基于微分几何移动机械臂非线性控制的探讨

移动机械臂自诞生以来因具备广阔的工作空间以及灵活的操作能力而受到国际学术界与工业界的高度重视;但是其在运动过程中容易受到一些不确定性的参数以及外扰动等因素的影响,因此其运动控制非常困难,而微分几何法可确保运动系统的精确控制,实现大范围的综合分析.通过对微分几何非线性控制与移动机械臂进行概况分析,探讨基于微分几何移动机械臂的非线性控制.     

排爆机器人机械臂运动控制研究

针对如何控制排爆机器人机械臂运动,结合运动学方程,设计了机械臂运动的控制系统。该系统采用嵌入式工控计算机进行上下位机的通信控制,提高了控制系统的可靠性;将DirectX技术中的DirectInput及DirectShow 编程运用于机械臂的控制,使得控制策略更加灵活有效;运用推力稳定的电动推杆结构,实现了四自由度机械臂的平稳伸缩;采用三电机驱动的夹钳式手爪可实现大夹持力抓取。机械臂抓取实验表明,该控制系统能实时、快速响应控制,靠近并准确抓取可疑目标物完成排爆任务。     

基于自适应控制的机械臂远程实验系统

介绍了国内外远程实验的发展与现状，分析了机械臂远程控制实验系统的体系结构和系统组成并讨论了自适应控制算法的应用，提出了基于自适应控制的机械臂远程实验控制系统的解决方案。     

基于RBF神经网络的不确定机械臂自适应反演控制研究

针对机械臂位置跟踪问题,基于RBF神经网络控制理论,提出了一种自适应反演控制方法．该方法利用反演控制技术解决了系统的非线性问题,通过神经网络对系统中不确定函数进行逼近,实现神经网络自适应反演控制,最后通过Lyapunov稳定性理论证明所得闭环系统的最终一致有界．仿真结果证明该算法的有效性．     

基于PPF算法的柔性机械臂振动主动控制仿真研究

柔性机械臂的振动严重影响其应用效果。因此,要以单关节柔性机械臂为研究对象,使用LabVIEW软件运用PPF的算法进行柔性机械臂的振动控制。文章首先介绍了PPF算法原理,然后详细论述了仿真过程。仿真结果表明,PPF算法能有效控制柔性机械臂的前两阶模态振动。     

基于Robotic的五轴串联机械臂轨迹规划

为实现机器人在生产中运行稳定、轨迹连续且光滑,以五自由度串联机械臂作为研究对象,构建三维模型,根据其D-H参数建立了正逆运动学模型。基于Robotic机器人工具箱,对建立的机械臂模型进行空间直线轨迹和圆轨迹规划,验证可行性。结果显示,有效的轨迹规划可以促使五轴串联机械臂各关节运行平稳,速度无突变,轨迹平滑连续,能够实现正常的生产作业。     

漂浮基空间机械臂的自适应控制方法

讨论了载体位置与姿态均不受控制情况下,漂浮基空间机器人系统的控制问题.结合系统动量守恒关系进行的运动学、动力学分析表明,可以得到一组与适当选择的惯性参数呈线性函数关系的、欠驱动形式的系统动力学方程.以此为基础,设计了系统参数未知情况下,由本体姿态期望运动及机械臂末端抓手惯性空间期望运动轨迹产生机械臂关节铰期望角速度、角加速度的自适应控制算法,该控制方案的优点在于,不需要反馈、测量漂浮基的位置、移动速度及移动加速度.     

基于微分几何理论的感应电机输入输出解耦控制

感应电动机是一个多变量、强耦合、非线性的控制对象。微分几何理论是目前分析非线性系统的一种很有效的数学工具。文章介绍了应用微分几何理论对感应电机转速和磁链进行解耦控制的方法,并对解耦控制系统进行了仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

五自由度机械臂三维建模与仿真实验平台的构建

利用Z-Y-Z欧拉旋转法对五自由度机械臂进行了正运动学分析和逆运动学的求解,以控制机械臂在关节空间和笛卡尔空间中的运动。为能够简便地验证运动学分析的结果和避免给实体机械臂发送不恰当的指令,以Qt Widgets为开发框架,利用OpenGL图形程序接口建立了五自由度机械臂三维仿真实验平台。该系统能较好地反映机械臂的运动,实时执行目标抓取,对机械臂运动学的研究和教学起到了促进作用。     

基于无模型控制技术的应用

针对石化装置大滞后，强耦合、非线性及时变性较强的特点，采用无模型控制技术对原有的控制方案进行改造，取得较好的控制效果。     

机械手液压驱动系统的参数辨识技术

以机械手液压驱动系统为研究对象,在推导出系统传递函数的基础上,首先利用PID控制中的P控制对系统参数进行辨识,然后以PID控制对其结果进行实验验证。并经MATLAB语言仿真分析,理论与实验结果一致性较好。文中给出了理论分析和实验方法及部分结果。     

工业机械手在机械制造工艺中的发展及应用

工业机械手（人）又称通用自动机械手，是一种“独立”的可变程序的自动机械手，它是在五十年代末期出现，近年来才迅速发展起来的重要自动化装置，现已成为实现工业自动化的一种重要手段，工业机械手已应用机械制造的多种工艺中以代替人工，并成为机械加工人员所需掌握的生产工具。     

基于LM算法的机械臂轨迹规划研究

针对提高多关节机械臂轨迹规划精准率和效率的问题,利用Peter Corke开发的robotics-toolbox工具箱在MATLAB上进行机械臂的运动学建模,并设计了一种轨迹规划算法。该算法依托于LM算法,结合逆运动学获取关节角序列位置,在对应相关轨迹的同时,确保关节角速度和加速度曲线连续且光滑。研究结果表明,通过该算法不但可以得到相对稳定的运动曲线,其迭代速度相比传统的梯度下降法,在拟合离散点过程中具有更快的迭代速度。     

基于FPGA的工业机器人运动控制器设计

为了提高工业机器人的位置控制精度,解决传统运动控制器实时性、可重构性较差的问题,针对一款具有六自由度的工业机器人,设计了基于FPGA的模糊PID运动控制器。控制器的运行效果达到了预期要求,在实时性、准确性以及可重构性等方面均取得了较好的效果。     

基于原对偶神经网络的PUMA560机器手臂重复运动规划

用一种基于线性变分不等式的原对偶神经网络来解决PUMA560机器手臂在运动过程中出现的关节角偏差问题,使机器手臂的关节能够实现重复运动。该神经网络具有简单的分段线性动力学结构,较易硬件实现。它的网络输出全局指数收敛于最优解,能够在同一种形式下处理线性规划和二次规划问题,并且不要求对矩阵求逆,没有矩阵乘法或高阶的非线性项。本文最后给出基于PUMA560机器手臂的计算机模拟仿真,仿真结果验证了该方案的可行性与有效性。     

流量控制系统模糊控制器设计与仿真

针对流量控制系统具有时变性和滞后性的特点,设计了一种模糊控制算法,利用MATLAB中模糊控制工具箱对该算法进行仿真研究,并做了与传统PID控制算法的效果对比试验.仿真结果表明,基于模糊控制算法的流量控制系统超调量小,且动态性能和稳定性均优于传统PID控制算法.     

基于SIMIT SEC的水位PID控制实验

设计了单水箱水流循环系统,分析了该系统的数学模型,在SIMIT SEC环境下进行了对象仿真,使用SIMATIC STEP7研究了PID控制算法在水箱液位控制中的应用,结果表明SIMIT SEC可以解决理论教学与工厂实际控制脱离的问题,有利于培养学生的创新能力。     

基于Leap Motion手势识别机械臂的研究

提出了一种基于Leap Motion识别手势控制机械臂的方法.该方法首先使用Leap Motion对人体手部深度点云信息进行提取,获得手部位姿态、手指位姿以及手势识别.然后将手部各关节点的空间姿态坐标转换为机械臂每个关节的控制角度.最后通过串口与下位机Arduino进行信息交互,实现机械臂向前、左右、抓取等动作.实验表明,该方法可以准确识别人体手势,实时控制机械臂.     

基于智能控制的PID控制方式的研究

以PID控制为核心,结合并应用智能控制技术,对基于智能控制的PID控制方式进行了研究。分析了PID控制的特点和智能控制的优势,介绍了专家PID控制、模糊PID控制、神经网络PID控制的结构、原理、功能、特点及应用,提出了一种新型智能PID控制思想。