基于单片机的智能清洁机器人的设计

设计了一种以AT89C52单片机为核心的智能清洁机器人,该系统采用L298N电机驱动芯片驱动直流电机,运用PWM脉冲宽度调制技术对电机的转速进行控制,利用多个传感器实现循迹、避障、红外遥控功能,使用外部清洁模块实现清洁机器人的起尘、吸尘、滤尘功能。通过实验验证了系统的可行性,具有实用价值。     

搬运机器人控制系统设计与研究

本文对一种搬运机器人的控制系统进行了具体的介绍说明。机器人采用STM32F103RCT6微控制芯片,其电源模块,电机驱动电路,地面灰度检测等分别进行了优化设计。实验结果表明,这种经过优化设计后的搬运机器人能够更好的完成搬运任务。     

腐蚀环境作业用机器人钯镍电镀系统电机控制技术

腐蚀环境作业用机器人钯镍电镀系统的电机优化控制可以提高电镀加工的精确度,提出一种基于自适应PID神经网络模糊控制算法的腐蚀环境作业用机器人钯镍电镀系统电机控制技术。首先进行了控制系统的总体设计和构成描述,电机控制系统主要是由感知系统、驱动器和执行器系统等单元组成;然后采用自适应PID神经网络模糊控制算法进行控制器改进设计,提高稳定性,降低控制误差。仿真结果表明,该控制方法性能较好,鲁棒性和控制品质较高。     

起重机自动喷漆机器人的设计

本项目研究的机器人能够对高度在0.3～1.5m内的小型起重机进行顶喷和侧喷,采用微机编程控制电机和液压缸工作,使机器人的的腰部、大小臂按预期要求的动作来完成喷漆。该设计具有成本低,功能易于实现等特点。     

电力隧道消防机器人实时避障控制系统设计

为了解决电力隧道消防救援的难题,需要对消防机器人避障控制系统设计方法进行研究。采用当前机器人避障控制系统设计方法在电力隧道中对消防机器人进行控制时,存在响应性差和避障有效性差的问题。提出一种电力隧道消防机器人实时避障控制系统设计方法,通过电源模块、激光雷达测距模块、伺服控制模块和电机驱动电路之间相互协调合作完成消防机器人的设计,在人工势能场的原理上采用栅格法将电力隧道中的障碍物范围分为多个视窗单元格,并计算单元格中目标点和障碍物生成的吸引力和排斥力,根据计算结果得到消防机器人受到的合力,在合力的基础上对消防机器人进行控制,避开电力隧道中的障碍物,完成消防机器人在电力隧道中的避障控制。实验结果表明,所提方法的响应性高、避障有效性好。     

类壁虎机器人结构设计及运动学分析

通过学习和模仿壁虎研制的类壁虎机器人体型小、隐蔽性好,在军事侦察、灾难和狭小空间等非机构环境下具有广阔的应用前景。本文类壁虎机器人四条腿采用四足正向对称式,运动方式采用3-R结构,设计的类壁虎机器人机构更具简便性。并做ADAMS仿真,证明了所设计类壁虎机器人的机构可行性及步态稳定性。本文完善了实用类壁虎机器人的机构设计和运动步态,为类壁虎机器人的运动学和仿生学带来相关的启示,具有一定的参考性和研究意义。     

欠驱动式柔性轮足机器人的腿部结构及步态设计

轮足式机器人兼具轮式和足式机器人的移动速度快及越障能力强等优点,但也存在崎岖路面运动稳定性差、控制难度高的问题。腿部运动结构设计是影响轮足式机器人运动特性的重要因素。为此,本文采用柔性四连杆机构原理设计了一种新型的四足轮足机器人欠驱动式腿部结构,并基于D-H法建立该轮足机器人腿部的运动学模型;在求解机器人腿部运动空间的基础上,依据工作空间及机器人最大效率原则,规划了该机器人的步态;结合多足机器人规范化能量稳定裕度原理对机器人进行了运动步态分析,得到该轮足机器人周期步态规范化能量稳定裕度规律。通过基于Matlab腿部运动仿真及SolidWorks稳定性仿真,结果表明该四足轮足机器人腿部结构具有规划步态的可行性和较高稳定性。     

一种混合动力车用永磁同步电机的设计

为满足插电式混合动力车辆运行要求,设计中选择了分数槽绕组的结构形式,采用定子机壳水冷是解决电机散热问题的有效途径。同时飞轮的材料由铸钢改为不导磁的不锈钢材料,解决了车用永磁电机存在的体积、空间限制引起的冷却、电磁涡流、传感器安装等问题。对设计的电机进行了台架外特性测试,测试结果表明设计的电机满足车用要求。     

基于PLC的轮式灭火机器人设计

正本文设计的是一款由轮驱动的灭火移动机器人,能够实现在指定区域内自动寻找火源并进行喷水灭火。该机器人以PLC为控制核心,控制4个减速电机实现机器人的行走功能,再通过若干红外传感器作为侦测火源的装置,最终通过喷水装置将火源扑灭。本文阐述了基于PLC的轮式灭火机器人的方案设计、硬件电路设计和软件程序设计,未来可在本设计基础上增加更多灭火和救援功能。轮式灭火机器人整体方案设计整体方案框图轮式灭火机器人,采用自主控制的方式,在使用时,将灭火机器人放置在指定区域内开启开关,然后灭火机器人自动巡视,寻找火源后进行灭火,当区域内火源全部被扑灭后,机器人返回预定位置,完成灭火作业,或由操作者关停机器人。     

牛舍清洁机器人设计及模型建立

本文主要介绍了牛舍清洁机器人的硬件结构设计,其中包括红外线传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器及碰撞开关、电源模块、驱动轮电机以及清洁模块及喷水模块,并建立了清洁机器人的运动模型,牛舍清洁机器人的设计为未来畜牧业的发展提供了很大的帮助。     

DP-based path planning of a spherical mobile robot in an environment with obstacles

A direct approach to path planning of a 2-DOFs (Degrees of Freedom) spherical robot based on Bellman?s dynamic programming (DP) is introduced. The robot moves in an environment with obstacles and employs DP to find optimal trajectory by minimizing energy and preventing obstacle collision. While other path planning schemes rely on pre-planned optimal trajectories and/or feedback control techniques, in this approach there is no need to design a control system because DP yields the optimal control inputs in a closed loop (feedback) form. In other words, after completing the DP table, the optimal control inputs are known for every state in the admissible region and the robot can move toward the final position without colliding with obstacles. This enables the robot to function well in semi- or even non-observable environments. Results from several simulated experiments show that the proposed approach is capable of finding an optimal path from any given position/orientation towards a predefined target in an environment with obstacles within the admissible region. The method is very promising compared to other path planning schemes.     

深圳市机器人产业发展模式与集聚特征研究

以深圳机器人产业为研究对象,追溯机器人产业在深圳的发展历程.运用ArcGIS软件分析深圳市机器人企业POI数据,得出其空间分布总体呈现西密东疏的特征,产业园区、商务办公楼与产学研基地影响企业区位选择.进一步归纳园区型、综合型和创新型三类机器人产业集聚模式与空间形式,探索机器人产业对城市发展与结构的差异化影响效应,发现机器人产业促进城市空间、产业、劳动力结构优化与品质提升.提出机器人产业发展策略以更好地指导各地城市产业升级转型与机器人产业发展.     

无情感的机器人需要道德关护吗？——未来AMAs机器人的情感因素分析

目前应用领域的机器人缺乏意识、精神状态和感觉这些情感条件,机器人只是按照人类设定的程序进行遵循一定的规则行为。判定一个机器人能否称得上人工物道德行为体（AMAs）．似乎取决于是否具有情感因素。道德与情感之间有着紧密联系的关系。然而．行为主义和表现主义认为,即使缺乏情感的机器也应当受到道德关护。从机器人的应用实践来看．无论是认知缺陷角色的机器人、奴仆角色机器人还是财产物角色机器人．他们都有相应的道德地位,都应当受到不同方式的伦理关护。随着人工智能的发展,我们认为,未来我们一定能够制造出一种具有情感的AMAs机器人。     

应用教育机器人培养大学生创新实践能力的探索与实践

介绍了教育机器人的结构,分析了教育机器人对大学生创新实践能力的培养作用,通过在大学生中开设“教育机器人设计与制作综合实践”课程,实际探索教育机器人的培养作用。实践表明教育机器人是培养大学生创新和实践能力的有效载体,对培养学生的知识综合运用能力、创新能力及团队合作能力都具有重要意义。     

一种爬壁机器人的无线通讯系统设计

针对大飞机无损检测智能化的需求,研发一种大飞机蒙皮结构健康检测真空吸附爬壁机器人.设计了一种基于PTR8000模块的用于爬壁机器人的无线通信系统.首先介绍了机器人的总体设计;然后介绍了无线系统的硬件原理框图和接口设计,建立了爬壁机器人无线通讯系统的硬件平台;设计了爬壁机器人的无线通讯软件;最后进行了收发通讯和性能指标的...     

农业机器人的发展现状及展望

文章通过对国内外农业机器人发展情况调研,分析了目前农业机器人具有的作业季节性、作业环境复杂性、作业对象娇嫩性和复杂性、使用对象特殊性等几大特点,根据农业机器人解决问题的侧重点差异将农业机器人大致分为行走系列农业机器人和机械手系列机器两大类,并介绍和总结了各类机器人的功能,同时介绍了我国各类农业机器人、以及日本、美国和其他国家具有代表性的农业机器人,指出目前农业机器人推广与普及的瓶颈主要是农业机器人制造成本问题和农业机器人智能化程度问题。最后对农业机器人发展趋势进行讨论,提出今后农业机器人应侧重于开放式的结构及控制系统,农业生产标准化研究与机器人技术研究紧密结合的研究。     

Simulation of small humanoid robots for soccer domain

In this paper, we illustrate the development of a realistic simulation of a humanoid robot model in a virtual environment using USARSim (Urban Search and Rescue Simulator). USARSim provides an accurate 3D simulation of a virtual environment with a detailed rendering and a realistic physics. Moreover, USARSim allows users to observe the virtual environment from different views. One of these is the egocentric view, which can simulate the camera mounted on the robot. The small humanoid robot presented in this work is Robovie-M, developed by VStone Ltd. (Japan). This robot is used by our team Artisti in the RobotCup soccer competitions.Reported experiments compare the behaviors of a real robot and of its virtual model, when controlled by the same control software to asses the possibility to faithfully simulate a robot with 22 degrees of freedom in USARSim. Moreover, we discuss the possibility to close the control loop of the robot in simulation, by simulating also the main robot sensor, i.e. the camera.The experiments show that USARSim, despite being a simple simulator based on a low cost computer game, provides an accurate enough simulation of the physics and a realistic rendering of the 3D scene enabling a faithful simulation of a small humanoid robot at low cost. Thus, one can entirely test the robot software modules in the simulation (namely: the motion control modules, the vision system modules and, by closing the robot control loop in simulation, the behavior and behavior-selection modules).     

Observer-Based coverage control of unicycle mobile robot network in dynamic environment

This paper studies the coverage control problem of unicycle mobile robot network with external disturbance in the dynamic environment. The environment model is described by a time-varying density function, which is not known by the robot network. An observation method is proposed to approximate the unknown density function. It is proved that the density approximated by the robot network converge to the real density and the consensus of coefficient vector is realized in the robot network. Based on the approximated density function, a robust coverage control is successfully designed to drive the unicycle robot network to the optimal configuration and the coverage of the task region is optimized. Finally, the effectiveness of observation method and robust control are shown by simulation results.     

基于PSO和滚动优化的不确定环境下移动机器人动态路径规划

针对全局环境未知且存在动态障碍物情况下的移动机器人路径规划问题,本文提出了一种结合粒子群算法(PSO)和滚动优化策略的动态路径规划方法。通过在一系列移动空间窗口中进行在线规划来充分利用机器人实时测得的局部环境信息,并用粒子群算法求解每一个移动窗口内的最优路径。为及时躲避动态障碍物,提出了一种适用于动态未知环境下的适应度函数。仿真试验表明,该方法克服了现有局部路径规划方法的高复杂性的缺点,算法操作简单、具有全局寻优能力、收敛速度快、鲁棒性好,可以满足机器人在复杂的未知动态环境下路径规划的实时性要求。     

机器人伦理中的道德责任问题研究

关于道德责任的承担主体及其责任分配是机器人伦理研究中一个重要问题。即使机器人拥有日益提高的自主程度和越来越强的学习能力,也并不意味着机器人可以独立承担道德责任,相反,应该由与机器人技术相关的人员与组织机构来承担道德责任。应该明确机器人的设计者、生产商、使用者、政府机构及各类组织的道德责任,建立承担责任的具体机制,才能有效避免"有组织的不负责任"现象。另外,从目前法学界关于无人驾驶技术的法律责任研究情况来看,大多数学者倾向于认为应该由生产商、销售商和使用者来承担责任,而无人驾驶汽车根本不构成责任主体。