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。     

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。     

基于数据驱动的非完整移动机器人运动控制的研究

智能车辆驱动控制系统和转向控制系统是一个典型的多输入多输出的强耦合系统,当系统老化、轮胎磨损或是电池电压不稳定的情况模型难以精确建立.基于数据驱动原理,直接利用实测的速度以及舵机角度等信息,辨识控制器的参数,从而避开模型辨识的过程,简化控制器设计,提高控制精度.仿真结果表明,方法具有较好的控制效果和较强的扰动抑制能力.     

基于非线性级联系统的弹性关节空间机器人新型滑模控制

研究了双臂弹性关节空间机器人的改进型非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)设计、新型自适应动态终端滑模控制和弹性振动抑制问题.首先,考虑空间机器人的关节弹性,基于非线性级联系统的结构建立弹性关节空间机器人模型,分为外环机械臂动力学和内环关节动力学,具有渐近稳定性.针对外...     

基于视觉的机器人滚动时域位姿估计

针对机器人视觉伺服中的位姿估计问题,提出了一种基于滚动时域优化的位姿估计方法.根据基于位置的视觉伺服结构以及相机投影模型给出了特征点的坐标变换,建立具有特征点丢失下的运动学离散时间模型.采用滚动优化策略,通过最小化位姿误差代价函数设计了最优位姿估计器,并给出了次优滚动时域位姿估计器设计方法以提高计算效率.进一步,证明了最优估计器和次优估计器的估计误差上界收敛.最后,通过仿真对比验证了文章所提算法的有效性和优越性.     

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.