摘要：本文建立了基于虚拟仪器的管道全位置环形焊接机器人测控系统。在分析管道焊接机器人特点的基础上,设计了由PC和NI-PCI7344、NI-DAQ6015以及图像采集卡等组成的硬件系统结构,采用LabVIEW编程平台编制测控系统软件。实验表明该,该测控系统运行稳定可靠,可以适应复杂地形处油气管道的全位置环形焊接。

摘要：针对压电陶瓷器件在精密定位控制中存在的迟滞、蠕变和位移非线性等不足,将模糊控制和PID控制相结合,根据各自的特点设计了模糊推理自校正PID控制器. 该控制器通过模糊推理来实现控制器参数的实时优化,且算法实现简单. 在此基础上建立实验系统,实验证明了该控制器适于压电陶瓷微位移系统.

摘要：设计了一种基于多微处理器的智能超声探测系统。该系统采用由上位工作模式控制单元和下位智能超声传感器阵列组成的分布式结构。每个超声传感器均由独立的微处理器控制,并完成实时数据处理、抗干扰处理、故障报警以及数据通信等功能。上位控制单元根据移动机器人的运动状态采用不同的控制策略,使下位传感器阵列分组并行工作,提高了探测系统的实时性;下位传感器采用"阈值比较法"、"改进型递推均值滤波"算法和模糊信息处理技术,提高了探测系统的准确性、可靠性。将该探测系统安装于RIRA-II移动机器人上,进行了基于主动视觉和超声信息的运动目标跟踪实验,实验表明超声探测系统运行可靠、稳定。

摘要：针对空间大型机械臂因其关节和臂杆柔性带来的抓捕前定位问题,为一种具有柔性捕获接口的新型末端执行器设计了分布式控制系统,并建立了以捕获环收缩速度为主要控制对象的抓捕策略,可实现稳定且高效的抓捕.其中,该控制系统由传感器单元、上层控制单元和3个模块化的底层驱动单元组成.传感器单元和底层驱动单元集成在末端执行器内部,采集系统的位置、力/力矩、电流及温度等传感器数据并实现伺服电机的底层驱动;上层控制单元通过高速总线可同时向3个底层驱动单元发送控制指令及控制参数,协调末端执行器执行抓捕、拖动及锁定操作.实验表明,基于该分布式控制系统,所提出的抓捕策略有效地提高了大型机械臂抓捕操作的可靠性.

摘要：提出了胡克铰在并联机器人应用中的关键问题。通过对胡克铰工作空间详细地仿真和研究,建立了分析此类问题的模型拟合法和更加精确的模型解析法,并运用这两种方法分析成对胡克铰的工作空间。研究结果应用于6-PTRT并联机器人的参数设计和干涉检验,使得该并联机器人的工作空间体积增大、并成功避免机器人发生铰链干涉。得到并联机器人胡克铰的工作空间对机器人优化设计,简化运动控制算法,提高其机构性能和安全性有着重要意义。

摘要：弹簧负载倒立摆(spring loaded inverted pendulum,SLIP)模型动力学分析缺乏有效解析化处理手段,为此提出一种基于摄动理论的SLIP模型支撑相动力学近似解求解方法.建立了飞行相顶点高度的Poincare映射,从而获得了SLIP模型动力学完整的解析化描述,通过误差分析验证了基于近似解析解的顶点高度预测值具有良好的数值逼近精度.在此基础上针对SLIP弹跳系统的运动控制,设计了基于Poincare逆映射的SLIP系统顶点高度无差拍控制器,并进行了阶跃期望轨迹跟踪实验.实验结果表明:本文所提出的算法具有快速跟踪期望轨迹的控制效果,同时可以有效抑制系统超调.此外,对质心水平速率实验曲线的分析证明算法在控制弹跳速率与高度间具有等效性,扩展了算法的应用范围.

摘要：通过对多种立体匹配算法的研究发现,立体匹配算法的流程可以归纳为5个阶段,初始匹配代价求取、候选匹配代价生成、视差计算是其中的3个核心阶段。该文以此作为理论基础,在VC++6.0环境下对各个阶段进行了类封装,进而设计出立体匹配算法分阶段测试平台。该平台用4种图像控制数据流的传递,统一了类之间的接口。性能检测实验表明,此平台结构清晰、功能完善、操作简单、可扩展性强。

摘要：在通过统计物理学角度分析压电陶瓷迟滞规律的基础上,结合数学建模方法,提出了一种简单实用的压电陶瓷迟滞数学模型。并设计了压电陶瓷实验控制系统,对迟滞数学模型进行了验证,实验结果表明,此模型可以有效减小压电陶瓷的迟滞非线性误差,提高压电陶瓷微位移的控制精度,本研究有助于实现基于压电陶瓷的高精度开环微位移控制。

摘要：针对6-DOF并联机器人的液压主关节,基于系统易于稳定与实现,提出了一种只利用被控系统输入输出测量值设计的MRACS。经仿真验证,系统稳定可靠,具有良好的跟踪精度。

摘要：对电弧光的干扰进行了深入的研究 ,建立了电弧干扰的光照模型 ;依据透视变换理论 ,给出了光源倾斜照射和摄像机倾斜接收情况下 ,被检测物体与摄像机之间的一般坐标变换数学模型。这两个模型对结构光传感器的设计具有非常重要的指导意义 ,基于这两个模型设计的结构光传感已在自动焊接实验中获得了成功的应用。