采用模糊PID控制的机器人运动轨迹跟踪控制研究

创建了机器人两关节二维模型简图,给出了机器人动力学方程式,设计了模糊PID控制方法,对机器人关节运动轨迹控制参数进行了在线调整。采用Matlab对机器人关节模糊PID控制效果进行仿真。仿真结果显示,机器人关节采用模糊PID控制方法,实际输出运动轨迹与理论输入运动轨迹偏差较小。机器人关节引用模糊PID控制方法,能够避免不确定环境因素的干扰,提高两关节运动轨迹的跟踪精度。     

受未知环境约束的位控操作机器人臂阻抗力控制

提出了一种面向位控操作机器人臂的阻抗力控制策略．利用在线力反馈数据对未知约束环境的形状进行估计以获得接触点处的环境切矢和法矢，根据该切矢和法矢实时生成目标阻抗模型的虚拟参考运动轨迹，在力误差信号的驱动下由目标阻抗模型产生机器人的指令运动轨迹，通过跟踪该指令运动轨迹机器人臂能够保持和未知约束环境的接触跟踪并将力误差限制在可接受的范围之内，力误差信号的动态行为与目标阻抗模型一致．为了验证控制策略的未知约束环境跟踪能力和力控制能力，以一个三杆平面机器人为例进行了计算机仿真，并在Adept-3精密装配机器人上进行了玻璃灯泡表面恒力跟踪的实验研究，仿真和实验结果表明中提出的策略具有很好的未知表面跟踪和力控制能力．     

基于运动相似性的仿人机器人动作规划研究综述

阐述了基于运动相似性的仿人机器人动作规划研究进展：首先,分析了捕获人体运动轨迹,包括运动捕获设备类型与运动轨迹处理;其次,阐述了人机运动模型构建,包括运动重定向、分解与重构运动姿势;再次,阐述了不一致的目标环境控制,包括地面碰撞控制、不一致的形态控制、自适应学习、非线性连续运动轨迹设计等;最后进行了总结。     

基于符号计算的Delta机器人快速运动学分析与控制实现(英文)

为了有效地导出Delta机器人的解析解并实现运动控制,基于多体机械系统线性图论及其运动方程自动生成技术,将符号计算运用到Delta机器人上.首先建立了Delta机构的线性图解表达,利用符号计算引擎Maple可对图解的约束方程进行数学描述,并最终求得了逆运动解的精确显式表达式,从而可直接地实现驱动控制和运动轨迹跟踪.用平面圆弧和Adept抓放2种实际工程的机械手运动模型,对Delta机器人的符号计算解进行了仿真分析.结果表明,用于Delta机器人驱动控制的符号解误差较小,满足快速运动的需求,从而确认了约束方程的运动学响应精度,并验证了显式符号解的正确性.     

集成ROI的改进背景差分法运动工件定位跟踪

在工业视频图像运动目标检测中,背景差分法是运动目标检测的主流方法之一,在实际目标检测中,传统的背景差分法较难获取一张“纯净”的背景图片,并且对小工件的准确定位较困难。为在工业检测中准确获取运动工件位置信息,并有效去除图像中的灰尘等噪声干扰,采用融合实时感兴趣区域(region of interest,简称ROI)坐标跟踪算法改进背景差分法,结合自适应阈值分割的方法,对视频流图像进行分割,最后,结合ROI坐标定位对视频流中运动目标精准定位跟踪。实验结果表明：对比了传统背景差分法和改进后的背景差分法的运动目标定位跟踪效果,运动目标跟踪的准确率提高了46.7%,为后续缺陷识别奠定了良好基础。     

基于遗传算法的七自由度机器人轨迹规划

针对七自由度串联机器人Robai Cyton Gamma 300轨迹规划问题,采用改进遗传算法规划机器人各关节的运动轨迹。利用D-H表示法建立起机器人末端执行器的位姿与参考坐标系之间的齐次变换矩阵,采用遗传算法优化BP神经网络求解机器人的运动学求逆解。利用5次B样条曲线在关节空间构造机器人各关节随时间变化的运动轨迹。在满足运动学约束条件下,对传统遗传算法在编码方式、遗传算子、交叉概率和变异概率等方面进行改进,对机器人各关节运动轨迹进行时间最优规划。运用Matlab对研究进行了仿真实验。结果表明,经改进遗传算法优化后的机器人运动轨迹时间明显缩短,各关节的角速度、加速度和加加速度曲线连续无突变,从而验证了该方法的有效性。     

基于机器视觉的气冰球机器人实验教学系统设计

设计了一种基于机器视觉和步进电机快速控制系统的气冰球机器人实验教学系统。该系统利用高速摄像头对气冰球的运动图像进行采集和透视变换,对变换后的图像使用HSV颜色阈值分割,利用去噪点、Hough变换轮廓检测等算法得到气冰球的中心坐标。为了控制机械臂对气冰球的撞击,并减少系统响应时间、提高反应速度,使用轨迹预测和碰撞分析算法对气冰球的运动轨迹进行了建模。还针对步进电机丢步问题,提出了位置矫正算法。最后,对气冰球机器人的反应速度和轨迹预测精度进行了分析。     

用于机器人目标跟踪的压缩感知的改进算法

针对机器人进行目标跟踪时的跟踪算法,对压缩感知在视频目标跟踪中的应用进行了改进,通过对图像进行伽马变换,以平滑图像的明亮程度,使其能够更好适应复杂环境。研究结果表明,改进的算法有效地增加算法的鲁棒性和提高算法的效率。     

MATLAB在机器人虚拟仿真实验教学中的应用

本文简要介绍了MATLAB在机器人虚拟仿真实验教学中的基本应用。以PUMA560机器人为研究对象,在MATLAB环境下,用Robotics Toolbox建立了该机器人的运动学模型,并对其进行求解,绘制了关节运动曲线和机器人末端运动轨迹。通过使用虚拟仿真技术,使学生的创新能力和实践能力得到提高。     

机器人焊缝图像特征提取技术研究

机器人焊接因受到加工精度、组装精度以及环境等因素的影响,焊枪在运行时不可避免地会偏离焊缝位置,从而影响焊接品质。因此对焊缝图像进行特征提取,实现机器人焊接自动跟踪,即通过将焊缝与背景进行有效区分,提取出焊缝图像的中心线,为自动跟踪系统提供可靠信息,帮助机器人焊枪纠偏,提高焊接精度,实现焊接过程的自动化、柔性化、信息化、智能化。     

基于OPENCV平台的运动物体跟踪与轨迹生成研究

在比赛项目中,对运动员进行跟踪和分析,精确计算运动员的体能消耗和状态是十分必要的。一个新兴的交叉学科SportsIT,就是利用先进的计算机图形图像技术来分析各种比赛时运动员状态。在此背景下,利用OPENCV平台,实现运动物体的实时跟踪,生成轨迹和长度。实现了对艺术体操运动进行识别和追踪,生成运动轨迹。首先采用camshift方法进行跟踪,当遇到相似的背景导致跟踪失败时,采用帧间差分算法对运动物体再次识别,在出现多个候选运动目标中挑选出距离跟踪失败坐标点最近的运动目标,找回跟踪物体。     

全局视觉足球机器人的动态目标识别方法改进

在全局视觉小型足球机器人比赛中,为保证控制的实时性和准确性,要求机器人的视觉系统能够快速处理图像信息,并对目标进行准确的识别和跟踪,但由于受外界环境的干扰和视觉系统自身的原因,全局视觉足球机器人经常出现目标丢失或识别错误等现象。文章通过分析影响目标识别效果的各种因素,提出了相应的改进方法,并以ROBOCUP小型组足球机器人系统为平台设计了目标识别方案。     

提高“研究平抛物体的运动”实验的准确度

“研究平抛物体的运动”实验成功的关键是要取得一条准确的、清晰的运动轨迹图像,教材上讲的运动轨迹的方法有两方面的不足。 1.必须保持小球每次滚下的位置不变,这需用能定位的斜槽,但费时且繁锁。     

基于Kinect医疗服务机器人的LabVIEW实现

以Kinect技术为基础,提出了一种基于LabVIEW实现的医疗服务机器人设计.利用Kinect对人体的运动参数进行采集,通过LabVIEW软件平台实现对人体骨架3D模型的还原重建,并对其数据进行处理得出操纵指令.机器人按照接收的指令进行运动,完成对人体的运动跟踪.     

基于目标运动信息的Mean Shift跟踪算法研究

目标跟踪是计算机视觉实践课程中学生选课率最高的实验项目。针对传统Mean Shift跟踪算法无法克服复杂环境下背景颜色干扰的问题,提出一种基于目标运动信息的Mean Shift跟踪算法。通过引入显著性检测MSS算法,实现对传统MOG(混合高斯模型)算法的改进,并利用改进的MOG算法,检测场景图像中的运动目标信息,对Mean Shift框架下的目标模型进行加权描述,提高目标和背景的区分度,减少背景信息对目标定位的干扰。实验结果表明,改进算法可以对视频流中的运动目标进行较准确的实时跟踪。     

3—TPT型并联机器人运动学方程的一种建立方法

用坐标向量变换法对３－ＴＰＴ型并联机器人进行了运动分析,建立了运动学正、逆方程,为进一步分析运动特性提供了帮助。     

仿人机器人步行运动控制研究

针对仿人机器人多自由度的复杂机械连杆特征,详细分析了机器人运动构型以及步行规划约束、ZMP控制、奇异位姿控制、二维倒立摆等运动模型,提出单双腿交替运动序列并采用离线生成双足步行运动轨迹和在线调整的方法。实验验证了方法有效性。     

车轮运动的数值分析

忽略运动过程中车轮形状和体积的变化,对车轮在平面上的运动状态进行分析,用Matlab软件对其运动轨迹进行模拟,实现了轨迹图像的可视化.     

工业机器人实验教学平台

针对工业机器人系统复杂、学习难度大等问题,设计了基于机器视觉的五子棋人机对弈实验教学平台。通过机器视觉实验,学生可以学习相机标定、棋子快速识别与定位的图像算法。通过对弈搜索算法实验,学生可以学习树状智能搜索算法的原理。最后进行机器人程序控制实验,了解机器人轨迹规划的基本原理,通过修改机器人程序可得到不同的机器人运动轨迹。利用开发的人机交互界面,可进行对弈实验测试。该实验达到了预期实验目的。     

车轮运动的数值分析

忽略运动过程中车轮形状和体积的变化,对车轮在平面上的运动状态进行分析,用Matlab软件对其运动轨迹进行模拟,实现了轨迹图像的可视化.