海参捕捞机器人运动控制系统的仿真研究

随着水下机器人技术的发展,海参捕捞机器人将逐渐取代费时费力的人工捕捞作业。但是海参捕捞机器人的运动控制精度一直影响其运动稳定性和捕捞效率,一方面是由于海底的作业环境恶劣多变,机器人的结构功能复杂;另一方面是随着海参的累积,机器人的参数发生改变,原有控制模型的控制精度下降。为提高海参捕捞机器人的运动控制精度,在综合考虑机器人各种载荷的基础上,还考虑了海参对机器人造成的干扰,建立更加全面的机器人动力学模型;并运用模型预测控制理论和非线性干扰观测器对机器人的运动过程进行模拟分析。通过分别模拟机器人的定深下潜、运动姿态保持、路径跟踪和载重上升运动过程,定量分析机器人的运动控制精度,最后构建一个系统全面且精度较高的海参捕捞机器人运动控制系统。

采摘机器人机械臂运动控制与目标抓取研究——基于嵌入式和机器视觉技术

首先,从整体方案、视觉定位系统和运动控制系统完成了对采摘机器人机械臂控制系统的设计;然后,基于图像处理技术设计了目标物体识别与抓取策略;最后,基于RRT算法研究了对采摘机器臂运动轨迹的控制方法,实现了对采摘机器人机械臂运动控制与目标抓取系统。采摘试验结果表明:系统对苹果的识别和定位准确度比较高,采摘成功率达到了100%,对采摘机器人自主采摘的实现具有一定的现实意义。

基于NX运动控制器的三维太空环监控系统设计

三维太空环能够模拟人在太空中的感知和体验。设计基于NX运动控制器的三维太空环监控系统,包括运动控制系统和上位机监视系统两部分。运动控制系统与伺服驱动器和触摸屏一起控制滚环的旋转速度和运行时间,上位机监视系统应用C#和SQL Server数据库开发,负责设备运行数据的采集、存储和管理。该监控系统速度控制精度高,末态定位准确,操作简单,具有异常报警等功能,且运行安全可靠。

“运动控制系统”课程混合式教学改革探索

文章针对目前“运动控制系统”课程教学过程中存在的不足,充分利用线上和线下、课内和课外等多种教育资源、教学工具及教学手段,重点从课程教学平台、课程教学流程和课程实践环节等方面深入开展“运动控制系统”课程的教学改革,以期突破传统教学在时间和空间等方面存在的局限性,大力促进信息技术与教育教学的深度融合与创新,充分发挥学生学习的自主性和积极性,多角度锻炼学生的思维能力和创新能力,有效培养学生分析和解决实际问题能力,为培养满足新工科需求的自动化专业技术人才提供重要支持。

基于S7-200 PLC的步进电机运动控制系统设计

提出基于西门子S7-200 PLC的步进电机运动控制系统的设计与实现。由于S7-200系列PLC不支持圆弧插补功能,采用极限逼近的算法,利用PLC输出高速脉冲信号和方向信号驱动步进电动机进行画圆的工作,并通过系统的调试对该方法进行了验证。

非理想相贯焊缝自动化焊接的运动控制研究

为了实现对加工装配存在误差的大构件相贯焊缝的多层多道自动化焊接,在介绍四轴联动焊接机器人结构及工作原理的基础上,建立了集斜交、偏置的通用相贯焊缝数学模型,提出一种连续控制焊枪位置参数及姿态调整值的计算方法,利用关键点示教+分段空间圆弧插补确定焊枪位置,主法面二分角法给出焊枪姿态,最后采用PC机+运动控制卡的方式构成伺服控制系统,驱动电机执行运动控制算法。该运动控制算法通用性较强,对管管焊缝工程化应用具有重要的参考价值。

基于双混联机器人协同运动控制的薄壁件镜像铣削研究

为提高薄壁件镜像铣削过程中的加工质量,本文提出一种针对双混联机器人镜像铣削的协同运动控制策略。首先,结合机器人运动控制特点,研发出一种双CPU主从控制架构的开放式数控系统,以实现人机交互和运动控制;然后,为实现双机协同运动并提高薄壁件加工质量,在数控系统中集成了4大关键技术,分别是双机器人的镜像路径生成、同步速度规划、协同运动学和运动误差实时补偿;最后,基于自主开发的集成式镜像铣削数控系统,开展了单点和多点支撑、双机协同与非协同加工的平面薄壁件槽铣削试验,多点支撑的平面铣削试验,大曲率路径高速协同运动试验与曲面薄壁件槽铣削加工试验。试验结果表明,提出的协同运动控制策略能够保证双机器人具有较高的同步位置精度。此外,多点支撑方式在保证薄壁件铣削壁厚的同时,还可提高工件铣削的颤振稳定性。

经颅直流电刺激联合传统书法练习对老年脑卒中病人上肢运动控制能力的影响

目的:观察经颅直流电刺激联合传统书法练习对脑卒中病人上肢运动控制能力的影响。方法:以59例脑卒中病人为研究对象,采用随机方法分为对照组(29例)和试验组(30例)。两组均接受常规康复训练和经颅直流电治疗,试验组在对照组基础上实施书法练习,共8周。采用Carroll功能评估量表和目标触碰测试评估上肢运动控制能力,评估内容包括完成时间、平均速度、肘关节角度、运动平滑度和肘关节角度变异性,并比较两组治疗前后差异。结果:治疗后对照组量表评分、完成时间、平均速度和肘关节角度变异性优于治疗前,试验组量表评分和运动控制能力相关指标优于治疗前,且试验组完成时间、平均速度、运动平滑度及变异性优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:经颅直流电刺激联合传统书法练习可显著改善脑卒中病人上肢运动控制能力。

“三教改革”背景下教学设备的自主开发与应用--以运动控制系统实训装置为例

为推进“三教改革”落地实施,破解实训项目难以跟随技术发展变化的问题,对接“1+X证书”技能等级标准,把企业实际项目进行研学转化,设计出一种具有电气控制盘开放、控制系统可选择、执行机构可拼装、末端执行器可互换可升级的运动控制系统实训装置。这种教学实训装置的开放性和灵活性,为教学设备提高复合利用率、降低报废率、设备长期保持技术先进性提供了一种新方法;为机电一体化系统设计类岗位个性化的技术训练以及职业素养养成训练提供了一种“教法改革”新思路,设备研发过程中对于职业院校教师技术能力提升也提供了一种“教师改革”新途径。

运动控制系统课程思政建设探索

2021年,佳木斯大学自动化专业被评为省一流本科专业,为此,自动化专业的课程结构、教师素质和课程思政建设均需更上一个台阶。运动控制系统课程是自动化专业的专业必修课程,也是专业的核心课程之一,能培养学生利用自动化学科的基本原理和分析方法解决电力拖动系统这类实际工程问题的能力。从五个方面深入挖掘与课程相关的思政元素,在传授专业知识的同时,适时适当地引入相关思政元素,不牵强、不生硬,起到思政润物细无声的作用,力求培养专业知识扎实,思想道德素质水平高的社会主义合格人才。

基于人工智能技术的机器人运动控制系统设计

设计一种基于人工智能技术的机器人运动控制系统,确保机器人更好地理解人类的意图,并提供更加人性化的服务。该系统通过运动数据采集与传输组件连接机器人的轴电机,采集机器人当前运动数据后,将其传输到控制器组件内,控制器组件依托X86架构工控机,使用PIC总线将采集到的机器人当前运动数据发送到基于人工智能技术的机器人运动路径规划模块内。该模块运用人工智能技术中的A*算法获取机器人轨迹路径规划结果后,依据该路径规划结果,将人工智能技术中的神经网络和模糊B样条基函数相结合,建立模糊B样条基函数神经网络控制器。该控制器输出机器人运动控制指令,并发送给伺服驱动器组件,伺服驱动器负责驱动机器人轴电机,控制机器人运动。实验结果表明:所设计系统具备较强的机器人路径规划能力,可在复杂路径情况下实现机器人运动控制,且控制精度和控制阶跃响应能力均较强。

基于CODESYS平台的移动机械臂运动控制系统设计

针对传统六关节机械臂操作空间有限的问题,以移动底盘和Elfin05机械臂为控制对象,采用ARM+CODESYS架构和PLCopen规范设计了一款移动机械臂运动控制器。首先根据MD-H参数与坐标变换思想建立移动机械臂正运动学模型,基于关节角参数化解析法简化移动机械臂的冗余度进行逆运动学求解,并设计相应运动学功能块;其次采用分布式控制思想设计控制模块,以SM3_CNC库为基础设计了机械臂的点到点运动控制功能块,基于Backstepping法设计了移动底盘的跟踪控制功能块;再次以Visualization模块为基础设计人机交互界面;最后以该机器人为实验对象进行实验,实现了移动底盘与机械臂的协同运动,增加了传统六关节机械臂可操作空间,并验证了该运动控制器设计的有效性。

运动控制系统教学中思政逻辑体现

本论文旨在探讨思想政治教育在运动控制系统理论教学中的体现,并提出相关的教改措施。首先,论文介绍了运动控制系统课程思政教学中存在的问题;其次,论文详细分析了思想政治教育的内涵和作用,阐述了其在培养学生综合素质、塑造正确的人生观和价值观方面的重要性。再次,论文提出了一系列的教改方案,包括课程设置与内容设计、教学方法与手段选择等方面的改进措施;最后,论文总结了思想政治教育在运动控制系统理论教学中的作用和意义,并展望了未来的发展方向。通过本研究,我们可以更好地理解思想政治教育对于培养学生的思想品质和道德观念的重要性,为运动控制系统理论教学的改进提供有益的参考和借鉴。

创新方法融入运动控制系统课程的探索与实践

探讨了创新方法TRIZ在运动控制系统课程中的应用研究与实践。通过调研国内外相关研究现状及分析TRIZ的基本理论和方法,提出了将TRIZ融入课程的教学策略:引入TRIZ概念和工具、构建融合TRIZ的工程案例、设计融合TRIZ的项目作业。以山东理工大学运动控制系统课程为案例,详细阐述了三种教学策略的实施过程与成效。研究结果表明,TRIZ的引入有效提高了学生的创新能力和实践能力,增强了学生对运动控制系统专业知识的实际应用。

现代运动控制教学实训设备的设计与实现

电机控制是现代电气自动化技术专业学生须掌握的技能,也是培养学生工程实践能力的主要途径。目前运动控制实训教学设备中仍大多以继电器—接触器控制和PLC控制继电器方式为主。随着工业互联网、人工智能、工业大数据的发展,采用工业网络通信控制电机的方式应用越来越多,通过网络通信控制电机的方式无复杂的控制接线,搭建的系统具有极高的灵活性,适应现在电机控制的发展需求。为此,本项目在传统教学设备的基础上,集成工业网络控制、PLC和继电器-接触器控制电机的方式,完成现代运动控制教学实训设备的设计。

基于线上线下混合式教学的运动控制系统教学改革与实践

在新工科背景下,原有的运动控制系统课程教学已经无法满足人才培养的要求。运动控制系统课程教学改革以课程目标、教学模式和考核方式为抓手,在课程理论教学、实验教学和课程仿真大作业辅导教学中实施了线上线下混合式教学,期望达成知识和能力并重的教学目标。课程教学改革的实施拓展了学生学习的时间和空间,提升了学生的教学活动参与度,满足了学生的个性化学习需求,体现了“以学生为中心”的教学理念。

基于Matlab的项目式驱动法在《运动控制系统》课程教学改革中的研究

针对“运动控制系统”课程内容多、理论性强、实验调试复杂且效率低、教学效果不理想等突出问题,本文提出了基于Matlab的项目式驱动法。将《运动控制系统》课程教学内容以具体项目进行软件仿真,细化到对应项目中,采用图形直观的方式,很好的体现了项目与基本控制模块之间的联系。同时对课堂理论教学、实验教学及教学方法与手段、考核方式进行了改革。本文研究内容对于培养学生的学习兴趣、思维能力和工程能力都有很大的提升,对其它专业课程教学改革有一定的借鉴意义。

运动控制训练对女大学生髌股关节痛的影响研究

目的:评价运动控制训练(MCE)对女大学生髌股关节痛(PFP)的疗效。为PFP的治疗提供理论依据。方法:将36名受试者随机分为实验组(MCE组)和对照组,各18人。对照组进行假干预。实验组进行MCE。每周训练3次,共6周。分别在干预前和干预后记录单腿深蹲(SLS)时的臀中肌和臀大肌肌电均方根以及动态膝外翻角(DKV)数据,评估膝关节Lysholm量表、视觉模拟评分(VAS)及Y平衡。结果:干预6周后,对照组各项指标均无显著性变化(P>0.05);MCE组各项指标除Y平衡的后外侧、后内侧最大伸展距离无统计学变化,其余各指标均有显著性改善(P<0.05);MCE组除Y平衡外,各项指标均优于对照组(P<0.05)。结论:MCE可以增强PFP女大学生臀部肌肉激活、降低DKV角,改善下肢姿势控制、减轻疼痛和提高膝关节功能。

基于强化学习的小型ROV运动控制算法的研究

本文首先介绍了强化学习在无人遥控水下机器人(ROV)运动控制方面的研究现状,指出目前阻碍其进一步应用的共性难题,并对深度强化学习算法中的深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法的基本原理进行了阐述;然后针对DDPG算法应用于ROV运动控制时所存在的坏样本影响学习稳定性和缺少环境探索能力的问题,从神经网络结构和噪声引入两个方面对该算法进行了改进,提出了基于均值策略的混合式神经网络结构和引入参数空间噪声的方法;最后进行仿真实验,实验结果证明:本文改进型DDPG算法比常规的DDPG算法和传统的PID控制算法更加有效。

S7-1500与V90 PN通过PROFINET实现运动控制

在深入研究支持工业以太网PROFINET的PLC与伺服驱动器之间通信的基础上,选择西门子的中高端PLC S7-1500及新品伺服驱动器V90 PN、伺服电机S-1FL6搭建了运动控制系统,并选择西门子精智面板TP700作为人机交互系统。介绍了运动控制系统的系统构成、伺服驱动器配置、PLC硬件及通信组态、触摸屏组态、PLC程序设计等。对运动控制系统的研究可应用于工程的实际现场设备或高等学校的实训设备,具有一定的实用价值。