基于模糊控制的机器人控制精度优化方法与技术研究

针对机器人在磨抛零件过程中由于PID无法在线实时调参导致控制精度不高的问题,本文采用“语言类”智能控制手段——模糊控制对机器人操作过程进行优化控制,从而达到提高机器人控制精度和提高实时性的目的。

一种水下养殖机器人控制系统设计

水产养殖现代化需求:随着人口的增长和对优质食品需求的提高,传统的水产养殖方式面临着挑战。为了满足不断增长的养殖需求,提高养殖效益和减少环境风险,水产养殖业需要更加现代化、智能化的管理方法。先进的传感技术、自动控制技术、图像识别技术等在过去几年取得了巨大的发展。这些技术的不断进步为水下养殖机器人提供了先进的工具和平台,使其能够在水产养殖领域发挥更大的作用。水产养殖行业在发展的同时,也受到了环保和可持续发展的关注。智能化养殖系统通过精细化管理,可以更好地避免过度投喂、过度使用药物等问题,有助于减轻对水体环境的压力,促进养殖业的可持续发展。水下养殖机器人广泛应用各类传感器,包括测量水质参数的传感器、摄像头和声呐等。

轮式电力巡检机器人控制系统的设计探讨

为更好地设计轮式电力巡检机器人控制系统,本文深入分析系统的紧凑轻便与模块化需求,详细阐述采用差速驱动转向技术整体设计方案。硬件方面,设计STM32(嵌入式单片机)最小系统电路等模块;软件则采用嵌入式C语言编写,包含加减速算法和运动控制等模块。经直线行驶、转弯功能和定位误差测试,机器人表现出色,满足性能要求,验证设计的有效性、合理性。

基于通用机器人控制器的色谱试验机器人设计

针对绝缘油色谱分析快速响应、全自动化控制的需求,提出以某公司通用机器人控制器为核心的色谱试验机器人控制方案。通过EtherCAT工业总线实现控制器与伺服的控制与数据交互,基于AtMega2560的外部工控板扩展系统输入输出实现多外部设备的控制;上位机通过网络通信的方式实现控制器与色谱仪、震荡仪的控制与交互,进而实现绝缘油色谱分析流程的全自动化控制;只需将待分析的瓶装油样放入油样放置区,通过上位机选择油样数量与类型,启动色谱分析控制系统就可自动完成油样制备、震荡分离、油气分离、色谱分析全过程,此控制方案操作简单且便于后期维护。通过实际油样进行试验验证,结果表明:所提控制方案性能稳定且高效,绝缘油组分分析的重复性与准确性均达到国标要求。

基于ROS的驱鸟机器人控制系统研究

为了解决变电站无人值守模式下的鸟类驱赶问题,研究了基于ROS的驱鸟机器人控制系统。首先,设计了基于ROS(Robot Operating System,机器人操作系统)的驱鸟机器人运动模块,实现了机器人底盘电机和云台转向电机的控制;其次,采用ROS开发套件和激光雷达,实现了环境感知、地图创建、路径规划和定位导航等功能;最后,采用红外热成像仪、超声波发射器和激光发射器,实现了多功能复合、全天候的鸟类驱逐功能。本控制系统可以实现驱鸟机器人的自动巡视和自主驱鸟,能有效解决鸟类对变电站的干扰问题。

基于OCC的汽车智能打磨机器人控制系统构建与应用

为了实现汽车压铸件的高效低冲击打磨生产,基于Open CASCADE(OCC)软件平台开发了汽车智能打磨机器人控制系统,该系统结构分为用户界面层、算法层、数据结构层和三维核心层4层,主要由运动仿真、三维显示仿真、轨迹规划与优化、后置代码以及动力学仿真等5大模块构成,内含多种插补算法和轨迹优化算法,可实现高效低冲击轨迹的规划与优化。将系统应用于汽车发动机的打磨仿真模拟,结果表明,系统可以在利用时间-冲击优化轨迹时,保持打磨轨迹的平稳性,减少对于打磨机器人关节的冲击,还可以提升33%的加工效率,系统确保了汽车构件打磨加工过程的平稳性和效率性。

基于遗传算法的变电站检修机器人控制方法研究

遗传算法是一种受自然选择和遗传学原理启发的搜索和优化算法,利用模拟自然界的进化过程来解决复杂问题。在电力系统领域,尤其是在变电站的运维环节中,检修机器人的有效控制对于保障电网的稳定运行和提高工作效率至关重要。本文的核心是设计一个高效的电力负荷控制系统,以及建立一个精确的检修机器人运行模型,包括设定检修模型、建立模型和定义约束条件。随后探讨如何借助改进遗传算法(包括种群初始化、适应度函数设计以及交叉、变异策略的设计)增强控制方法的性能,以便保证检修机器人的稳定运行。

嵌入式机器人控制系统实践教学模式研究

本文深入探讨了嵌入式机器人控制系统实践教学中的问题及改革方法。首先,分析了当前实践教学存在与先修课程重复、实践场景单一、与人工智能技术关联少以及对机器人基础知识介绍不足等问题。为解决这些问题,本文对课程知识体系进行重构,围绕课程目标构建了精简高效的知识体系,去除重复内容,突出关键知识点,并加强对机器人发展历程及基础知识的介绍,以强化学生对核心概念和技能的掌握。此外,本研究通过虚实结合的教学方法丰富实践场景,加强人工智能技术应用,以提升学生的综合能力和对机器人技术的全面认识。最终,课题组通过实验课程的目标达成情况进行了教学模式改革的验证,证明了相关改革措施有助于提高教学质量,培养学生的实践能力和创新精神。

高炉风口巡检机器人控制系统设计与实现

针对钢铁行业中高炉风口设备人工巡检存在的效率低下、图像数据采集质量差等问题,设计并实现了一种基于机器人的自动化巡检控制系统,旨在提升检测效率并保障设备安全稳定运行。系统采用HollySys嵌入式平台作为核心控制器,并基于机器人操作系统SCADA构建软件平台。通过集成红外热成像、视觉采集、煤气检测和声音监测等传感器,实现了对高炉风口区域的实时监控和数据采集。利用ModBus TCP协议,实现了机器人与远程管理平台的高效通信。通过图像算法处理,图像清晰度和亮度显著提升,导航定位精度达到10 mm级别,且巡检周期缩短至10 min,时间效率较人工巡检提升3倍。

人工智能在共享中心机器人控制系统中的应用研究

在共享中心机器人控制系统中,人工智能的应用正在不断演进。通过优化任务规划、强化感知导航、提高协同工作效率、改进用户界面与互动设计等手段,机器人系统变得更智能、更灵活。这些改进提高了任务执行效率、降低了操作成本,为机器人在工业、物流、服务等领域的广泛应用创造了更多可能。共享中心机器人控制系统的升级推动了人工智能在机器人领域的不断发展,为未来智能化社会奠定了基础。

基于Internet的机器人控制中网络时延测试及分析

本文针对基于 Internet的机器人控制 ,首先分析了 Internet网络时间延迟的主要组成及其基本特性 ,然后介绍了网络时延测试实验的结果及其结论 ,最后研究了网络时延预估算法及其有效性.

语音识别技术在机器人控制中的应用

研究语音识别技术在机器人控制系统中的应用及实现。分析以线性预测倒谱系数为特征矢量的模板匹配法语音识别原理,并利用VC++6.0和微软语音开发包Speech SDK设计出语音识别接口,提高了语音程序的开发效率,实现了对AS-R型移动机器人的语音控制。

一种FPGA的嵌入式可重构机器人控制系统

提出一种基于FPGA的可重构嵌入式微处理器控制系统.在FPGA中嵌入两个NiosⅡ软核,用VHDL语言编写用户自定义组件.在一个由NiosⅡ软核组成的处理器上实现PWM信号生成、编码器信号处理以及多电机同步伺服运算等,在另一个处理器实现机器人任务管理.该控制系统针对微小型爬壁机器人的控制系统设计,不仅具有良好的实时多任务处理能力,而且具有可重构的特点,因而可应用于一类微小型机器人控制系统以提高其设计的灵活性.

基于容错策略的球形机器人控制系统

基于容错策略对具有高可靠性的一种球形机器人控制系统进行研究。根据球形机器人自主运动的任务要求将控制问题分解为8个局部控制器,并基于局部控制器的结构研制基于多传感器的球形机器人嵌入式控制系统。这些局部控制器相互之间存在通信和信息交互的能力,在任务分配和协作方面具有自主性。基于冗余容错控制技术设计球形机器人的冗余双备份伺服控制子系统,以提高控制系统的可靠性。其中,冗余双备份伺服控制子系统是由两个相同的备份模块组成的,通过故障检测、故障定位以及系统恢复实现容错功能,而且冗余结构能够根据故障情况进行重组。基于时间容错和信息容错的技术设计球形机器人的软件系统,并设计监控软件监视软件系统的运行状态。球形机器人的控制系统试验表明基于容错策略设计的球形机器人控制系统是可行的、有效的。

遗传算法在工业机器人控制中应用研究

在构建工业机器人实验硬件系统的基础上,对机器人控制技术进行深入的研究,忽略机器人关节间的耦合,设计单关节的PID控制器。为获取最优的控制效果,利用遗传算法进行PID参数的自整定。最后,对所设计的PID控制器进行了仿真试验,结果表明,与单纯的PID控制相比,基于遗传算法的PID控制器响应速度快,基本无超调,可满足实际作业的要求。

机器人控制器的现状及展望

机器人控制器是影响机器人性能的关键部分之一，它从一定程度上影响着机器人的发展．本文介绍了目前机器人控制器的现状，分析了它们各自的优点和不足。

基于CompactRIO的小麦精播机器人控制系统

小麦单粒精播技术能够增加产量,节省良种,但是其推广的关键在于开发合适的小麦精密播种机械。本文围绕小麦精播机器人的要求,设计了一个四轮驱动四轮转向移动平台,以NI CompactRIO为核心开发了小麦精播机器人控制系统。本文基于PID控制算法,设计开发了变参数PID控制器,实现精播机器人的精确转弯、行走和排种等动作的自动控制,最后通过实验对设计的控制系统进行了验证,播种精度达到93%。

基于ROS和IgH EtherCAT主站的SCARA机器人控制系统

针对在开源软件基础上研制网络化选择顺应性装配机器手臂(SCARA)控制器的需求,设计了一种Linux系统下基于开源机器人操作系统(ROS)和以太网控制自动化技术(EtherCAT)的SCARA机器人控制系统。基于开源IgH EtherCAT主站,开发了IgH用户层程序并移植到Xenomai的实时微内核中,实现EtherCAT通讯。在ROS平台下,通过建立统一机器人描述格式(URDF)模型,结合moveit!实现运动规划和求解,根据ros control的配置开发了硬件抽象节点,利用QT插件设计开发了人机交互界面节点,主要包含人机界面通讯协议、数据库界面、编程界面等模块,并根据不同坐标系下的控制命令开发了相应的命令处理节点。最后,通过对实时任务周期和同步信号抖动时间的测量,以及机器人控制实验,验证了所设计的SCARA机器人控制系统的实用性。

基于PMAC的开放式机器人控制系统

以IPC+DSP作为六轴工业机器人的控制器,设计了一种基于可编程多轴控制器PMAC(ProgrammableMulti-AxisCon-troller)的开放式机器人控制系统。系统采用双微机分级控制方式和模块化结构软件设计,上级IPC负责整个系统管理和路径规划,下级PMAC则实现对各个关节的位置伺服控制和多个关节的协调控制。实践证明这种机器人控制系统运行平稳,具有良好的开放性和扩展性。

基于VC++与PMAC的机器人控制软件的开发

以IPC+DSP作为六自由度工业机器人的控制器,设计了一种基于可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axies Controller)的开放式机器人控制系统。采用VisualC++编制控制程序,将机器人系统中管理、控制功能的实现分为若干个模块,负责底层伺服驱动的函数利用PMAC运动语言编写,可直接调用。整个控制软件能完成数据及运动状态显示、伺服驱动、机器人路径规划及定位等任务。实践证明该机器人控制系统运行平稳。