分布式鑿巖機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)上移植了μc/os-ii嵌入式操作系統(tǒng)；根據(jù)該控制系統(tǒng)的實(shí)際功能需求,進(jìn)行了系統(tǒng)主要任務(wù)的設(shè)計(jì)與分配；最后對巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制平臺(tái)的顯示界面進(jìn)行了功能性的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)電力隧道巡檢機(jī)器人遠(yuǎn)程控制平臺(tái)與巡檢機(jī)器人硬件終端的交互功能。

手動(dòng)機(jī)器人對于機(jī)器人比賽的制勝起著舉足輕重的作用,首先提出了手動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,然后根據(jù)控制方案分別進(jìn)行了硬件、軟件的設(shè)計(jì),最后總結(jié)了設(shè)計(jì)調(diào)試過程中的心得體會(huì)。

針對建筑行業(yè)常見的在金屬板材上開孔的問題,介紹了以快速開發(fā)、成本低廉、維護(hù)方便等為目的的嵌入式開孔機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和軟硬件結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)選用了ti公司型號(hào)為tms320f28335的dsp做為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心,采用圓柱坐標(biāo),多軸聯(lián)動(dòng)完成切割運(yùn)動(dòng)軌跡。系統(tǒng)整體上可以獨(dú)立完成與切割相關(guān)的參數(shù)采集、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算、切割實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制等功能。該設(shè)計(jì)方案大大簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性,并優(yōu)化了軟件的結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)控制方式及各種算法的實(shí)現(xiàn)更加靈活。

結(jié)合鋁錠的堆垛作業(yè),采用s40ma型pc機(jī),設(shè)計(jì)了鋁錠堆垛機(jī)械手模型的控制系統(tǒng),確定了i/o點(diǎn)分配及控制系統(tǒng)總圖,并給出了總梯形圖。這種技術(shù)同樣適用于其它工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)。

針對圖書館圖書借閱、上下架和傳送整理的智能化需求,設(shè)計(jì)、開發(fā)了一種基于分布式結(jié)構(gòu)的圖書整理機(jī)器人系統(tǒng).該系統(tǒng)由循跡移動(dòng)底盤、圖書夾取機(jī)械臂和人機(jī)交互界面3部分組成.圖書整理機(jī)器人系統(tǒng)采用plc和單片機(jī)作為主控單元,利用超聲波傳感器和灰度循跡傳感器作為障礙檢測及巡線定位模塊,采用三軸直角坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和mg995舵機(jī)作為機(jī)械臂的三維運(yùn)動(dòng)機(jī)械臂的驅(qū)動(dòng)裝置.通過visu＋開發(fā)的人機(jī)交互界面選取圖書信息,可以在無人干預(yù)的情況下,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的巡線定位、超聲波避障、自動(dòng)取/還書籍和實(shí)時(shí)通信.經(jīng)過原理樣機(jī)的搭建和實(shí)際測試,驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和正確性.該系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、節(jié)能環(huán)保、自動(dòng)化執(zhí)行效率高,能夠降低圖書館員的勞動(dòng)強(qiáng)度,適用于各類大、中、小型圖書館和閱覽室,具有廣闊的應(yīng)用空間.

焊接機(jī)器人是指從事焊接工業(yè)的機(jī)器人,是一種多用途的、可重復(fù)編程、能自動(dòng)控制的操作機(jī)。焊接機(jī)器人能提供穩(wěn)定地焊接質(zhì)量,減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率,在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。國外在這方面的技術(shù)基本成熟,但國內(nèi)對這些技術(shù)的了解還不是很充分。本文介紹了焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)的應(yīng)用狀況及意義,探討分析了我國焊接機(jī)器人的發(fā)展趨勢,并且著重分析了焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)。

為了解決焊接生產(chǎn)過程中輻射強(qiáng)、煙塵大、危險(xiǎn)性高的問題,設(shè)計(jì)了一種基于cortex-m3核處理器的無線移動(dòng)焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以cortex-m3核的stm32處理器作為主控制器,低功耗無線芯片sx1212作為通信模塊。針對無線移動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性和電機(jī)運(yùn)行精度進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單,響應(yīng)速度快,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

本文首先論述了我們研制的一臺(tái)示教再現(xiàn)四自由度鎢極氬弧焊機(jī)器人的工作原理及技術(shù)要求，其次給出控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，軌跡規(guī)劃及插補(bǔ)算法，簡要介紹了數(shù)字伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用了一種專用電機(jī)控制集成電路，鎢極氬弧焊機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)是抗高頻高壓干擾，文章最后提出了解決這一問題的一些措施。

空調(diào)外機(jī)殼體孔機(jī)器人是一種新型的利用液壓技術(shù)并采用plc控制的沖壓機(jī)器人。相對于傳統(tǒng)的壓孔機(jī)床,孔機(jī)器人外形小,工作環(huán)境噪聲低,能源利用率高,特別適合薄壁元件的加工,穩(wěn)定性高,使用安全,可以根據(jù)實(shí)際需要自行選取控制。因此研究和設(shè)計(jì)這樣一種新型的壓孔機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式機(jī)床具有現(xiàn)實(shí)的意義。

設(shè)計(jì)了基于運(yùn)動(dòng)控制卡的2-ppa移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng),采用visualbasic6.0開發(fā)平臺(tái),將所需的動(dòng)平臺(tái)軌跡,通過運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算模塊,轉(zhuǎn)化成輸入關(guān)節(jié)速度等參數(shù),接著連接pci-7340運(yùn)動(dòng)控制卡和umi-7764多功能數(shù)據(jù)采集卡,調(diào)用ni公司提供的vb模塊函數(shù),控制步進(jìn)電機(jī),實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。

本文設(shè)計(jì)了一種基于can總線的多關(guān)節(jié)機(jī)器人控制器,系統(tǒng)采用自帶can控制器的c8051f506單片機(jī)為控制核心,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件和軟件。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,系統(tǒng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,具有很高的實(shí)用價(jià)值。

針對機(jī)器人控制中存在的實(shí)時(shí)性要求,在原組件式機(jī)器人控制軟件框架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了新的任務(wù)模塊接口。提出了實(shí)時(shí)任務(wù)模塊的概念,采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘模型執(zhí)行多實(shí)時(shí)任務(wù)的方法,實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)的并發(fā)實(shí)時(shí)運(yùn)行;并基于java平臺(tái)和windows操作系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),其中框架整體采用java平臺(tái)實(shí)現(xiàn),java平臺(tái)中的時(shí)鐘采用jni技術(shù)在windows操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn);最后進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測試,測試結(jié)果驗(yàn)證了該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。研究結(jié)果表明:經(jīng)過改進(jìn)后的機(jī)器人控制軟件框架,適合機(jī)器人控制軟件的開發(fā),尤其是對多任務(wù)實(shí)時(shí)性有一定要求的機(jī)器人控制軟件開發(fā);同時(shí)該控制軟件框架降低了架構(gòu)機(jī)器人控制軟件的難度,并為其軟件開發(fā)提供了一個(gè)柔性開發(fā)平臺(tái)。

焊接機(jī)器人系統(tǒng)的核心是伺服系統(tǒng),伺服系統(tǒng)電機(jī)位置的精確控制是焊接機(jī)器人技術(shù)的關(guān)鍵,針對傳統(tǒng)的pid在焊縫跟蹤過程中存在快速性和平穩(wěn)性矛盾的問題,本文介紹了一種基于激素分泌調(diào)節(jié)超短反饋原理的生物智能控制器(nuc),該控制器在傳統(tǒng)pid控制器的基礎(chǔ)上增加了超短反饋處理模塊,處理過的信號(hào)和傳統(tǒng)控制單元輸出信號(hào)經(jīng)過計(jì)算,構(gòu)成了一種非線性控制算法。針對焊接機(jī)器人伺服系統(tǒng)的電機(jī)位置進(jìn)行精確的自適應(yīng)控制。仿真結(jié)果表明,該控制器具有動(dòng)態(tài)性能好、收斂速度快、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。

目前,中央空調(diào)管道清掃已經(jīng)越來越引起人們的重視,對空調(diào)管道進(jìn)行定期清掃,可有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,并能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的;首先介紹了空調(diào)通風(fēng)管道清掃機(jī)器人總體系統(tǒng)設(shè)計(jì),然后對機(jī)械車體和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),提出了多組態(tài)控制工作模式;機(jī)器人車體控制系統(tǒng)以單片機(jī)c8051f020控制核心,對管道清掃機(jī)器人行走和轉(zhuǎn)彎策略進(jìn)行了設(shè)計(jì)與測試,采用模糊pid控制調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,結(jié)合感知傳感器信息對電機(jī)協(xié)調(diào)控制,有效地實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人直線行走和穩(wěn)定轉(zhuǎn)向。

介紹了多品種汽車混流機(jī)器人噴漆自動(dòng)線上的北京頂噴漆機(jī)器人的組成、工作過程。詳細(xì)闡述了三菱fx2nplc控制程序設(shè)計(jì),探討了采用三菱fx2nplc控制設(shè)備運(yùn)行的方法。同時(shí)也介紹了該控制系統(tǒng)中f930圖形操作終端用于生產(chǎn)自動(dòng)線監(jiān)控的方法。通過實(shí)際運(yùn)行表明:該頂噴漆機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)應(yīng)用是成功的,提高了生產(chǎn)效率。

本文主要目的在于分析和探討工業(yè)機(jī)器人的控制體系設(shè)計(jì),希望能夠通過實(shí)踐研究工業(yè)機(jī)器人在玻璃加工設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用了解并掌握工業(yè)機(jī)器人的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值.本次研究從工業(yè)機(jī)器人控制及應(yīng)用的現(xiàn)狀研究入手,建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程研究體系,深入探討工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人的硬件及軟件設(shè)計(jì)和控制管理工作細(xì)節(jié),達(dá)成工業(yè)機(jī)器人控制模板的實(shí)際設(shè)計(jì)需求,進(jìn)而在良好的工作運(yùn)營模式下應(yīng)用于玻璃的加工設(shè)備工作當(dāng)中,為提升玻璃加工設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率奠定良好的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ).

由于變電站設(shè)備長期暴露在戶外環(huán)境中,因而設(shè)備的表面會(huì)出現(xiàn)工業(yè)污穢以及自然污穢的積累。一旦出現(xiàn)污閃問題,將直接威脅到變電站的正常運(yùn)行。因而,使用帶電水沖洗移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行變電站的沖洗有著重要的意義。本文先對機(jī)器人總體設(shè)計(jì)進(jìn)行探討,并進(jìn)一步研究變電站帶電水沖洗移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型在單片的dsp處理器中引入fp-ga處理器,形成基于dsp+fpga的雙核處理器,并充分考慮電池在這個(gè)系統(tǒng)的作用,實(shí)現(xiàn)單一控制器同步控制七軸的功能,把無線多吸盤墻面清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)中工作量最大的七軸伺服系統(tǒng)交給

針對目前螺絲鎖付機(jī)器人作業(yè)對夾具定位工件精度要求高,不能自行校正工件孔位偏差等問題,分析工件偏差產(chǎn)生機(jī)理,結(jié)合hexsight圖像處理軟件,提出基于視覺定位的偏差補(bǔ)償算法,自行校正螺絲孔位偏差,降低夾具對工件定位精度的要求;同時(shí)對螺絲鎖付路徑?jīng)]有進(jìn)行合理規(guī)劃的問題,分別使用傳統(tǒng)遺傳算法和改進(jìn)遺傳算法對螺絲鎖付路徑進(jìn)行優(yōu)化,并給出了螺絲鎖付優(yōu)化路徑圖;實(shí)驗(yàn)表明該控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,螺絲鎖付效率及準(zhǔn)確度得到顯著提高。

針對智能建筑中的照明子系統(tǒng),該文設(shè)計(jì)了一套分布式管理控制系統(tǒng)。通過對室內(nèi)進(jìn)行建模,確定了房間燈具的安裝數(shù)量以及光照度傳感器的安裝位置,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的照明效果。采用ideabox3作為現(xiàn)場plc控制器,在plc程序設(shè)計(jì)上采用基于iec61499標(biāo)準(zhǔn)的分布式構(gòu)架,搭建了完整的分布式控制系統(tǒng)。上位機(jī)基于web技術(shù)實(shí)現(xiàn)了操作友好的人機(jī)交互界面,并且能夠通過internet進(jìn)行遠(yuǎn)程操作管理。該照明系統(tǒng)不僅提供了舒適安逸的工作環(huán)境,而且通過設(shè)置不同的情景模式和充分利用自然光進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光,節(jié)約了能源。

文章設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)乒乓球撿球機(jī)器人,該機(jī)器人采用stm32單片機(jī)作為控制系統(tǒng),利用涵道的高速旋轉(zhuǎn),使殼體內(nèi)外產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)差,將外界的乒乓球壓進(jìn)殼體,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撿球的目的,在裝置的最底部安裝了可以旋轉(zhuǎn)的撥球裝置,盡量的做到整個(gè)殼體的密閉性。

舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器,適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。在本設(shè)計(jì)中,我們采用單片機(jī)來驅(qū)動(dòng)舵機(jī)工作,單片機(jī)通過改變輸出的pwm信號(hào)占空比來控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速;舵機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)等功能;為了更直觀地顯示轉(zhuǎn)角,我們采用了四位八段數(shù)據(jù)管用于實(shí)時(shí)顯示。