摘要：为解决无极绳连续牵引车“最后一公里”问题,设计巷道搬运机器人自主行走控制方案,用于配合无极绳连续牵引车搬运巷道内转载点物料。详细阐述巷道搬运机器人自主行走总体方案,基于栅格法对运行环境进行建模,基于改进的A^(*)算法完成巷道搬运机器人自主行走以及避障控制,最后完成仿真验证。仿真结果表明,设计的巷道搬运机器人自主行走控制方案能够较快的搜索最优路径并具备静态避障能力,降低了工人劳动强度,提升了无极绳连续牵引车的作业效率和作业安全系数。

摘要：针对点动控制的单侧制动式转向履带底盘在自主行走中控制精度低、转向切换频繁的问题,提出了一种基于单侧制动转向履带底盘的三切线局部路径动态规划算法,根据履带底盘转向制动力矩不可控特性,设计了“转向-直行-转向”的局部路径规划方式。三切线局部路径动态规划算法由1条直线与2条圆弧相切组成,第1段圆弧与车辆行驶方向相切,车辆沿圆弧转向逐步偏向目标航线;第2段直线与两段圆弧相切,车辆沿直线行驶逐步靠近目标航线;第3段圆弧与目标航线相切,车辆沿圆弧转向逐步与目标航向一致。车辆通过历史移动的横向偏差和航向偏差采用加权递推平均滤波计算转弯半径,判断当前所处阶段进行调整。田间自动直线行驶试验结果表明:在横向偏差0.25m、航向偏差为0°的起始状态下,以行驶速度0.4m/s前进,在该算法下行驶的横向偏差绝对值均值和横向偏差标准差分别为0.085、0.104m,分别比bang-bang算法增加23.19%、19.54%,航向偏差绝对值均值和航向偏差标准差分别为3.31°、3.74°,分别比bang-bang算法减少25.95%、25.64%,总转向控制次数为9次,比bang-bang算法减少43.75%。三切线局部路径动态规划算法适用于单侧制动式转向履带底盘,具有更高的路径跟踪精度和较低的控制频率,满足田间作业需求。

摘要：为进一步提高烟草病虫害防治机械智能化水平,研制了一款自主行走式植保作业车。通过结构设计、主要部件选择和控制系统设计,采用四轮驱动、中部折腰转向及轮距和底盘可调节的方式,实现作业车自主行走,具有机动性强、操控简单、作业效率高等优点。田间试验结果表明:该车最小转弯半径为2m,直线偏移率为0.05m,续航时间达2.54h,符合设计要求,为烟草植保机械的研发提供理论参考和技术支持。

摘要：基于新型垃圾回收模式,提出一种以行车电脑NUC 7i5BNK为主控制器的自主行走的智能回收车。智能回收车主要从系统硬件进行设计,硬件模块设计主要分为检测模块、控制模块和执行模块,检测模块由IMU、GPS、激光雷达等传感器组成,获取回收车的实时位姿数据。控制模块的核心处理芯片为NUC 7i5BNK,连接嵌入式设备,获取传感器输出的位姿信息,发送指令至执行模块电机驱动板,控制电机运行,并发送数据至显示屏实时显示。经过多次实测,在小角度扰动下,智能回收车可以精确进行自主行走及自动避障,自主行走过程中,智能回收车姿态角输出误差小、行驶速度快、行走路径精度高、运行稳定高速、灵活性高、覆盖面积广。

摘要：为实现管道清洗自动化,设计了一种自主行走式管道清洗机器人。履带式行走机构可实现机器人自主行走,采用螺纹钻头清洗管道污垢,利用Arduino控制板对电机扭矩进行控制。通过对管道清洗机器人主体结构与控制系统的研究,完成了机器人硬件与程序设计,并进行了可行性分析。该研究结果可为自主行走式管道清洗机器人的进一步开发利用奠定基础。

摘要：495HR电铲上下车分离后,下车部分移动困难,原来的移动方案耗费设备、浪费时间,存在重大安全隐患。针对性地设计出电机自主行走控制工艺,彻底解决该问题。

摘要：为解决光传输管道清洗机器人需沿管道中心线精确行走的问题,基于沿墙导航的策略对此问题展开了研究。运用反馈线性化方法并基于运动学模型设计了纠偏控制器;针对光传输管道壁面较光滑的特点,提出了一种新的基于双线结构光视觉传感器的机器人位姿精确检测方法,并建立了位姿偏差计算模型。通过所设计的纠偏控制器实时纠正机器人的位姿偏差来实现高精度沿线行走。最后利用样机进行了行走实验,实验结果表明机器人的稳定行走精度达到±2mm,满足应用要求。

摘要：为解决蔬菜设施中人工施药所带来的系列问题,设计了可以自主行走的小车,用来搭载施药器械实施无人化蔬菜植保作业。该小车特点为:外形尺寸小,可以在蔬菜设施内部狭窄的路面上完成直行、转弯、倒车等动作;使用直流电机、控制器、光电传感器等器件,实现低成本的自主行走控制方案。将小车自主行走所需动作和控制器指令关联并编制程序,通过样机行走确认,小车可以完成包括直行、原地转弯、轨迹修正在内的各种动作,能够实现设施内的高精度自主行走。

摘要：目前控制机器人自由行走方法,存在机器人收敛机械能缓慢、不能自由应对路况变换等问题,为此本文提出基于Mindstorms的机器人自主行走控制方法研究。具体设计为:建立基于Mindstorms的机器人自由行走动力学模型,设定机器人稳定行走映射过程,形成机器人稳定行走周期;将Mindstorms自由行走动力学模型,转变成坐标系,并在平面投影,得到的投影数据,即为机器人行走数据;在Mindstorms的基础上,将机器人稳定行走周期、行走数据代入,并设置机器人行走的极限循环值,从而控制机器人自由行走。最后,对比本文控制方法与传统控制方法控制机器人自由行走机械能收敛速度,从而证明本文方法的有效性。

摘要：为解决隧道反光环清洗困难的问题,设计一种隧道反光环自动清洗机器人。分别对机器人主框架、行走装置、清洗装置和智能检测系统等部分进行了规划与设计,确定各部分的主要功能和实现方式,并利用ANSYS Workbench对主框架进行静力学分析。机器人样机真实隧道环境实验结果表明:该隧道反光环清洗机器人结构与控制设计合理,工作状况良好,在不影响隧道正常通车的情况下完成了反光环的清洗。