智能轮式机器人离散模糊自适应PID控制研究

智能轮式机器人广泛应用于现代社会。智能轮式机器人运动系统的实时、有效控制是智能轮式机器人执行任务的必要保障。建立了智能轮式机器人运动系统的动力学理论模型,并推导了对应的离散式运动系统的控制模型。针对运动系统数字控制的特点,提出了一种结合模糊推理的离散模糊自适应PID控制器,基于运动系统控制输出的误差等数据,通过模糊推理在线整理PID控制器参数。以智能轮式机器人控制模型为被控对象,对于离散模糊自适应PID控制器和常规PID控制器进行了仿真实验,实验结果表明离散模糊自适应PID控制器在智能轮式机器人运动系统的控制中具有更佳的控制性能。

基于Arduino单片机的智能轮式机器人设计

为了实现以单片机为核心,控制其它硬件模块,完成自动躲避障碍物,寻线行驶的功能。本次试验项目采用Arduino单片机为核心控制板,与灰度模块、红外感应模块和超声波模块等完成硬件组合。软件系统方面设计了机器人对行驶路线的识别与检测,使机器人能按照规定路线完成行驶和搬运的任务。

基于人体动态行为的智能跟随轮式机器人研究

为实现对人体的自动跟随,设计一种基于人体动态行为的智能轮式机器人。以STM32F103CET6作为核心处理器,采用四轮驱动方式,结合多种感应器使其具备智能跟随避障、无线遥控等功能,通过角度传感器获取手持控制器的角度信息,利用超声波测距传感器获取手持控制器与机器人之间的距离,从而得出手持控制器与机器人之间的具体方位信息,获取人体动态行为,采用PID控制算法控制机器人四轮速度,实现机器人对手持控制器的距离和角度的精准跟随。跟随试验结果表明:此系统稳定性强,跟随平均绝对误差为3.9 cm,能够准确灵活地跟随目标移动。

矿用智能轮式巡检机器人路径跟踪及运动分析

针对煤矿安全事故频发、巡检次数多且劳动强度大等问题,以某型矿用智能轮式巡检机器人为研究对象,建立矿用智能轮式巡检机器人路径跟踪模型,运用数值计算软件MATLAB对矿用智能轮式巡检机器人路径跟踪及运动进行仿真分析。仿真结果表明:不同仿真时间下,矿用智能轮式巡检机器人路径跟踪误差不同,但跟踪路径曲线与设定路径曲线形状和变化趋势基本一致;车轮运动轨迹与设定和跟踪路径曲线变化趋势基本一致;不同仿真时间下,车轮速度不同。该研究可为矿用智能轮式巡检机器人向高精度、智能化、运动可靠等方面发展提供理论依据。

排水泵房智能巡检与诊断机器人的应用研究

大柳塔煤矿5-2煤五盘区排水泵房已完全实现自动化控制,但在日常运行过程中,由于排水系统中电动阀故障率较高,启动离心泵时,往往需要人员在现场观察流量、正负压仪表数据,及各类球阀、闸阀的开停状态,判断离心泵抽水是否正常。其次,还需要人员对泵房电机、缆线和泵体进行日常震动、温度、声音异常等点检,对泵房环境气体进行日常监测和巡查,造成人员投入大、工作效率低下等问题。为此,大柳塔煤矿在五盘区排水泵房引进轮式智能巡检机器人代替人工巡检,实现对泵房电机、电缆、轴承和泵体的温度检测,各类仪器仪表数值的自主识别,及离心泵异常声音诊断等功能,取得了良好的应用效果。

城市热网管道检测智能巡检机器人的设计与应用分析

针对非供热期城市热网管道缺陷检查的业务,本文分析采用智能巡检机器人取代人工检查的可行性、功能需求、结构设计和智能技术应用,以提升热网管道内部巡检的质量、效率和全覆盖性,提高冬季居民供热稳定性和安全性。结果表明,非供热期热网管道检查的业务对智能巡检机器人的功能需求包括直径300~800mm的热网管道检查;电池续航能力强,遥控操作简单;视频动态监视和信号在管道内远传至管道外;自动出缺陷诊断报告。由无线智能巡检机器人代替人工管道巡检作业,巡检速度提高了5倍以上,测点数量可提升约2000倍,报警及时率提高3倍以上,管道缺陷报警准确度达到90%以上,漏检率低于5%。管道巡检机器人的应用将弥补以往低于直径700mm管道内部人工检查因无法进入导致的"技术性放弃"的检查真空地带。