机器人控制系统设计与matlab仿真

安徽

毕 业 设 计 （论 文）

课 题： 足球机器人的控制系统设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 07城建机械3班 学生姓名： 蒋严 学 号： 07290070325 指导教师： 李辉

2011年6月8日

安徽建筑工业学院本科毕业设计（论文）

摘要

本文主要介绍了对遥轮足球机器人运动控制算法的研究。首先，本文建立了四轮全向足球机器人运动学和动力学模型。通过对机器人运动学和动力学模型的分析，对其控制方程进行合理简化，提出了四轮全向足球机器人的运动控制算法。该算法可以对机器人同时完成或位置控制和速度控制，并且控制时间最优。该算法分为两个部分：机器人速度轨迹生成算法和机器人速度轨迹跟

单臂机器人模糊PID控制系统仿真

摘要：一般讲单臂机器人的工作环境复杂，精度要求高，一般控制方法难以满足控制需要。比如PID控制的算法简单、鲁棒性好，可靠性高，但由于参数整定复杂，经典PID算法往往适应新较差，性能欠佳。为了改善经典PID的这些缺陷，将模糊PID应用在机械臂控制器的力反馈回路中，利用MATLAB、Robotics工具箱和SIMULINK进行仿真，与经典的PID仿真结果比较，模糊PID能够获得更好的性能参数和控制效果。

关键词：单臂机器人 模糊PID 仿真 中图分类号:TP27

The Path Planning for Mobile Robot Based on the Fuzzy-PID control

Abstract: Mobile robot must achieve the path tracking and obstacle avoidance in motion .Based on the principle of the visual navigation and the Fuzzy-PID control, makes researches of the mobile robot’s system arch

湖面清扫智能机器人大体可以分为七个部分：船体,控制系统,动力驱动系统,视觉系统,语音控制系统,垃圾仓,各种传感器。现将各部分功能综述如下：(1)船体：主体由双体船构成,船体中间有网状垃圾仓,仓后有一个电机来控制吸力装置,使两船体中间水流速度相对向后,漂浮垃圾随水流由船的前方经由两船体中间进入后方垃圾仓,完成垃圾的收集;(2)控制系统：以可编程DSP控制器为核心构成控制系统,接收视觉系统、语音控制

湖面清扫智能机器人的控制系统设计

1、引言

机器人是上个世纪中叶迅速发展起来的高新技术密集的机电一体化产品，它 作为人类的新型生产工具，在减轻劳动强度、提高生产率、改变生产模式，把人 从危险、恶劣的环境下解放出来等方面，显示出极大的优越性。在发达国家，工 业机器人已经得到广泛应用。随着科学技术的发展，机器人的应用范围也日益扩 大，遍及工业、国防、宇宙空间、海洋开发、紧急救援、危险及恶劣环境作业、 医疗康复等领域。进入21世纪，人们已经越来越切身地感受到机器人深入生产、 深入生活、深入社会的坚实步伐。机器人按其智能程度可分为一般机器人和智能 机器人。一般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操作功能的机器人； 智能机器人是具有感知、思维和动作的机器人。所

应用技术

基于CAN总线的机器人控制系统的设计与实现

粟中权 梁昔明 鲁五一

（中南大学信息科学与工程学院）

摘要：本文介绍一个基于CAN总线的6关节机器人的控制系统。介绍了CAN总线技术的特点并给出控制

系统上下位机的硬件组成和软件设计。

关键词：CAN总线；机器人；单片机

1 引言

处理，同时采用中断方式和上位机通信，接收上位机的控制信号和向上位机传送各关节的位置信号。

工

随着时代的发展，工业自动化的水平越来越高。

机器人的应用是工业自动化的一个重要表现。机器人可以用于工业领域的各个方面，如采矿业、制造业等。 在机器人控制系统中，通讯是一个重要的方面。“Controller Area Network”，即控制器局域网，简称CAN，是国际上应用最广泛的现场总线之一。其最初出现在20世纪80年代末的汽车工业中，由德国Bosch公司最先提出。现在CAN总线已在汽车工业、航空工业、工业控制和安全防护等领域中得到广泛应用。CAN总线是一种具有极大应用前景的现场总线技术，由于其特点而适合用作多关节的机器人总线技术。

工业级PC

图1机器人控制系统总体框图

3 CAN总线介绍

CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线通信介质可以是双绞线、同

本文设计了一种4自由度关节型机器人,介绍了该机器人的总体结构和控制系统,论述了电气控制系统的硬件设计, 控制软件结构以及手动控制程序和自动控制程序设计。

基于PLC的关节型机器人控制系统设计

孙利娟，刘玉锋

中国农业大学工学院，北京（100083）

E-mail：

摘 要：本文设计了一种4自由度关节型机器人，介绍了该机器人的总体结构和控制系统，论述了电气控制系统的硬件设计, 控制软件结构以及手动控制程序和自动控制程序设计。 关键词：关节型机器人；PLC；控制系统 中图分类号：TH-39

1. 引言

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。随着国民经济的发展、我国机器人市场潜力日益增大， 2006年机器人拥有量增至近万台，其中以点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人为主。据有关专家预测，2010年我国机器人拥有量为17300台，到2015年机器人市场容量约达十几万台套[1]。 本文设计的机械人是4自由度关节型，由液压驱动, 运行平稳, 工作力矩大。通过限位开关、压力继电器采集信号, 再由PLC 控制液压系统的电磁换向阀, 来控制机器人的动作和位置。由于可编程控制器具有抗干扰

成绩

课程设计报告

题 目 PID

控制器应用

课 程 名 称 控制系统仿真 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 课程设计地点 课程设计学时 指 导 教 师

金陵科技学院教务处制

一、课程设计应达到的目的

应用所学的自动控制基本知识与工程设计方法，结合生产实际，确定系统的性能指标与实现方案，进行控制系统的初步设计。

应用计算机仿真技术，通过在MATLAB软件上建立控制系统的数学模型，对控制系统进行性能仿真研究，掌握系统参数对系统性能的影响。

二、课程设计题目及要求

1． 单回路控制系统的设计及仿真。 2． 串级控制系统的设计及仿真。 3． 反馈前馈控制系统的设计及仿真。

4． 采用Smith 补偿器克服纯滞后的控制系统的设计及仿真。

三、课程设计的内容与步骤

(1)． 单回路控制系统的设计及仿真。

利用Nuance和jTTS语音合成技术,将用户通过电话输入的特定语音转换成机器人指令,通过网络实时传输到远程机器人端,机器人控制端接收到命令,通过对命令的判断,做出相应的动作,从而实现对机器人的远程控制,该系统还可以通过网络视频软件将机器人现场视频画面实时采集、传输和在本地播放.

维普资讯

第2 2卷第 2期Vo . 2 NO I 2 .2

湖北工业大学学

报

20 0 7年 O月 4A p . 07 r 20

Jo r alo u n f Hub iUnie st c e v r iy ofTe hnoo y lg

[章编号]1 0—4 8 (0 70—0 50文 0 3 64 2 0 )20 4—3

基于语音识别的远程机器人控制系统张田芳，刘幺和，谭保华( 1湖北工业大学机械 _程学院，湖北武汉 4 0 6; Y - 3 0 8 2湖北工业大学理学院，湖北武汉 4 0 6 ) 3 0 8

[摘要]利用 Nun e j S语音合成技术，用户通过电话输入的特定语音转换成机器人指令，过网络 a c和 TT将通实时传输到远程机器人端，器人控制端接收到命令，过对命令的判断，出相应的动作，而实现对机器机通做从人的远程控制，系统还可以通过网络视频软件将机器

室内智能清洁机器人控制系统设计

摘 要

智能家庭清扫机器人结合了传感器、移动机器人技术等多个领域的关键技术，实现室内环境（地面）的半自动或全自动清洁，替代了传统的人工清洁工作，具有十分广阔的市场前景。

本文首先综述了家庭清扫机器人的国内外研究现状，在综合比较了国内外多种典型产品的基础上，提出适合中低端用户使用的家庭清扫机器人整体设计方案。

智能家庭清扫机器人系统由清扫机器人和充电站组成。清扫机器人是实现智能清扫的主体部分，本文介绍了清扫机器人的组成部分，并完成了硬件电路的实现。考虑到存储、接口资源及可靠性能等，主控器选择了宏晶科技公司的STC89C52单片机，所构成的单片机应用系统功能强、性价比高，完全满足控制功能的要求。然后，详细设计了红外传感器，碰撞检测，电源模块、充电模块、键盘、液晶显示以及各种电机控制等电路。在软件设计方面，采用C51语言编制了控制系统各部分的软件，包括主控程序以及时钟设定、键盘中断服务、红外、碰撞传感器检测等子程序。

最后，综合设计结果制作了实验样机，进行实验研究。结果表明，所制作的清洁机器人能够完成房间清扫工作，达到了预期的设计效果。

关键词：清洁机器人，智能控制，单片机系统

I

室内智能清洁机器人控制系统设计

Abstract

《控制系统的MATLAB仿真与设计》教学课件 王海英、袁丽英、吴勃版

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《控制系统的MATLA

随着机器人在非结构化环境中使用的越来越来频繁,机器人所承担的任务与日俱增。8位的微处理器比如MCS-51已经不能满足任务需要。32位的处理器已经成为机器人首选的控制核心。本文提出了一种用于移动机器人的控制方案。这个方案采用红外线和超声波传感器进行定位和避障,使用直流电机实现机器人移动,使用带有嵌入

自主移动机器人控制系统软件设计

项文炳

(自动化与电气工程学院 指导教师：孙勇智)

摘要：随着机器人在非结构化环境中使用的越来越来频繁，机器人所承担的任务与日俱增。8位的微处理器比如MCS-51已经不能满足任务需要。32位的处理器已经成为机器人首选的控制核心。本文提出了一种用于移动机器人的控制方案。这个方案采用红外线和超声波传感器进行定位和避障，使用直流电机实现机器人移动，使用带有嵌入式操作系统µCLinux的ARM芯片S3C44B0X作为CPU。在潜入式操作系统中，应用程序必须通过设备驱动程序才能访问硬件设备，因此必须开发上述硬件的驱动程序。本文详细讲解了直流电机、红外线传感器和超声波传感器的开发细节。另外，还开发了避障应用程序。本文开发的移动机器人不仅实现了诸如前进、后退、左传、右转等基本功能，还实现了避障功能。

关键词： 移动机