发电厂电力设备环境监测机器人的设计与研究

本文设计了以ARM11和ATmega16单片机为控制核心的无线遥控机器人,它能够对发电厂高压电力设备等特殊环境进行无人监测。该机器人能自动避障、遥控行动路线;具有机械手臂用以采集环境样本、采集环境参数和视频信息;实现数据的存储与报警,并过无线网络与远程PC机相连。     

基于ZigBee的农业环境监控实验系统

通过对农作物生长环境的分析,采用ZigBee无线网络技术设计了用于农作物环境信息采集及控制的实验系统,达到了对农作物生长环境监控的目的,其中环境信息包括土壤温湿度、土壤酸碱度、空气温湿度、光照强度等重要参数.该系统以温室大棚为例,实现了对环境信息的采集、参数阈值设定和智能终端的控制,所采集的数据可作为科研人员进行研究的依据.测试结果表明,该系统运行稳定,功能完善,并具有一定的实用价值.     

毫米级多微型机器人协调策略的研究

针对电磁型微电机的毫米级微型机器人自身的特点,根据核工业管道检测的特殊需求,利用视觉传感器获得的位置信息,为实现多微机器人系统任务而设计了多微型机器人的协调策略,通过系统实验并进行了具体的论证.     

基于投影奖励机制的多机器人协同编队与避障

要：针对多机器人协同编队任务中过度中心化、系统鲁棒性低、编队稳定性较差等问题,提出了基于投影奖励机制的多机器人协同编队与避障（projected reward for multi-robot formation and obstacle avoidance, PRMFO）模型,实现了多机器人基于统一状态表征方法的去中心化决策过程。设计了一种多机器人统一状态表征方法,实现了机器人与外界环境交互信息处理的一致性;基于统一状态表征设计了基于投影的奖励机制,从距离和方向两个维度将奖励过程矢量化,丰富机器人的决策依据;为了解决多机器人系统中过度中心化问题,设置了自主决策层,融合统一状态表征与投影奖励机制的软演员评论家（soft actor-critic, SAC）算法,实现了多机器人协同编队与避障任务。在机器人操作系统（robot operating system,ROS）环境下进行仿真实验,实验数据表明PRMFO模型在单机器人平均回报值、成功率以及时间等指标上分别提高42%、8%、9%,基于PRMFO模型的多机器人编队误差控制在0～0.06范围内,实现了较高精度的多机器人编队。     

基于Arduino和蓝牙技术的六足机器人控制系统设计

设计了一种基于Arduino mega 2560、舵机驱动板和Torobot蓝牙模块的仿生六足机器人控制系统,该控制系统以手机作为命令发送端,Arduino mega 2560和Torobot蓝牙模块作为硬件基础,利用Arduino IDE编程语言编写六足机器人运动控制程序,手机和蓝牙模块之间通过Bluetooth.spp软件发送控制指令并返回命令状态,从而实现六足机器人各种步态的控制。该六足机器人控制系统具备结构简单、操作方便等特点,利用手机便可以控制六足机器人的前进、后退和转弯等多种运动形态,并通过实验证明了设计的有效性。     

串口通讯技术在门禁控制系统中的应用

在联网式门禁控制系统中,通常要实现实时现场控制.由于门禁控制器本身数据存储容量和数据处理能力都比较低,一般情况下要通过通讯手段使它与上位机相连,把所采集到的数据传送到上位机上进行处理.同样,上位机也要向控制器下传控制信息,以实现实时显示和监控.本文主要讨论计算机与控制器之间的信息交换.     

火电厂环境信息智能监测系统的设计

为实现火电厂环境信息的智能化远程监测,设计了一套火电厂环境智能监测系统.给出了该系统的4层架构,阐述了该系统功能模块的设计.通过基于STM32的智能采集终端采集到相应环境信息,将采集的数据汇集并通过WiFi网关结合工业以太网将数据上传到数据库服务器中进行存储及分析,并在应用服务器下通过基于JavaEE的Web显示技术将...     

单级倒立摆迭代非线性滑模位移控制

针对倒立摆的位移控制,提出一种非线性滑模变结构控制方法.通过对系统输出的递归分解迭代设计,构成了扩展状态空间上的复杂非线性滑模,结合增量反馈控制,无需对系统不确定性的估计,可以稳定摆的倒立并将小车驱动到任意的距离.非线性滑模分解迭代方法结构简单、易于实现,设计过程的物理意义明显,利于参数整定保证控制系统稳定性以及分析输出特性.仿真结果表明,小车位移稳定时间、最大移动速度以及位移过程中摆角最大幅度均可通过设计参数调节,且控制器对倒立摆系统参数变化不敏感、具有强鲁棒性和良好的控制品质.     

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。     

关节机器人轨迹跟踪模糊聚类控制算法

为实现机器人运动轨迹的精确控制,将模糊聚类算法应用到关节机器人的运动轨迹控制中.解决了机器人运动过程中速度信息获取不准确,从而影响机器人的动态性能的问题,提高了机器人的控制精度.     

关节机器人轨迹跟踪模糊聚类控制算法

为实现机器人运动轨迹的精确控制,将模糊聚类算法应用到关节机器人的运动轨迹控制中.解决了机器人运动过程中速度信息获取不准确,从而影响机器人的动态性能的问题,提高了机器人的控制精度.     

基于单片机控制的轮腿式六足越障机器人设计

腿式机器人运动速度较慢,能量利用效率低,且控制复杂,可靠性差。轮式机器人越障能力弱,环境适应性较差,难以适应复杂地形。为解决上述问题,本文设计并制作了一种轮腿式六足越障机器人,设计一种偏心式轮腿,通过旋转推动机器人行进。这使得机器人从传统的离散点着地变为连续点着地,具有更佳的稳定性和更快的运动速度。同时,偏心轴设计增大了有效半径,可以输出更大的扭矩,也赋予了其出色的越障能力;简单的机械结构增加了可靠性和灵活性。     

温室环境远程监控系统的研究

随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,瓜果、蔬菜和花卉的需求量和品质要求也在逐步提高,从而促进了农业温室的快速发展.适时准确地采集农作物周围环境和土壤信息,根据需要调整温室环境,对农作物的研究及资源的合理利用都是非常必要的.本文阐述了一个基于手机短信模块无线传输的远程数据采集系统,使用相关的传感器进行多参数的定时采集,自动发送到实验室的计算机或者设定的手机号上,实现了温室环境参数的自动采集与无线传输,降低了测量的工作量,并由农业专家根据接收到的短信信息,发送短信控制温室配套设备,从而实现温室环境的调节.     

基于双目视觉的机器人抓取系统

基于机器视觉系统引导的机器人抓取技术是当前机器人技术研究的热点,如何对机器人与摄像机进行精准的手眼标定是实现机器人精准抓取的前提和基础。本文通过双目摄像机和四轴机器人建立了基于双目视觉的机器人抓取系统,采用张正友标定法对双目摄像机的内外参数进行标定,对眼在手外的抓取系统进行手眼标定,并将抓取目标物体空间坐标信息转化为机器人控制信息,完成目标抓取。     

基于力矩变换的PAA型欠驱动机器人鲁棒镇定控制

针对在第2 关节和第3 关节仅有两个驱动器的PAA（passive-active-active）型欠驱动三连杆机器人,提出一种基于力矩变换的鲁棒镇定控制方法. 首先对第3 关节的控制输入引入一种与第2 关节控制输入和机器人状态相关的力矩变换,以消除第3 关节控制输入对系统的影响,将机器人动力学方程化为更简单的形式,然后基于能量进行摇起控制设计. 在平衡区,将机器人第1 连杆和第2 连杆的角速度看成一种不确定性,得到机器人在不稳定平衡点附近的不确定模型;然后基于线性矩阵不等式推导鲁棒镇定状态反馈控制律,达到较大范围的平衡控制. 仿真结果表明,该控制方法具有稳定时间短和控制力矩小等优点.     

背负式串联攀爬结构检测机器人运动控制设计

通过研究活立木无损检测的过程,发现检测环境复杂,需要工作人员背负检测仪进行高难度检测作业,为了更加方便攀爬作业,设计一款串联式缠绕爬升的机器人.设计过程对机器人的机械结构进行三维建模,根据结构模型及运动情况建立机器人运动学模型,并对机器人的控制器进行设计,利用MATLAB/simulink进行控制器仿真并得到验证,控制...     

基于宏微双重驱动的高职院校精密实验控制平台设计

针对高职院校精密实验控制平台数量不足和价格高的现状,设计了一套应用于零件外尺寸测量与装配定位的精密实验控制平台.该平台上位机采用PC机,下位机采用AT89C51单片机,测量系统采用光栅尺作为计数器件,宏平台采用直流电机驱动滚珠丝杠的传动方式.平台精密定位系统采用宏-微相结合的两级模式来实现大行程、高精度及高速的定位,其硬件系统由宏平台进给系统、位移测量系统、微位移定位系统以及控制系统组成.实践表明,该实验控制平台实现简单、控制精准、成本低廉,适合高职院校师生开展零件精密测量与装配定位的各种实验和科技创新活动.     

串口通讯技术在门禁控制系统中的应用

在联网式门禁控制系统中，通常要实现实时现场控制。由于门禁控制器本身数据存储容量和数据处理能力都比较低，一般情况下要通过通讯手段使它与上位机相连，把所采集到的数据传送到上位机上进行处理。同样，上位机也要向控制器下传控制信息，以实现实时显示和监控。本文主要讨论计算机与控制器之间的信息交换。     

壁面移动机器人随机障碍避碰路径规划研究

该文对壁面移动机器人使用了人造势场法，实现局部区域内随机障碍避碰的路径规划。机器人系统根据环境信息，实时生成路径，增加了系统的稳定性和对环境的适应性。计算机动画仿真及其实际应用验证了该实时路径规划的可行性。     

蛇形机器人的运动控制研究

蛇形机器人具有很高的运动稳定性和环境适应性,非常适应于不确定性及复杂的环境中工作,如地震救援、火灾以及其他自然灾害等等.该文研究了一种正交模块组成的蛇形机器人,采用PXA270芯片作为主控制器和AVR128单片机作为从控制器,实现了主从分布式控制.在简化的Serpentine曲线基础上,研究了由离散关节组成的蛇形机器人控制,最后得到机器蛇运动时各个关节电机相应的旋转角度和旋转速度,并通过安装超声波传感器测距实现了自主避障.实验结果表明方案是可行和可靠的.