双臂空间机器人系统末端惯性空间轨迹的反馈跟踪控制

本文讨论了载体位置不受控制的双臂空间机器人系统的载体姿态与机械臂末端抓手协调运动的控制问题.结合系统的动量守恒关系对双臂空间机器人系统的运动学、动力学作了分析,推导出了系统的载体姿态与机械臂末端抓手协调运动的增广广义Jacobi关系.并以此为基础,给出在载体位置不受控制的情况下,惯性坐标系内双臂空间机器人系统的载体姿态与机械臂末端抓手协调运动的反馈跟踪控制规律.研究结果表明,在系统动力学模型及参数较精确确定的情况下,本文提出的控制方案能够有效地控制双臂空间机器人机械臂的末端抓手与载体姿态准确地完成指定的运动,而不需对其载体的位置进行主动控制.仿真计算结果证实了方法的有效性.     

柔性机械臂两点边值逆动力学方法——理论分析和实验结果

基于最优控制模拟思想提出了柔性机械臂的两点边值逆动力学方法．应用柔性机械臂的两种动力学模型可实现机械臂的点 点位置运动或轨迹追踪，同时显著降低或消除了结构柔性对其精确定位的影响．数值仿真和实验结果同理论分析完全一致     

A Source for the Excellent Floating Ability of a Water Strider

A water strider＇s floating mechanism is of significance for the design of new biomimetic robots. However, the explanation of this mechanism has not been fully comprehended due to a lack of effective experimental methods. We describe a novel transmission speckle correlation technique, which is used to determine the deformation of liquid surfaces caused by a resting water strider, as well as a calculation of the resulting forces in the vertical direction. Furthermore, the variation of the liquid surface morphology at different times in the process of a water strider being unconscious has been measured and analyzed. The results show that the wax material secreted by water striders is a vital source for the excellent floating ability of a water strider, and that the effective time of the wax is less than 2 h.     

基于μC/OS-II水下异物打捞机器人控制系统的设计

核电站日常运行或大修期间进行水下作业时,普遍存在检测不直观、异物无意跌落等问题,对堆芯回路及燃料组件造成影响,导致大修周期变短、时间变长、资源耗费严重;针对这些问题,该文提出了一种基于μC/OS-II嵌入式操作系统的核用水下异物打捞机器人的设计方法;硬件上将各功能节点模块化,采用RS485总线通讯方式,便于系统扩展及维护;软件上将μC/OS-II嵌入式操作系统移植于微处理器中,实现了系统的实时性,同时增强了系统的鲁棒性和冗余性;现场水下试验证明,该打捞机器人具有较强的可靠性,同时也验证了该设计方法的可行性和有效性。     

智能型实物棋盘人机对弈象棋机器人的制作简

以物理学原理为基础,结合机械运动原理与电子控制技术。制作了智能型实物棋盘人机对弈象棋机器人。利用霍尔元件感知磁场、电磁铁吸引棋子和落放棋子、三维机械臂移动棋子、单片机程序控制三维机械臂的运动,完成人与机器人对弈象棋的整个过程。结果表明。设计制作的智能型实物棋盘人机对弈象棋机器人完全能与下棋者在实物棋盘下象棋．该机器人下棋能力强,动作自如。     

以弹跳机器人为背景的弹性环弹跳运动能量转换

文章以弹性环作为弹跳机器人的简单物理模型,研究弹性环对胡克定律的适用性以及弹性势能与初始动能的关系,在此基础上得出忽略空气阻力以及考虑空气阻力的理论弹起高度.文章利用高速摄像系统对弹性环运动过程进行观测,数据分析结果表明理论值与实验结果吻合较好.本文对于弹性环这种简单弹跳模型所得的研究结果有助于为弹跳机器人的能量转换效率及控制弹跳高度提供参考.     

嵌入式可编程逻辑控制器中加挂惠普图形语言的设计

为解决在PLC运动控制开发中难以融入CAD技术的问题,提出在ePLC中加挂HPGL的设计;通过HPGL指令到功能块的归一化,目标文件的压缩存储,层次化的内存分配,不同下载模式设置实现加挂的接口设计;采用三级线程抢占式调度算法,完成HPGL程序执行控制算法、功能块程序和紧急任务的线程分配;对直线、圆、矩形、螺旋线和非规则五种轨迹进行试验,试验结果均良好拟合CAD中轨迹,验证了该设计在直角坐标机器人控制中的可行性。     

基于Pro/E二自由度并联机器人的结构设计

为了提高研发效率,需要将机器人的设计过程和分析过程集成起来。针对这一集成要求,提出了基于Pro/E二自由度的机器人仿真平台,并建立两自由度平移运动并联机器人运动仿真模型。验证了机构的实际工作空间和运动情况。最后指出了本机构的在实际中的应用。最后通过仿真了机器人的位置轨迹,速度轨迹以及加速度轨迹来验证,本文所设计的二自由度机器人性能良好、工作灵活,很好地满足了设计指标要求,具有一定的实用性。     

机器人智能视觉路径选择系统的设计与实现

机器人视觉路径选择系统的性能,对于提高不同领域机器人应用性能具有重要的应用意义;提出了考虑最优路径数据挖据的机器人视觉路径选择系统的优化设计方法,分析了该系统组成的总体结构,给出了系统的电机驱动模块、图像采集处理模块、USB接口以及电源模块的硬件结构设计,分析了考虑最优路径数据挖据机器人视觉路径规划的具体过程,介绍了系统实现路径规划的关键程序代码,实现机器人视觉路径的准确选择;实验结果说明,所设计模型可实现机器人路径的有效规划,具有较高的规划效率和精度。      

基于Udwadia-Kalaba方法的并联机器人鲁棒伺服约束控制

针对2自由度冗余驱动并联机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于Udwadia Kalaba方程的鲁棒伺服控制方法.在负载、外部干扰以及制造误差的影响下,无法得到机器人精确、完整的运动模型,导致机器人控制性能变差.为解决这类不确定性带来的影响,提出了一种鲁棒控制方法.该方法通过保证系统的一致有界性和一致最终有界性,使系统能够精确跟踪理想约束轨迹.此外,该方法采用Udwadia Kalaba方程,求解控制过程中满足系统理想约束所需要的约束力.Udwadia Kalaba方程不需要Lagrange乘子或伪广义速度等辅助变量,可以同时处理完整约束和非完整约束,且可以获得满足轨迹约束的约束力解析解.利用Lyapunov函数对该鲁棒控制方法的稳定性进行了理论证明,并且通过仿真实验,验证了该鲁棒控制方法能够在非理想条件下实现给定轨迹的高精度跟踪控制.