基于立体视觉的虚拟机械臂平面定位研究

结合星球探测的应用背景,对漫游车的工作方式进行了研究,针对车载机械臂开发了一套基于立体视觉的机械臂平面定位仿真系统。该系统依靠虚拟现实技术,通过虚拟机械臂对三维重建得到的平整物体表面的定位仿真得到机械臂的各关节参数,以此指导真实机械臂的运动。论述了基于立体视觉的机械臂定位机理和基于OpenGL的虚拟机械臂的实现过程。采用VC++构建了仿真实验平台,进行了定位实验,获得了较高的定位精度。

装配机器人系统快速碰撞检测算法

提出一种面向操作手装配系统的快速碰撞检测算法。该算法以机器人运动学和空间解析几何为基础 ,将判断机械手手臂与障碍物是否发生碰撞问题转化为直线段与有界平面是否存在公共点的简单解析几何问题 ,并以 PU MA5 6 0操作手为例对算法加以说明。该算法不仅适用于静态的障碍物已知的环境 ,而且适用于障碍物运动规律已知的动态环境 ,减少了碰撞检测占用的时间 ,提高了路径规划的效率

基于B/S模式的机器人监控平台的研究

针对目前移动机器人本体研究平台存在局限性的问题,设计出一种基于B/S模式的机器人软件控制系统。系统的实现采用了Java和Vc相结合的方式,在利用Java语言的JNI技术解决接口问题的同时,为了充分利用现有软件模块,提出了一种新型的控制架构,使得整个系统更加完善。通过实验验证了此方法的有效性,有效的提高了系统的可维护性,可扩展性以及可复用性,最终很好实现了控制机器人的目的。

基于MontaVista Linux的开放式机器人控制器研究与实现

本文提出了一种基于MontaVista Linux操作系统的开放式机器人控制器,该系统采用CAN总线作为控制器的系统总线。由于MontaVista Linux操作系统的开放性和良好的移植性,使得系统可以方便扩展、定制不同的应用软件模块和操作系统模块,并且在各种硬件平台间具有良好的移植性。同时由于采用CAN总线作为系统总线,使得系统可灵活配置且可以通过现场总线与其它设备共享数据。

高性能机器人控制系统的研究

本文介绍了高性能机器人控制器的研制情况.该系统具有较高的控制精度,可完成对机器人和多个外部轴的协调控制.为便于国内用户使用,实现了中文界面功能键驱动的汉字编程示教盒.为适应机器人生产线的需要,提供了丰富的联网功能和生产线监控诊断功能.目前该系统已用于新松公司的6kg工业机器人产品中.

虚拟现实水下机器人仿真系统

本文采用VR技术,模拟真实情况建立了一个水下机器人仿真系统。该系统使用与真实系统相同的控制器和输入设备,提供操作员训练、人—机智能控制仿真、机器人轨迹规划仿真等功能,仿真数据能够引导真实机器人运动。文中以仿真实例说明了系统的有效性。

井下救援机器人控制系统的仿真与实现

本论文以新松公司和山东省科学院的《井下探测救援机器人的研究》项目为依托，展开井下探测救援机器人控制系统的研究。 我国的煤炭资源十分丰富，是世界上最大的煤炭生产国和消费国。我国煤矿大多数为矿工开采，不安全因素很多，矿井自然条件差，加上技术和管理等诸多方面不到位，使得我国煤矿矿井灾害事故频繁发生，人员伤亡十分惨重，煤矿安全形势已经十分严峻。 传统的救援方法只能通过提升绞车、移动式风车等设备清除垃圾，向井下通风，然后再搜救遇险矿工。这种方式危险性大，伤亡人数多，救援周期长，效率低。因此，迫切需要研发替代或部分替代救险队员进入矿井灾害现场进行环境探测和完成搜救任务的煤矿救援机器人，这对煤矿安全生产，建立特种危险环境下的工业救援体系具有十分重要的意义。 本文以沈阳新松公司的井下救援机器人为研究对象，对移动机器人控制体系结构进行了研究。主要工作如下： 从分析当前的体系结构入手，针对井下救援机器人的具体特点和设计要求，设计了一种以混合式体系结构为基础的移动机器人分布式体控制器。这种结构使用一种基于服务的概念，各个服务提供相当的功能，任意组合服务可以获得相应功能的机器人控制器。服务内部基于纵向的层次划分和横向的功能划分，并融合了特定的反应式行为。 本系统的特点是：自主与监控相结合，动作与感知相结合的行为，采用分布式程序的开发方法并且具有相当程度的开放性。在微软的机器人开发仿真平台上对该体系进行了实验仿真，并在新松公司井下救援机器人开发中实现了该系统。

双臂式空间机械臂捕捉目标问题

基于动量守恒关系,分析了空间机械臂抓取目标过程中的碰撞问题.针对单臂式系统提出了直臂抓取与广义直臂抓取构型,并将后者推广到双臂式空间机械臂系统.利用广义直臂抓取方法得到的空间机械臂构型,可有效减少碰撞作用对于空间机械臂系统角冲量、基座姿态的影响,保证了系统的稳定性,克服了控制算法中存在的构件转角和执行机构力矩限制问题.仿真证明了方法的有效性。

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.

使用补偿策略的机器人遥操作系统的控制研究

利用混杂动态系统的思想通过同时采用事件和时间驱动的执行器方案来弥补机器人遥操作系统中的不确定时延现象。即作为控制节点的操作者的控制决策发出时间是事件驱动的(满足一定条件下),执行器节点的接收也是事件驱动的,但是执行则是时间驱动的。通过这样的方法确保网络遥操作系统在每一采样周期内都能得到新的控制信号,从而补偿网络延迟。

基于无线网络的足球机器人遥操作系统

设计并实现了基于Pocket PC的互联网遥操作机器人足球比赛系统,按照需求分析、系统设计与实现,以及实验结果的思路描述了整个过程,建立了无线网络环境下遥操作理论研究的实验平台,并以此为基础对遥操作机器人足球背景下的操作者策略与自主智能的融合作了一些探索。

基于视觉伺服的输电线巡检机器人抓线控制

巡检机器人在越障时,需要完成机器人手臂的准确抓线控制.结合输电线的几何特征和摄像机成像原理,提出了一种基于单摄像机的立体视觉方法来确定输电线的位置和姿态.基于该定位方法及视觉伺服理论,建立机械手抓线伺服控制模型.利用自行研制的巡检机器人进行了视觉伺服抓线实验;实验结果验证了该方法的有效性.

基于网络的多机器人遥操作系统中的人机交互研究

针对基于网络的智能机器人遥操作系统中人机交互的主要难点和现有方法的不足,结合基于网络的多机器人遥操作系统的特点,应用多模式控制的方法丰富了操作者与机器人系统的交互途径,提高了操作效率.在此基础上,为解决网络时延给多机器人遥操作系统中的人机交互带来的问题,提出了一种带有时间标记的基于事件的方法,在保证系统稳定运行的同时提高了系统的效率和性能.实验证明了所提方法的有效性和优越性.

输电线路巡检机器人越障控制研究

介绍了超高压输电线路巡检机器人越障控制方法。根据巡检作业任务的要求,采用遥控与局部自主控制相结合的方法,实现了巡检机器人沿线行走及跨越障碍的功能。采用基于单目摄像头定位和视觉伺服的方法,实现了巡检机器人的自主越障控制。实验结果表明,该机器人可沿线行走并自主跨越障碍,从而验证了控制系统设计的有效性与合理性。

基于Internet的遥操作机器人足球系统设计

针对目前基于Internet的遥操作机器人系统普遍完成任务简单,复杂度低,影响力有限的状况,本文将遥操作技术和Internet技术应用于具有高动态性、高协作性和高对抗性的机器人足球系统中,建立了基于Internet的遥操作机器人足球系统的体系结构,提供了该系统的软件设计方法,并针对网络通信设计了应用UDP协议进行连接和数据传输的方法.实际建立的基于Internet的3对3遥操作机器人足球系统验证了系统设计方法的可行性和有效性.通过实验验证了应用UDP协议进行连接和数据传输相对于应用TCP协议的优越性.