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关键词： 惯量前馈   欧拉-拉格朗日方程   惯量匹配  

摘要： 0前言 机器人惯量前馈技术是贝加莱公司的一项非常重要的技术，即便在整个业界也是一项前沿的技术，它能解决机器人在运动过程中抖动的问题，提升机器人系统的精度和效率，目前该项技术仅为业内少数公司拥有。

关键词： 机器视觉   控制技术   机器人   包装业   应用   机械控制系统   视觉传感器   力/力矩传感器  

摘要： 未来的机器人包装系统将会是什么样的呢？机械设备制造商和自动化解决方案供应商正在帮助包装业提高机器人的工作能力，将其多种功能融入到机械控制系统之中。同时，一波新的传感器可能会应用到机器人身上——视觉传感器、飞行时间传感器、力／力矩传感器和触觉传感器。未来的机器人包装系统将是一个更加简化、更加集成化和更加经济的控制机构，再加上采用更为复杂的传感技术。

关键词： 特征参数   语音识别   TSMS   DTW高效算法   机器人控制  

摘要： 语音,作为人类最自然的交流工具,是人类获取资源与信息的重要来源。在信息技术高速发展的今天,让计算机能“听懂”人类的语音,是人—机进行沟通的最便捷的形式之一,语音识别就是这样的一门技术。近些年来,语音识别技术一直是计算机应用的热点。同样,机器人技术也逐渐成为现代自动化技术发展的标志之一。因此,将语音识别技术和机器人控制技术相结合,更是体现了当今最高技术上的自动化。 本课题利用博创科技的旅行家—Ⅱ号机器人,以实现对机器人的语音控制为目标,针对语音信号的特征参数提取问题、语音识别算法的性能优化问题及机器人运动测试进行探讨研究,具体工作如下: 提出了一种新的语音特征参数提取的方法。在传统的基于人耳听觉特性的MFCC特征参数基础上,将其与基于人的发声机理的共振峰参数结合,构成新的语音特征参数（MFCC+共振峰）。该方法从语音的发声机理和人耳听觉两方面出发,提取语音参数,此算法较传统方法包含信息量多,准确性高,且抗噪声能力强。 针对传统的隐马尔科夫模型训练过程中对初值依赖性强、容易陷入局部最优的缺陷和DTW算法实时性的要求,分别提出了三步混合算法（TSMS）和DTW高效算法。经过仿真实验表明,TSMS算法的适应性更强,收敛速度更快,识别的准确率更高。DTW高效算法能够在满足实时性的前提下,减小计算量。给出两个改进算法的实验测试结果,验证了两者的优势。 最后,设计机器人语音控制系统。创建Microsoft Speech SDK程序文件,编写DTW高效算法的端口程序和机器人运动测试程序,并对运动测试结果作了分析和说明。

关键词： 机器人控制   视频图像采集   单片机系统   远程控制  

摘要： 建国以来,我国城市的发展迅速崛起,工业化城市、旅游城市、经济开发区等异军突起,国家一片昌盛繁荣的景象。虽然国家很大一部分市政公用设施都在不停的发展改造,但地下管线的新旧层次突出,部分城市甚至仍在使用明清时期的排水设施。地下管道设施由于其掩埋于地下的特殊性,导致各方而工作开展都很困难,这给城市地下管道内部检测和定位带来了困难。要完成全国各城市地下管道探测普查任务,其工作是很艰巨的。采用过去传统的开膛破肚和人工下井探测技术手段是难以完成,甚至是无法做到的。由于长期以来管道养护手段局限性,现有管道大多存在不同程度渗漏、腐蚀、淤泥堵塞甚至坍塌等管道病害。管道病害影响了城市的排水能力,阻碍城市经济工业的持续正常的发展,不仅如此,管道病害还会引发水管爆裂、气体泄漏等状况破坏了城市正常生活次序,并可能危害到人们的人身安全。 随着科学技术的飞速发展,特别是电子计算机技术、机器人控制技术等新技术发展与应用,以及测绘、探查技术本身的进步,为城市地下管线探测提供新的方法和手段,对推动和加速城市地下管线探测普查工作具积极的意义。目前国外研制的采用机器人控制技术的地下管道内部检测设备,可以探测到管道或钻井的内部情况,并能够提供准确的量化数据,从而检测和鉴定管道的破损情况。该设备是近年来国外市政管网维护和检测的主要探测技术,特别是检测维护管道或钻井的管道内部损坏情况。我国非开挖地下管道内部机器人检测起步较晚,以引进国外设备为主,由于引进设备价格昂贵,在实际使用的普及率不高。 本文结合了国外采用机器人控制技术的地下管道内部检测设备性能和特点,并根据国内用户的切实需求,提出了一种新的地下管道检测机器人方案,该方案在分析了地下管道机器人远程检测的需求后,对系统的整体进行了设计和规划,并搭建了系统的软硬件平台。为保证系统具有较好的实时性和稳定性,机器人的控制主要采用单片机控制系统,单片机控制机器人运动软硬件实现方式和远距离管道内部视频图像采集,为机器人控制系统开发提供优越的平台。 新的地下管道检测机器人系统结合了机器人控制技术特点,整合了国内地下管道检测工程实现的关键技术,实现了管道内部图像采集的精确化和机器人控制的远程控制,并且成功应用到国内多个大中型城市的市政养护单位,取得了很好的经济效益和社会效应,具有广阔的市场前景。

关键词： 机器人控制技术   双语教学   教学改革  

摘要： 讨论了中南大学研究生课程机器人控制技术的双语教学改革。针对学科特点和当前就业形势,以一个研究生的视角分析了双语教学的必要性,从教材和教学团队两个层面分析了可行性,从课程内容、授课方式和考核办法的角度阐述了具体实践,并总结了取得的良好效果。

关键词： 服装耗能   模特机器人   机器人控制技术   正常步态   PWM调速  

摘要： 将机器人控制技术应用于模特腿部运动控制,设计了一种服装耗能测量系统。该系统采用PWM调速器调节直流电机的速度,电机通过同轴双侧输出蜗杆蜗轮减速器带动摆动导杆机构,实现机器人双腿特定步态下的规律性前后摆动,通过测量电路将电机电枢的电压和电流及步数信号送入主控计算机进行数据处理,完成模特机器人模拟行人腿部运动时的功率和行走步数测量。实验表明:该系统测量精度高,重复性好,为服装耗能机理和评价体系的深入研究奠定了基础。

关键词： 微型共轴双旋翼空中机器人   控制系统   设计模式   功能模块  

摘要： 随着空中机器人技术的发展，其在工业、民用以及军事等领域具有广泛的应用前景。空中机器人技术是一个多学科交叉的高科技领域，对人工智能、模式识别、自动控制、机械设计、电子电路、传感技术等多个学科提出了很高的要求。空中机器人技术的研究对这些及相关领域具有重要的推动作用。\n 空中机器人智能化、微型化、低成本、低功耗是未来空中机器人技术发展的趋势。本文着重研究基于微型共轴双旋翼(Miniature Co-axial Double-rotor简称MCD)空中机器人的控制技术。首先，从硬件系统平台出发给出了基于Cortex-M3内核ARM单片机(ARM7增强型)控制系统的总体设计方案，统一规划了各模块之间的结构关系，并在此基础上设计了机器人的多种传感器模块、Zigbee无线通信、地面站、电源、电气隔离的硬件及相关软件，制作了PCB板(Printed Circuit Board);其次，对机器人循迹技术进行了相关的研究，并做了部分飞行试验;最后，对课题的研究工作进行了总结，并提出了MCD空中机器人控制系统的一些设想。

关键词： 爬壁机器人   模糊控制   路径规划   路径跟踪   越障  

摘要： 本文的研究对象是将轮式与腿足式爬壁机器人结合的新型爬壁机器人,它在传统的单吸盘轮式爬壁机器人的基础上,设计了一个越障机构。运动方式为在平坦的壁面上,靠本体驱动轮移动;当遇到障碍物时,除改变移动路径避障之外,还可以靠越障机构翻越障碍物,继续向目标位置行进。这样,机器人既有轮式爬壁机器人移动速度快,控制方便的优点,又具有足式机器人越障能力强的优点。 机器人通过两驱动轮的差速驱动,实现全方位移动。通过建立了机器人坐标系,给出了机器人运动学方程,计算了机器人坐标系与环境坐标系之间的变换矩阵。基于模糊控制理论,首先,设计了采用比例因子控制的路径规划模糊控制器,并给出陷阱逃离策略。然后设计了路径跟踪的模糊控制器,并讨论分析了参数的选择对路径跟踪效果的影响。 越障机构是机器人越障的根本。首先针对越障机构的特点,对机构进行了正运动学分析和逆运动学求解,根据障碍物的不同类型,对蠕动越障、地壁过渡、直接翻越、间接翻越及上下台阶面等不同越障方式进行了规划,并对机构的越障能力进行了分析。最后通过编写软件进行仿真实验,验证了正逆运动学的正确性及规划方法的有效性。 结合轮部及越障机构研究的控制方法,设计了机器人远程控制界面,并基于硬件控制系统,编写主从控制器的程序,包括通信协议,传感器信息采集程序,轮部运动程序,关节运动程序,路径规划模糊控制程序,路径跟踪模糊控制程序等。 最后,通过路径规划和路径跟踪的软件仿真实验,验证了所设计的控制器的有效性,并对结果进行了分析。通过轮部遥控实验,证明了PC机与主控制器,主控制器与从控制器之间的通信系统的有效性,同时也验证了轮部运动学的正确性。通过避障路径规划实验,证明了所设计的模糊路径规划控制器可使机器人有效的避开障碍物。通过路径跟踪实验,证明了路径跟踪方法可使机器人有效跟踪给定曲线。

关键词： 机器人控制   Linux   RTAI   实时性   网络编程  

摘要： 为了研究从一台运行RTAI(the RealTime Application Interface for Linux)实时Linux的PC机并行口输出两路PWM控制信号来驱动遥控机器人的前进、后退和转向,以及利用基于TCP/IP套接口的网络连接在控制端(即客户端)与遥控车(即服务器端)之间进行无线通信的具体过程。文中简要阐述了RTAI的原理和优缺点,并且用一台普通的台式计算机主板和遥控赛车模型搭建了一个移动机器人平台。实验结果表明,此平台可以很好的满足对遥控机器人的远程控制,具有很大的开发利用潜力。

关键词： 堤坝检测水下机器人   嵌入式系统   VxWorks   PC104总线   体系结构  

摘要： 为查找江、河、湖、海的各种堤坝的裂缝、破损和隐患等质量问题而设计的框架式结构遥控堤坝检测水下机器人,介绍了堤坝检测水下机器人运动控制技术。首先利用最小二乘法获取机器人水动力系数,并在此基础上建立了四自由度运动仿真系统。在运动控制系统体系结构中对堤坝检测水下机器人从硬件及软件体系结构两方面进行了介绍。硬件采用基于PC104总线的多板卡嵌入式系统,嵌入式控制器采用美国AMD公司的基于ELAN520的单板计算机以及VxWorks高性能实时嵌入式操作系统。对软件控制信息流、运动控制算法及用于定位的船位推算也进行了阐述。