教学课程资源库 更多>>

关键词： 机器人   网控机器人   异构机器人  

摘要： 网络控制机器人是传统机器人和网络技术的结合。研究了异构机器人接入网络机器人控制系统的要求和途径。采用多态和模板的设计方法,实现了一种异构机器人动态接入方法。

关键词： 机器人控制系统   CAN总线技术   码垛机器人   应用   工业   数字信号传输   总线控制系统   现场总线  

摘要： 目前在用的工业码垛机器人种类繁多，但根据其多轴控制系统的技术特点一般可分为三种类型：1）基于PLC的多轴控制系统；2）基于PC的多轴控制系统；3）基于总线的多轴控制系统。其中，总线控制系统具有数字信号传输、系统完全开放等优点，得到广泛的应用。笔者通过研究发现，基于现场总线，尤其是CAN总线的工业码垛机器人在实际应用中具有便于组网、

关键词： 遥机器人   人机交互   时延   避障   多控制模式  

摘要： 由于现有的人工智能等技术水平限制,在相当长一段时间内难以实现全自主的机器人作业,而遥机器人系统将人的智能同机器人的智能有机的结合起来,拓展了人类的感知和操作能力,代替人类在危险、恶劣以及极限环境下完成作业任务,在诸多领域具有广阔的应用前景,是当前具有研究意义的前沿课题和研究热点。 近年来虚拟现实技术与Internet技术的飞速发展,为传统的遥操作注入了新的生机和活力。但是,互联网的传输时延、时延抖动及带宽限制和带宽变化都对遥操作系统不利。另外系统的人机交互、机器人本身智能的提高以及操作者和机器人智能的合理分配都没有得到很好的解决。因此对基于Internet的遥机器人系统的一些关键技术展开研究具有重要的现实意义。本文围绕系统友好人机交互、遥操作的网络时延及预测控制、机器人的自主避障及人机间的协调作业等关键问题展开研究。主要研究内容如下: 针对现有的遥机器人系统人机交互方式缺乏友好的人机交互手段,操作者对作业状态的感知信息获取不足,难以对机器人的作业状态进行准确判断这一问题,提出了双虚拟模型叠加的遥机器人人机交互方式,设计了以操作者为中心的人机界面。有效的避免视频反馈时延对系统的影响,改善系统的作业性能,提高作业效率。 对网络遥机器人系统的时延进行测试,研究网络时延产生的原因及其与网络传输协议、传输距离、时间段和数据包大小之间的关系。为了提高系统的安全性,使操作者能够安全、高精度地完成遥操作任务,提出了基于Smith预估器和径向基函数神经网络(RBFNN)的时延预测算法,采用基于RBF神经网络的时延预测器在本地控制端对Smith预估器的参数实时校正,很好的避免了变时延和丢包对系统的影响,使系统在不受时延影响的前提下稳定运行。基于Matlab的仿真结果证明了算法的有效性。 由于工业机器人受其本身机械结构和关节间的强耦合关系的限制,其自主避障控制算法发展相对缓慢,尤其是对具有三维作业空间的机器人自主避障还没有合适的控制算法,本文深入研究分解运动速度控制(RMRC)算法并重新构造了更切合实际的势函数,将其应用到Motoman机器人在作业空间内对静态和动态障碍物的实时避障中,利用Matlab对算法的避障效果进行仿真。解决了工业机器人遥操作系统三维空间内的自主避障问题,提高了遥机器人的局部自主能力。 为了解决目前的遥机器人系统人机协调交互能力差,操作模式单一,系统效率低,操作者仍旧处于连续无聊的直接控制中,操作者的过多参与引起的系统不稳定等问题,在建立测试模型对操作者的反应时间进行测试,分析其反应时间对系统的性能影响的基础上提出了多控制模式适时自动切换策略,用以提高系统的决策能力,实现操作者与机器人间的协调作业。通过采用着色Petri网(CPN)对多控制模式适时自动转换的遥机器人系统作业过程进行仿真证明了所提出控制策略的合理性。 最后,搭建了基于Motoman-SSF2000机器人、图形工作站及相关设备的遥机器人系统,在该实验平台上进行了相关的实验并对实验结果进行了分析,对上述理论、方法和控制策略进行了验证。

关键词： 机器人控制   Linux   RTAI   实时性   网络编程  

摘要： 为了研究从一台运行RTAI(the RealTime Application Interface for Linux)实时Linux的PC机并行口输出两路PWM控制信号来驱动遥控机器人的前进、后退和转向,以及利用基于TCP/IP套接口的网络连接在控制端(即客户端)与遥控车(即服务器端)之间进行无线通信的具体过程。文中简要阐述了RTAI的原理和优缺点,并且用一台普通的台式计算机主板和遥控赛车模型搭建了一个移动机器人平台。实验结果表明,此平台可以很好的满足对遥控机器人的远程控制,具有很大的开发利用潜力。

关键词： 脑-机接口   服务机器人   Alpha波阻断   遥控  

摘要： 结合脑-机接口技术和机器人技术,对脑电Alpha波阻断现象进行特征识别和提取,成功地在实验室实现了对服务机器人的控制。实验通过控制服务机器人在4个方向上运动的组合实验,考察了系统的实时性和控制的准确性。实验结果表明,经过简单的训练,受试者可达到91.5%的控制准确率。证明了利用Alpha波进行多选项控制设计的合理性及其应用价值。

关键词： 基于   语义本体   工业   机器人控制系统  

摘要： 随着神经网络、遗传算法、机器学习与推理等智能控制技术的不断发展，基于工业机器人控制算法的研究和发展已经日趋成熟。然而，各种控制参数、工件信息的多样化和复杂化的表示方式会给控制系统中算法的具体实施带来许多问题。如何提高各个控制系统功能的通用性，开发出一种能够让机器理解控制参数的语义系统，并且能够使其自适应的实现控制流程的智能组合和调用，已经成为人们亟待解决的难题。本体和Web服务技术的发展，为我们提供了解决问题的新思路和新方法。将语义本体技术应用于工业机器人控制系统当中，是我们进行的一次崭新尝试，特别是对于机器人智能化控制的发展，具有重要的理论意义和较高的实用价值。 本文主要是将本体(Ontology)论和语义Web服务思想引入到机器人控制系统当中，并着重研究和探讨基于语义本体的工业机器人控制系统所涉及到的关键技术。文章首先提出领域本体构造过程的原型模型，并建立起一个与机械手参数对象相关的Ontology类;然后侧重语义Web服务的理论研究和模型设计，构建出基于Ontology类的语义Web服务实现模型及其服务的组合框架，并对其中的Crower过程和：Matcher过程进行详细讨论;最后给出了基于语义Web服务组合的控制流程的基本实现。在控制流程的实现阶段，我们主要针对一个机械手控制的参数调用问题，用C＃实现基本的Web Service，采用Pellet推理机完成服务匹配过程中的语义推理，然后按照服务匹配的结果完成了组合服务的执行，实现了一个小范围的应用，并对所实现的组合服务的匹配和执行过程进行了实验验证。 仿真结果证明，服务的匹配与组合过程能够从当前可利用的服务列表中挑选出具有正确参数语义的子服务，并能够根据配置好的执行计划完成服务的正确调用，初步达到了语义Web服务组合的目标，实现了客户端与Web Service各组件间的异步通信。实验结论对于提高远程机器人控制系统的实时性和数据显示的有效性都具有重要的现实意义，同时也为今后进一步的研究和实践奠定了基础，为实现智能化的远程工业机器人控制系统提供了理论依据和技术参考。

关键词： 跳跃机器人   控制器局域网总线   通信   应用层协议  

摘要： 通信是制约控制系统性能、影响控制效果的关键技术,而CAN总线本身可以保证通信的快速、实时和强抗干扰能力。但是,CAN协议只定义了物理层和数据链路层,具体的跳跃机器人控制问题上,需要应用层协议来实现。针对一种双臂单腿跳跃机器人,基于CAN总线搭建了上、下位机模式的控制系统,分析了双臂单腿跳跃机器人控制系统功能需求,设计了CAN应用层协议。实验结果证明,应用此应用层协议能够实现上、下位机间准确、高效的通信。

关键词： 蓝牙技术   智能手机   机器人   控制系统  

摘要： 在小型家用机器人控制领域，如何通过智能设备进行机器人控制是该领域的热点问题之一。文中提出了一种基于智能手机蓝牙技术的机器人控制系统。文章首先介绍了采用的蓝牙通讯协议，然后阐述了基于蓝牙技术和智能手机的机器人控制系统的架构，最后详细介绍了该系统的具体实现。该系统很好地满足了对小型家用机器人运动控制的要求。

关键词： 全自主式足球机器人   底层控制系统   ARM   嵌入式系统   UC/OS-II  

摘要： 随着足球机器人比赛在国际上的广泛开展,特别是全自主式机器人的研究和发展在社会生产、生活中产生的巨大经济、社会效益,机器人的研究及应用已在各行各业得到迅速的发展,波及科研、军事、探险、娱乐、生产、生活等等各个方面。近年来,全自主式足球机器人的发展已经取得了一些令人瞩目的成就。其在当今国际中的比赛也代表了当今足球机器人发展的最高水平。 本文首先对当今国内外全自主式足球机器人进行了参考和学习,然后以北京交大机器人事业部的sunny618机器人为研究对象,针对其机器人控制系统存在性能扩展局限性的问题,采用了主频工作频率高达400MHZ的ARM9处理器芯片,它不但拥有丰富的外围扩展接口,而且还能大大提高机器人自身的运算能力;同时引入稳定可靠的UC/OS-II操作系统,使得系统的运行更加稳定,任务的划分、调度更加多样化。最终设计出基于ARM9的机器人小车系统,在这两大硬件和软件优势的支持下,使得其在性能及接口扩展方面将远远优于sunny618机器人,为后续足球机器人功能扩展研究做了良好的铺垫工作。 本文中方案的设计分为三大部分:第一部分对机器人任务的需求进行分析,然后根据任务模块设计电路板,在确保硬件连接正确后,编写初始化程序;第二部分针对UC/OS-II操作系统精小、稳定、可靠、易移植等特点,对UC/OS-II操作系统进行修改,并移植到电路板中;第三部分是机器人执行机构直流电机的驱动改进的设计研究。在工作最后,作者给予了简要的总结和展望。

关键词： 蓝牙技术   智能手机   机器人   控制系统  

摘要： 在小型家用机器人控制领域,如何通过智能设备进行机器人控制是该领域的热点问题之一。文中提出了一种基于智能手机蓝牙技术的机器人控制系统。文章首先介绍了采用的蓝牙通讯协议,然后阐述了基于蓝牙技术和智能手机的机器人控制系统的架构,最后详细介绍了该系统的具体实现。该系统很好地满足了对小型家用机器人运动控制的要求。