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关键词： 改造升级   智能   控制技术   移动机器人  

摘要： 本文对智能移动机器人常规控制技术应用进行分析与总结,并对其控制技术的改造升级进行探究,最后阐述机器人智能控制技术的未来发展方向,望具有参考价值。

ISBN: (纸本)9787122365347

关键词： 空中机器人   吊挂负载   树障清理   自抗扰   滑模变结构   分层滑模  

摘要： 树障严重危害着电力线路系统的安全运行,吊挂刀锯树障清理空中机器人(Tree Barrier Cleaning Aerial Robot with Suspended Saws,TBCARSS)能够使用吊挂刀锯对横向生长的树障进行切割清理。本文针对吊挂刀锯树障清理空中机器人的飞行控制技术开展研究。首先,使用三维软件对TBCARSS进行结构设计,分析空中机器人飞行与作业原理,采用牛顿欧拉方程和拉格朗日建模法进行运动学与动力学建模;在此基础上,对TBCARSS树障清理工作中受到的扰动进行分析,建立扰动模型。其次,研究了基于自抗扰控制技术的TBCARSS飞行控制方法。探讨自抗扰控制技术的参数调节规律;引入虚拟控制量实现TBCARSS位置、姿态各通道间的解耦,在此基础上设计出自抗扰姿态与位置控制器;采用线性状态反馈方法进行摆角控制器设计,将控制结果补偿到位置控制器中,实现刀锯摆角控制;设计仿真试验,验证了控制器的有效性。然后,研究了基于滑模自抗扰控制技术的TBCARSS位姿控制方法。采用滑模变结构控制方法重新设计自抗扰姿态控制器的状态误差反馈律环节,得到滑模自抗扰姿态控制器,进一步提升系统的快速性;探讨空中机器人位置与刀锯摆角耦合的问题,提出分层滑模控制与自抗扰控制的结合策略,并给出了控制器设计方法与稳定性证明,设计出分层滑模自抗扰位置-摆角综合控制器;进行仿真试验,对比了本方法与自抗扰控制方法的控制效果。最后,设计了TBCARSS的可视化联合仿真方案。在物理仿真软件V-rep中搭建TBCARSS本体模型、环境模型并编写控制器脚本;设计V-rep与Simulink的通讯方案,编写V-rep端与MATLAB端控制脚本,实现控制器与仿真模型的同步阻塞通信。

关键词： 有机肥发酵   翻抛机器人   BP神经网络   PLC  

摘要： 近些年来,随着人们生活水平的提高,畜牧养殖业也迅速发展,产生了越来越多的有机废弃物,如何将这些有机废弃物处理成适合于农业生产的肥料,是可持续发展急需解决的问题。有机肥翻抛设备在有机垃圾的处理中占有重要作用,然而国内的翻抛设备大多数都是国外全套进口或是对国外设备进行仿制,设备价格昂贵,关键技术受制于人。因此,本文对翻抛设备的控制技术进行研究,并开发了一种具有较高自动化和智能化的有机肥翻抛机器人控制系统。本文首先对有机肥好氧发酵的过程进行概述和研究,分析出对发酵影响较大的环境因素,讨论控制影响因素的可行性,整理得出,在有机肥好氧发酵过程中,占据主导地位的是细菌、真菌和放线菌三种菌落,而影响菌落活性并且容易控制的因素是温度、湿度和氧气浓度。据此优化了有机肥工艺方案,并根据方案对翻抛机器人提出控制要求。引入BP神经网络,将菌落密度和影响因素分别设置为输入层和输出层,计算出合适的隐含层节点数和其他参数,完成预测模型的设计,使用MATLAB进行仿真分析,预测出适合于有机肥发酵的最佳发酵环境,指导后续的控制系统设计。根据实际情况设计翻抛机器人总体控制方案,分配具体的IO点数,对PLC及其扩展模块、变频器、传感器等部件进行选型,画出电气原理图,完成硬件设计。根据控制系统的工艺流程对PLC程序进行软件编程,并提出一种可以提高传感器稳定性的方法,开发了一个基于昆仑通泰MCGS的专用上位机监控系统。本文的创新点是将BP神经网络控制理论应用在有机肥发酵参数控制的复杂性问题,翻抛机器人能够依据现场情况和最佳发酵环境进行对比,进而完成对应动作,确保设备的内部环境始终处于有机肥的最佳发酵环境。该控制系统的应用将有效的提升有机肥发酵效率,提高有机肥质量,促进翻抛控制技术的进一步发展。

关键词： 并联六自由度机器人   逆动力学建模   逆动力学前馈控制   粒子群算法   阻抗控制  

摘要： 基于中国制造2025与工业4.0的背景下,机器人在航空航天、海洋装备制造等领域中得到广泛的应用。目前,现有的通用型装配机器人大多以串联关节型工业机器人为本体,该类型机器人仅适用于轻小型工件的对接和装配,由于外界环境对机器人末端施加力和力矩,致使其在对接与装配过程中运动不平稳、精度不高。本文针对此问题,结合吉林省科技发展计划项目“具有自主定位导航的大工件柔顺装配对接机器人”,搭建以并联六自由度机器人为本体的实验平台,设计一种逆动力学前馈系统,并完成系统的仿真和相关实验,主要工作如下:(1)研究分析国内外现有动力学建模方法和动力学控制技术,对建模方法和控制技术的优缺点做出总结,根据吉林省科技发展计划项目“具有自主定位导航的大工件柔顺装配对接机器人”,提出了基于逆动力学前馈并联机器人控制系统方案,依据系统方案选取系统硬件,设计了电气连接图,完成了系统硬件平台的搭建和调试。(2)构建并联六自由度平台的逆动力学模型。首先,通过逆运动学公式推导平台和电动缸的速度、加速度、角速度、角加速度等参数,应用平行轴定理推导出平台和电动缸的转动惯量。此外,采用牛顿-欧拉法构建并联六自由度平台逆动力学模型,并将该模型整理成矩阵形式。最后,分别由Matlab/Simulink仿真模型与ADAMS仿真模型解算出各个电动缸轴向力,并通过比较二者的差异,验证其逆动力学模型的正确性。(3)设计逆动力学前馈系统。首先基于粒子群算法对逆运动学三环(位置环、速度环、力矩环)控制系统中的PID参数进行整定,并设计包含阻抗控制模型的逆动力学前馈系统的总控制系统。然后利用Matlab/Simulink建立包含逆动力学前馈的控制系统与运动学闭环的系统仿真模型,得出包含逆动力学前馈的系统不仅可大幅提高电动缸的位置跟踪精度及响应速度,同时可有效抑制了外界环境对系统的干扰。(4)系统的软件设计与实验。在windows系统下通过VS2013与Qt软件编写控制程序和操作界面,并在机器人末端受到环境干扰情况下对其进行定位实验。实验结果表明,本文采取的方法能够有效抑制外界环境对系统的干扰,保证系统运行的平稳性,并提高运动的精确性。

关键词： 智能控制   工业机器人   机器人控制  

摘要： 作为第二产业,工业的发展以及做出的经济贡献、社会贡献是毋庸置疑的.工业机器人的控制,成为全新的研究方向,有利于改进生产线,提高工业加工效率、加工质量.智能控制技术的运用,对机器人控制来讲,能够减少人工控制的不足,提高控制的功能,并加强工业的运转效率.

关键词： 工业机器人   人工示教   离线编程   机器人控制技术   轨迹实时位移控制算法  

摘要： 工业机器人编程对机器人在工业中的实际应用以及工作效率的提高有着重要的意义。目前,绝大多数工业机器人的运动轨迹都是采用人工示教的方式进行编程,实现控制机器人的运动轨迹,这种编程方法适用于重复度较高的工作,如汽车的流水线生产加工等,当现场示教工作难度大的情况,必须采用机器人离线编程的控制方法,离线编程则可以大幅度节省制造时间,实现计算机的实时仿真,为机器人编程和调试提供灵活的编程环境。所以说将二者结合起来的机器人编程应用的发展必将是大势所趋,机器人编程轨迹实时位移控制算法就成了机器人实际应用控制的核心。本课题从这个角度出发,将六轴机器人控制技术应用于大直径筒体马鞍形轨迹开孔切割专用设备上,采用机器人控制技术和软硬件结合的方式设计一个机器人控制系统,为设备六个控制轴定义不同的运动关节,包括有直线轴和转动轴。切割前人工示教工具坐标系和用户坐标系,使坡口切割摆动轴的机械结构简单、重量减轻,保证悬臂结构运动的稳定性,把机器人控制六个轴中的两个运动轴分配给筒体的径向运动和轴向运动,方便了开孔中心的定位,提高筒体切割的工作效率,并着力解决离线编程所存在的问题,对六个控制轴进行插值运算和伺服控制处理,通过参数方程求解二次曲面各点在空间直角坐标系中的位姿矩阵,从而计算出六轴机器人各个手臂关节的旋转角度,研究出高效、实用的轨迹实时位移控制算法,实现给定的运动,进行仿真,最后应用到机器人的实际工作中,来简化专用设备的机械结构,提高实时性控制精度。

关键词： 冶金行业   机器人   控制技术   应用  

摘要： 在冶金行业中,可以采用机器人技术完成相关的生产操作,提高冶金生产的效率和质量.本文系统分析了冶金行业中的机器人控制技术,并对冶金行业中的机器人控制技术的相关应用情况进行了阐述,在冶金的实际生产中可以对机器人技术加以推广应用.

关键词： 机械臂   第三只手   机器人控制技术   日本松下公司   关节空间   声码器   微生物处理   目标物体   空间站  

摘要： 美国研究人员将脑信号直接转化为语言当人们听别人说话甚至想象听别人说话时,脑电波会呈现出特定模式。多年来,科学家一直在尝试解读这类脑电波,并努力将其转化为声音语言。近日,美国哥伦比亚大学研究人员利用语音合成技术与神经网络算法新开发出一种'声码器',可将受试者倾听数字时产生的脑电波还原为他们听到的声音。测试显示,约75%的情况下,'声码器'能将人脑电波还原为可被人类理解的一串数字。研究人员说,这是开发脑机接口技术的一项关键性进展。未来他们计划利用更加复杂的词汇进行测试,最终目标是开发一款可植入设备,可将中风等说话能力受损的患者的想法转化为语言,让他们重获交流能力。

关键词： 循迹   无线图像传输   手机wifi遥控  

摘要： 随着智能机器的发展,人类的生活、生产水平都有了不同的提高。本设计是基于智能手机的智能视频载物平衡小车,解决现有智能循迹避障机器人无线传输的局限性问题,可以为地域探索和危险地带紧急抢险提供很大的资源,在第一时间为消防人员进一步做抢险方案提供数据,也可用于高辐射车间的物品运输。