机器人CO2焊接视觉跟踪实时控制研究

本文在对采用ＣＣＤ摄象机正面拍摄焊接区图象并用微机进行图象处理，以及对视觉跟踪采用实时控制的必要性分析的基础上，通过实验建立了一个实用的机器人ＣＯ_２保护焊自适应控制系统。试验表明该系统能成功地避开焊接时短路过渡的干扰，获得满意的焊接区图象，满足机器人弧焊实时控制的要求．     

智能机器人的語音系統

智能机器人的一个重要特征是能说话,它的语音系统是采用现代语音合成技术来实现的。本文介绍三种主要的语音合成技术,并给出实际的结果。     

HP20机器人的运动学逆解计算及模拟仿真

根据Motoman HP20型机器人的结构特点,利用DH方法建立了其运动学方程,并推导出了运动学逆解。将所求得的运动学逆解编写成Matlab程序,计算了末端执行器在正弦曲线轨迹下各个关节角度变化曲线。建立HP20型机器人的多体动力学虚拟样机,将曲线导入驱动虚拟样机,得到模型的运动轨迹。通过对比,目标曲线与运动轨迹吻合良好,验证了运动学逆解及程序的正确性。研究结果为研究在特定工况下,机械臂的运动学、动力学及电机扭矩特性打下了基础。     

基于DSP与LabVIEW仿生运动机理模型在线切换、离散化系统

仿生运动机理模型在实际的应用过程中,必须针对特定的应用场合和不同的硬件系统选择不同的控制模型和最优参数,使实际效果达到最佳。文章提出了一种基于DSP与LabVIEW,对仿生运动机理模型进行实时在线离散化的方法。该方法实现了控制模型的在线切换、参数的实时修正、模型的在线离散化、LabVIEW和DSP的实时通信。实验结果表明,该系统实时性好、运行可靠。     

投篮机器人行走机构的设计与研究

分析了行走机器人常见的行走机构,并针对机器人在行走过程中需要跨越障碍物的要求,提出了一种有特色的投篮机器人行走机构,介绍了该种行走机构的设计思想和运动原理,并从理论上探讨了该行走机器人的运动分析、运动规划及运动误差等问题,具有上述结构的行走机器人改进后有较好的应用前景。     

Robot Map Verification of a Graph World

In the map verification problem, a robot is given a (possibly incorrect) map M of the world G with its position and orientation indicated on the map. The task is to find out whether this map, for the given robot position and its orientation in the map, is correct for the world G. We consider the world model of a graph G = (V _G, E _G) in which, for each vertex, edges incident to the vertex are ordered cyclically around that vertex. (This also holds for the map M = (V _M, E _M.) The robot can traverse edges and enumerate edges incident on the current vertex, but it cannot distinguish vertices (and edges) from each other. To solve the verification problem, the robot uses a portable edge marker, that it can put down at an edge of the graph world G and pick up later as needed. The robot can recognize the edge marker when it encounters it in the world G. By reducing the verification problem to an exploration problem, verification can be completed in O(|V _G| × |E _G|) edge traversals (the mechanical cost) with the help of a single vertex marker which can be dropped and picked up at vertices of the graph world (G. Dudek, M. Jenkin, E. Milios, and D. Wilkes, IEEE Trans. on Robotics and Automation, vol. 7, pp. 859–865, 1991; Robotics and Autonomous Systems, vol. 22(2), pp. 159–178, 1997). In this paper, we show a strategy that verifies a map in O(|V _M|) edge traversals only, using a single edge marker, when M is a plane embedded graph, even though G may not be planar (e.g., G may contain overpasses, tunnels, etc.).     

机器人动力学自动建模软件系统

提出了一种用数字一符号法建立机器人动力学模型的简便、高效方法，该方法将模型矩阵中各元素的推导问题转化为特定条件下应用动力学递推公式求解驱动力和驱动力矩的问题。文中引入了一种线性链表的动态数据结构，将建模过程中复杂的数字、符号混合处理过程转化为简单的矩阵运算过程，降低了建模的复杂性。研制了自动建立机器人动力学模型的计算机软件，可自动生成动力学模型的各矩阵元素，并以实时代码形式输出。     

四轮式移动机器人非完整运动控制

针对四轮式机器人做非完整运动时系统的非完整性的问题,将四轮式机器人运动规划转化为非线性控制系统的优化问题。提出了对优化变量进行浮点数编码的改进遗传算法,使系统控制精度得到改善。同时将改进的遗传算法采用最优个体保留策略,设计交叉参数和自适应变异参数,确保算法具有良好的收敛性。通过数字仿真实验,证明了该方法的对四轮式机器人非完整运动规划问题具有可操作性。     

Q学习角色值法在机器人足球比赛中的应用

提出了基于Q学习的角色值方法,避免了在比赛中由于机器人之间的频繁角色转换而造成的系统效率损失及系统不稳定。该方法完善了多智能体系统的整体调整方法,有效地解决了在实际系统设计和实现过程中遇到的问题。经FIRA仿真比赛检验,该方法是有效的,降低了机器人丢球、漏球、不作为的可能性,弥补了按区域分配固定角色的不足,有较好的实用性。     

基于同时发射声纳环移动机器人导航系统

开发了一种能在未知环境下实现快速障碍检测与障碍回避的基于同时发射声纳环移动机器人导航系统。为了消除由于同时发射造成的串话干扰,提出了一种基于神经网络模式识别的过滤方法;并制作了由24个声纳传感器组成的声纳环安装到实际的移动机器人上,实现了扫描频率最大可达到66Hz的全景检测。系统中应用了动态窗口法来完成快速障碍回避的运动规划。实际的导航实验表明,系统可用于室内未知环境中的移动机器人快速导航。