一种全方位移动机器人的运动分析与控制实现 被引量：43

1

作者 张翮 熊蓉 +1 位作者 褚健 丁冠英 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1650-1653,1672,共5页

为达到在动态环境下,对机器人进行实时控制的目的,提出一种全方位移动机器人运动控制器的设计方法.以足球机器人Robocup作为实验平台,全方位移动机器人作为研究对象,通过研究具有四组正交轮组成的移动机构运动机理,在将机器人运动进行... 为达到在动态环境下,对机器人进行实时控制的目的,提出一种全方位移动机器人运动控制器的设计方法.以足球机器人Robocup作为实验平台,全方位移动机器人作为研究对象,通过研究具有四组正交轮组成的移动机构运动机理,在将机器人运动进行分析的基础上,以数字信号处理器(DSP)为核心,引入专家比例积分微分(PID)速度控制器,实现了对机器人的控制.实验结果表明,该设计方法有很好的实时性和一定的鲁棒性,在实际比赛中,实现了对全方位移动机器人的快速、实时、准确控制. 展开更多

关键词 全方位移动机器人 控制实现 DSP

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全方位移动清扫机器人控制技术的研究 被引量：8

2

作者 周大威 高学山 +1 位作者 王炎 徐殿国 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第6期65-67,87,共4页

研制出一种全方位移动清扫机器人 ,可实现大面积区域室内地面的清扫服务。结构开放性、模块通用性和反应快速性为原则 ,设计出一种适合于机器人服务的控制系统 ,提出了一种分级并行控制结构 ,阐述了硬件结构和软件流程 ,提出了电源管理... 研制出一种全方位移动清扫机器人 ,可实现大面积区域室内地面的清扫服务。结构开放性、模块通用性和反应快速性为原则 ,设计出一种适合于机器人服务的控制系统 ,提出了一种分级并行控制结构 ,阐述了硬件结构和软件流程 ,提出了电源管理和腔路转换两种节能措施 ,最后给出了现场试验结果。 展开更多

关键词 全方位移动 清扫机器人 控制系统 分级并行结构

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一种全方位移动机器人的系统设计 被引量：9

3

作者 李明河 王伟 +3 位作者 王健 王伟 王殿君 薛龙 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第1期51-54,共4页

针对机器人寻找场地黑色中心区域的任务要求,研制一种四轮驱动全方位移动机器人。依据机器人所需的驱动力,计算驱动电机的功率,并对电机进行选型,分析机器人的转向性能,设计基于ATmega128单片机的控制系统。机器人性能实验结果表明:设... 针对机器人寻找场地黑色中心区域的任务要求,研制一种四轮驱动全方位移动机器人。依据机器人所需的驱动力,计算驱动电机的功率,并对电机进行选型,分析机器人的转向性能,设计基于ATmega128单片机的控制系统。机器人性能实验结果表明:设计的全方位移动机器人采用前、后轮逆相位转向时,运动稳定性较好,并能够准确地找到目标点。 展开更多

关键词 全方位移动机器人 控制系统 转向半径

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一种全方位护理移动机器人的结构设计与运动学分析 被引量：5

4

作者 贠今天 武爱华 桑宏强 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期78-83,88,共7页

针对需要护理的环境背景及机器人的作业要求,提出了一种全方位护理移动机器人的设计方法,运用solidworks进行了各部分结构初期设计,并在ADAMS中对该虚拟样机进行了动力学仿真,完成了对选型的电机进行了验证;利用D-H方法建立了机器人上... 针对需要护理的环境背景及机器人的作业要求,提出了一种全方位护理移动机器人的设计方法,运用solidworks进行了各部分结构初期设计,并在ADAMS中对该虚拟样机进行了动力学仿真,完成了对选型的电机进行了验证;利用D-H方法建立了机器人上肢单臂运动学模型,得到了机器人的运动学正逆解;通过对上肢双臂建立两杆避碰模型,提出了两种相碰的检验条件,选出了最佳检测避碰方案,解决了约束条件下双臂的逆运动学问题;在Matlab环境下,利用蒙特卡罗法计算出工作空间,为确定机器人构形、参数和杆长的优化提供了依据;基于移动机器人在特定环境中的运行稳定性、应用范围、承载能力等特点,对机器人下肢移动方式进行了优化选择,采用全方位移动的完整约束Mecanum轮结构并建立下肢运动学模型,通过对其逆运动学速度雅可比矩阵秩的计算,结合具体结构的分析,优选出四轮全方位运动系统的最佳结构布局形式,提高了机器人运动过程中的稳定性. 展开更多

关键词 全方位护理 护理机器人 移动机器人 结构设计 运动学分析 双臂逆解分析 工作空间

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基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人的研究及设计 被引量：5

5

作者 杨家武 刘林 +1 位作者 王琢 张铎 《现代电子技术》 北大核心 2020年第5期155-158,共4页

为了保证移动机器人的机动性和灵活性,提高登台越障运动的能力,设计了一种基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人。采用M3508直流无刷减速电机和4个Mecanum轮相配合的方式,实现机器人的全方位运动;通过同步带传动,完成前后辅助腿的伸... 为了保证移动机器人的机动性和灵活性,提高登台越障运动的能力,设计了一种基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人。采用M3508直流无刷减速电机和4个Mecanum轮相配合的方式,实现机器人的全方位运动;通过同步带传动,完成前后辅助腿的伸缩运动,达到登台越障效果;采用STM32F405RGT6单片机控制中心板驱动底盘驱动电机和辅助腿伸缩电机,完成指控动作;利用串级PID控制电机,减少稳态误差,提高系统稳定性。结果表明,基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人机动性强、登台越障能力相对于普通移动机器人得到显著提高。 展开更多

关键词 MECANUM轮 轮腿式全方位移动机器人 STM32 串级PID FREERTOS 实时嵌入式系统

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全方位移动机器人视觉伺服系统的建模与控制 被引量：3

6

作者 林叶贵 邢科新 +1 位作者 何德峰 倪伟琦 《高技术通讯》 CAS 2023年第4期411-418,共8页

考虑非完整性移动机器人存在的速度约束问题,本文研究了由3个主动偏心轮组成的全方位移动机器人视觉伺服系统。针对视觉伺服系统具有视觉可见性约束和执行器约束,提出了一种基于模型预测控制(MPC)策略的视觉伺服控制器。首先,基于主动... 考虑非完整性移动机器人存在的速度约束问题,本文研究了由3个主动偏心轮组成的全方位移动机器人视觉伺服系统。针对视觉伺服系统具有视觉可见性约束和执行器约束,提出了一种基于模型预测控制(MPC)策略的视觉伺服控制器。首先,基于主动偏心轮的全方位移动机器人的运动学方程和视觉伺服系统误差模型,对全方位移动机器人偏心方向轮滚动角速度和偏转角速度的视觉伺服误差系统进行建模。在此基础上,建立全方位移动机器人的视觉伺服预测控制策略,并采用原对偶神经网络在线求解凸优化问题。最后仿真实验表明,所设计的控制器不仅可以较好地处理约束条件,驱动移动机器人到达目标点,并且与传统预测控制方法相比更高效。 展开更多

关键词 全方位移动机器人 视觉伺服 原对偶神经网络 模型预测控制(MPC)

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基于多种控制方式的全方位移动机器人研制 被引量：10

7

作者 贾茜 王兴松 周婧 《电子机械工程》 2010年第4期61-64,共4页

介绍了自主设计的Mecanum轮全方位移动机器人及其三种控制方式。该机器人无需改变车体姿态即可实现平面内三自由度运动。根据工作环境和任务要求的不同,该机器人提供了全向自主、寻迹和遥控三种控制方式。全向自主模式下,机器人自主运... 介绍了自主设计的Mecanum轮全方位移动机器人及其三种控制方式。该机器人无需改变车体姿态即可实现平面内三自由度运动。根据工作环境和任务要求的不同,该机器人提供了全向自主、寻迹和遥控三种控制方式。全向自主模式下,机器人自主运动无需人为干预;寻迹模式下,机器人在标识线引导下沿规划好的路径运动;遥控模式下,机器人更加灵活能够适应更复杂环境。三种控制方式的适当选择,能够提升机器人的运动性能,同时保证系统的稳定性。 展开更多

关键词 MECANUM轮 全方位移动机器人 控制方式

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基于双环滑模控制的全方位移动机器人轨迹跟踪研究 被引量：2

8

作者 车洪磊 《高技术通讯》 CAS 2022年第7期756-762,共7页

针对复杂环境下麦克纳姆轮的全方位移动机器人工作时面临不确定性以及内外部扰动等问题,提出基于双环滑模控制的移动机器人轨迹跟踪控制方法。采用拉格朗日方法建立了麦克纳姆轮移动机器人动力学模型,提出了双环滑模控制策略来实现内外... 针对复杂环境下麦克纳姆轮的全方位移动机器人工作时面临不确定性以及内外部扰动等问题,提出基于双环滑模控制的移动机器人轨迹跟踪控制方法。采用拉格朗日方法建立了麦克纳姆轮移动机器人动力学模型,提出了双环滑模控制策略来实现内外环的位置及速度跟踪,应用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性,并使用Matlab/Simulink软件进行移动平台的直线与圆弧轨迹跟踪的仿真。仿真结果表明,全方位移动机器人能够快速平滑地跟踪理想轨迹,误差收敛速度较快,系统的鲁棒性较强。此外,实物实验表明,所提算法能在外界扰动的情况下实现轨迹的跟踪控制。 展开更多

关键词 麦克纳姆轮 全方位移动机器人 轨迹跟踪 双环滑模

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毫米级全方位微型移动机器人的结构设计

9

作者 张琛 曹长江 +1 位作者 李振波 冯建智 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第6期63-65,4,共4页

根据微型机器人的要求 ,设计出实现全方位移动的微型机器人本体 ,该微型机器人外行尺寸仅为 8mm× 6mm× 6mm ,该微型机器人能达到较高的定位精度和转向精度。本文同时对该微型机器人运动的稳定性和全方位移动特性进行了论证 ,... 根据微型机器人的要求 ,设计出实现全方位移动的微型机器人本体 ,该微型机器人外行尺寸仅为 8mm× 6mm× 6mm ,该微型机器人能达到较高的定位精度和转向精度。本文同时对该微型机器人运动的稳定性和全方位移动特性进行了论证 ,实验表明该全方位微型移动机器人结构合理 ,运行可靠 ,具有一定的先进性和实用价值。 展开更多

关键词 微型机器人 微型马达 全方位移动 结构设计 稳定性 运动特性

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基于APFIGA的全方位机器人多障碍区路径规划研究 被引量：2

10

作者 蒋林 赵杰 +1 位作者 闫继宏 陈新元 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期68-73,共6页

为解决机器人在多障碍区的路径规划问题，提出了一种基于由遗传算法改进的人工势场法（APFIGA）的全方位移动操作机器人路径规划方法。该规划方法通过在可穿越的障碍区添加障碍物穿越系数来鼓励机器人走捷径，进而提高其路径优化能力；... 为解决机器人在多障碍区的路径规划问题，提出了一种基于由遗传算法改进的人工势场法（APFIGA）的全方位移动操作机器人路径规划方法。该规划方法通过在可穿越的障碍区添加障碍物穿越系数来鼓励机器人走捷径，进而提高其路径优化能力；利用当前点邻域内势场强度信息，结合遗传算法确定全方位移动操作机器人的运动方向及速度，并引入机器人速度及移动障碍物速度的影响，得出势场强度下降最快的路径，提高方法的动态环境规划能力。该方法能克服机器人在障碍物附近易于抖动的现象，通过在斥力势中添加与目标距离成正比的系数项解决目标不可达问题，并利用填平势场跳出局部极小。仿真与实物实验结果验证了所提出路径规划方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 全方位移动操作机器人 由遗传算法改进的人工势场法(APFIGA) 穿越系数 人工势场(APF) 遗传算法

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基于全方位视觉的移动机器人动态目标识别与导航问题研究

11

作者 於双飞 孔凡国 《信息通信》 2017年第7期262-263,共2页

现如今,信息技术水平不断升级,计算机视觉技术应运而生,智能机器人在这一技术的引导下,能够实现运动目标的有效识别以及准确的定位导航,这为智能机器人应用提供了广阔的发展空间,同时,也代表了全方位视觉技术的进步。文章首先对全方位... 现如今,信息技术水平不断升级,计算机视觉技术应运而生,智能机器人在这一技术的引导下,能够实现运动目标的有效识别以及准确的定位导航,这为智能机器人应用提供了广阔的发展空间,同时,也代表了全方位视觉技术的进步。文章首先对全方位视觉进行了基本介绍,分析了移动机器人动态目标识别与跟踪,探究了其在全方位视觉背景中的表现。 展开更多

关键词 全方位视觉 移动机器人 目标识别 导航

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基于旋量理论的全方位移动机器人运动与误差分析 被引量：1

12

作者 叶长龙 王瑞 +1 位作者 赵东 于苏洋 《沈阳航空航天大学学报》 2021年第3期33-39,共7页

以具有全方位移动机构及并联操作机构的全方位移动装配机器人(MY4-robot)为研究对象,重点研究驱动误差及关节几何误差对全方位移动操作机器人运动精度的影响。应用虚拟连杆原理和旋量理论分别建立其运动学模型与误差模型,得到各电机驱... 以具有全方位移动机构及并联操作机构的全方位移动装配机器人(MY4-robot)为研究对象,重点研究驱动误差及关节几何误差对全方位移动操作机器人运动精度的影响。应用虚拟连杆原理和旋量理论分别建立其运动学模型与误差模型,得到各电机驱动误差、杆长制造误差及铰接间隙误差与末端装配器位姿误差之间的关系,并找出影响误差的主要因素,在控制上提供同步控制各轮组驱动相位、各丝杠驱动同步性方法;在设计制造上,减小铰接的内孔与杆长的制造尺寸误差,并通过仿真与实验验证了以上分析的正确性,整体上提高全方位移动机器人的运动精度。 展开更多

关键词 全方位移动 虚拟连杆 旋量理论 运动学模型 误差模型 移动机器人

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全方位移动操作臂运动控制研究 被引量：1

13

作者 蒋林 闫继宏 +1 位作者 臧希喆 赵杰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期733-738,共6页

为了提高全方位移动操作臂完成任务的效率,提出了基于绝对定位的适时运动规划与控制策略.首先在全方位移动操作臂的控制结构中用CAN总线技术来提高控制的实时性与控制精度.然后研究了全方位移动操作臂全方位行走与原地转向两种模式的运... 为了提高全方位移动操作臂完成任务的效率,提出了基于绝对定位的适时运动规划与控制策略.首先在全方位移动操作臂的控制结构中用CAN总线技术来提高控制的实时性与控制精度.然后研究了全方位移动操作臂全方位行走与原地转向两种模式的运动控制以及机械臂的运动控制.接着详细研究了运动规划与控制策略,通过超声波绝对定位来适时调整优化全方位移动操作臂完成任务的控制量从而提高完成任务的效率.最后用全方位移动操作臂做了3个实验,两个全方位移动操作臂运动精度实验表明全方位移动操作臂运动精度高;一个控制策略实验表明运动规划与控制策略是正确的. 展开更多

关键词 全方位移动操作臂控制 运动规划与控制策略 全方位行走 原地转向 绝对定位

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用于精密微装配的全方位微小机器人 被引量：2

14

作者 张蕊华 陈海初 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1233-1237,共5页

研制出了一种90 mm×60 mm×85 mm,可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人,机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元,移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元两部分组成,最大宏运动... 研制出了一种90 mm×60 mm×85 mm,可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人,机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元,移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元两部分组成,最大宏运动速度为50 mm/s,开环定位精度1 mm,微运动最大速度200μm/s,开环定位精度1μm,分辨率为50 nm;微操作单元由压电陶瓷驱动的球基微驱动器与微夹持器两部分组成,微驱动器转动分辨率为0.000 1°,定位精度为0.000 5°,微驱动器金属球可以实现空间复杂的扫描运动,同时带动微夹持器末端实现精密定位,微夹持器采用压电陶瓷驱动的两级杠杆放大机构,末端最大张合位移为280μm,最大微夹持力为0.1 N.开发了基于视觉反馈的微装配作业控制系统,并在视觉的引导下,实现了机器人对微型齿轮、微型轴/孔等元件的夹取、搬运等微作业任务,并顺利完成了Φ180μm微型轴与Φ200μm微型孔之间的精密装配实验研究. 展开更多

关键词 微小型机器人 微操作 移动定位 微驱动器 微装配

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轮式移动操作机器人的动力学模型 被引量：4

15

作者 张硕生 余达太 《北京石油化工学院学报》 2002年第2期22-27,共6页

为了揭示移动平台与机械手间的相互耦合作用力,运用牛顿—欧拉方法推导了轮式移动操作机器人的动力学模型,该动力模型具有以下特点:(1)非完整约束被溶入动力学方程中;(2)移动平台和机械手间的耦合作用力在动力学方程中被完全地表达出来。

关键词 轮式移动操作机器人 动力学模型 非完整约束 牛顿-欧拉方法

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基于移动通信网络的农业移动机器人遥操作研究 被引量：2

16

作者 杨洪涛 《农机化研究》 北大核心 2022年第3期111-115,共5页

以农业移动机器人为研究对象,首先介绍了基于移动通信网络的遥操作技术,并基于ARM嵌入式技术,设计了农业移动机器人硬件方案,并从硬件和软件两方面设计实现了该系统。实验结果表明:该系统能够出色地完成任务,满足了预期的效果,具有一定... 以农业移动机器人为研究对象,首先介绍了基于移动通信网络的遥操作技术,并基于ARM嵌入式技术,设计了农业移动机器人硬件方案,并从硬件和软件两方面设计实现了该系统。实验结果表明:该系统能够出色地完成任务,满足了预期的效果,具有一定的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 农业移动机器人 移动通信网络 遥操作 ARM

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用于移动机器人遥操作的数字图象稳定化技术研究

17

作者 朱志刚 林学 +2 位作者 张强 徐光 石定机 《高技术通讯》 CAS CSCD 1996年第10期13-17,共5页

提出了基于长时运动滤波和图象仿射交换的数字图象稳定模型，在ＰＩＰＥ机上完成了一个数字图象的实时稳定系统。关键技术包括图象运动检测方法、运动滤波方法、消除抖动的运动补偿方法以及从象素到象素的图象校正算法。

关键词 遥操作 移动机器人 数字图象

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用于精密微装配的全方位微小机器人的研究

18

作者 张蕊华 陈海初 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1232-1232,共1页

研制出了一种90mm×60mm×85mm的可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人，该机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元，移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元2部分组成，宏运动最... 研制出了一种90mm×60mm×85mm的可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人，该机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元，移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元2部分组成，宏运动最大速度为50mm／s，开环定位精度为1mm；微运动最大速度为200μm／s，开环定位精度为1μm，分辨率为50nm．微操作单元由压电陶瓷驱动的球基微驱动器与微夹持器2部分组成，微驱动器转动分辨率为0．0001°，定位精度为0．0005°，微驱动器金属球可以实现空间复杂的扫描运动，同时带动微夹持器末端实现精密定位；微夹持器采用压电陶瓷驱动的2级杠杆放大机构，末端最大张合位移为280μm，最大微夹持力为0．1N．开发了基于视觉反馈的微装配作业控制系统，并在视觉的引导下，实现了机器人对微型齿轮、微型轴／孔等元件的夹取、搬运等微作业任务，并顺利完成了Ф180μm微型轴与Ф200μm微型孔之间的精密装配实验研究． 展开更多

关键词 微小型机器人 微操作 移动定位 微驱动器 微装配

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一种移动机器人遥操作接口系统的设计与实现 被引量：1

19

作者 侯保民 冯健翔 +3 位作者 杜芳 王俊锋 郭小强 侯海英 《现代电子技术》 2009年第10期34-35,38,共3页

针对移动机器人的远程操作问题,基于C++Builder软件环境,设计和实现了一种移动机器人的遥操作接口系统,可利用方向盘、键盘和鼠标来操作机器人的移动。基于此接口系统建立了遥操作系统原型,并且进行了室内试验。室内试验表明,此遥操作... 针对移动机器人的远程操作问题,基于C++Builder软件环境,设计和实现了一种移动机器人的遥操作接口系统,可利用方向盘、键盘和鼠标来操作机器人的移动。基于此接口系统建立了遥操作系统原型,并且进行了室内试验。室内试验表明,此遥操作接口系统具有简便、界面友好等特点。 展开更多

关键词 遥操作 人机接口 移动机器人 软件环境

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基于5G网络的农场移动机器人远程遥操作系统 被引量：3

20

作者 程致梁 《农机化研究》 北大核心 2022年第8期224-228,共5页

阐述了5G网络发展和优势,分析和研究了三轮农场移动机器人运动学和动力学原理,实现了一套基于5G网络的农场移动机器人远程遥操作系统。实验结果表明:在遥操作控制下,农场移动机器人顺利达到了从起点到终点的目的,且机器人转向圆滑、路... 阐述了5G网络发展和优势,分析和研究了三轮农场移动机器人运动学和动力学原理,实现了一套基于5G网络的农场移动机器人远程遥操作系统。实验结果表明:在遥操作控制下,农场移动机器人顺利达到了从起点到终点的目的,且机器人转向圆滑、路径线路最短,实现了遥操作控制和路径规划功能。 展开更多

关键词 农场移动机器人 遥操作 5G网络 运动学 动力学

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