗潮湿的环境特点,结合物联网及ZigBee等无线通信技术,提出井下爬虫机器人搜救系统,系统采用QR码定位标签来确定爬虫机器人在井下的位置信息,能快速有效地开展救援工作.     

Design and implementation of an IPC-based control system for mobile robots

This paper introduces an autonomous mobile robot system applicable under dynamic environment.Every robot contains a muhi-sensor system, a differential-drive vehicle and a wireless LAN. A real-time on-board control system makes decision autonomously according to the perception from the multi-sensor system. Under the Windows operation system (OS), inter-process communication (IPC) mechanism of Linux OS is introduced into control system design. A distributed software architecture based on IPC,which can be used for multiple mobile robots system, is proposed. The architecture can make the system more flexible and scalable. The expansion of robot‘ s function and cooperation between robots can be. easily realized. The experiments and robot soccer game show the validity of the architectnre.