嵌入式智能机器人平台研究摘 要：针对传统工业机器人采用的封闭式结构的局限性，在WindowsCE．NET系统基础上，通过剪裁定制 ，去 除冗余的功能，搭建嵌入式智能机器人平台．该智能机器人系统具有移动机器人需要的主要感知模块，并有丰富的 运动控制接口及驱动模块．同时 ，设计了多传感器数据融合 、轨迹规划、运动控制、无线网络通信 、图形人机界面等智 能机器人的测试软件和应用模块．该智能机器人平台具有模块化、易扩展、可移植、可定制、硬件体积小、功耗低、实 时性强、可靠性高等优点． 关键词：智能机器人平台；WindowsCE．NET；实时控制；自主机器人；双目视觉；语音识别引言(Introduction) 随着计算机技术 的快 速发展 ，机器 人技术也得 到了飞速发展．然而 ，现有机器人系统在硬件 和软件 开发方面虽然已经趋于成熟，但依然存在一些问题． 它们的硬件多是专用的，软件系统也多采用 Windows 2000或者 WindowsXP系统…．这些机器人系统 主要 存在以下一些缺点 ： (1)系统的实时性差．机器人控制系统是一个实 时性要求非常高的控制系统，作为一般桌面应用的 Windows和 Linux操作系统很难达到高实时性的要 求． ． (2)开放性 以及扩展性差．常见的机器人控制系 统存在的一个 问题就是 系统 的冗余大、开放性扩展 基金项 目：国家 自然科学基金 资助项 目(60475036) 收稿 日期 ：2005—05—16 性差，系统适用于特定的应用 ，不便于在硬件和软件 上进行扩展和剪裁． (3)软件的独立性差．软件结构及其逻辑结构依 赖于处理器硬件 ，难以在不同的系统 间移植． (4)缺少友好的人机交互界面． 2 系统概述(System description) 为促进当前智能机器人研究和应用，迫切需要 开发“具有开放式结构 的、模块化 、标准化 的嵌 入式 智能机器人平台”．这种智能机器人平台具
上传时间： 2022-02-11
上传用户：zhaiyawei
移动机器人路径规划尤其是未知环境下机器人路径规划是机器人技术中的一个重要研究领域，得到了很多研究者的关注，并取得了一系列重要成果。目前已存在许多用来解决该问题的优化算法，但是此类问题属于N-Hard问题，寻求更佳的算法就成为该领域的一个研究热点。为此，根据机器人路径规划算法的研究现状和向智能化，仿生化发展的趋势，研究了一种基于图的机器人路径规划蚂蚁优化算法。算法首先用栅格法对机器人的工作空间进行建模，并用一个状态矩阵表示其状态，由此构造出一个连通图，由一组蚂蚁在图上模拟蚂蚁的觅食行为，从而得到避碰的优化路径。最后，借鉴分枝随机过程和生灭过程的理论知识，用概率的方法从理论上对该算法的收敛性进行了分析，在此基础上，结合计算机仿真结果，证实了本文提出的算法的有效性和收敛性。迄今为止，对于未知环境下机器人路径规划，人们已经探索出了许多有效的求解方法诸如虚拟力场法、基于学习或Q学习的规划方法、滚动窗口规划方法、非启发式方法及各类定位、导航方法等等。近年来，不少学者用改进的遗传算法、神经网络、随机树、蚁群算法等方法对未知环境下机器人路径进行了规划机器人路径规划算法向智能化、仿生化发展是一个明显的趋势.由于已有算法不同程度的存在一定局限性，诸如搜索空间大、算法复杂、效率不高等，尤其对于未知环境，不少路径规划算法的复杂度较高，甚至无法求解，根据日前的研究现状和不足，本文提出了一种用于解决未知环境下机器人路径规划的基于图的蚂蚁算法，理论分析和实验结果都证明了本文算法的有效性和收敛性本课题研究的主要内容本文在用概格法对机器人的工作空间进行建模的基础上，用一个状态矩阵表示其状态，由此构造一个连通图，由一组蚂蚊在图上模拟蚂蚁的觅食行为，从而得到避碰的优化路径并借鉴分枝随机过程和生灭过程的理论知识用概率的方法从理论上对该算法的收敛性进行了分析，结合计算机仿真，证明了本文算法的有效性和收敛性
上传时间： 2022-03-10
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摘要: 智能机器人仿真系统，由于智能机器人受到自身多传感器信息融合和控制多样性等因素的影响，仿真系统设计主要都 是以数学建模的形式化仿真为主，无法实现数学建模与场景实现协调仿真。为此，首先分析两轮移动机器人数学运动模型， 然后设计与机器人控制系统相关的传感器数据采集分析、机器人智能自动控制和人工控制等模块，以实现机器人控制的真 实场景。仿真系统利用 LabVIEW 设计控制界面，并结合 Robotics 工具包的建模、计算和控制功能。仿真结果表明设计的平 台更适合教学和实验室研究，并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议。 关键词: 机器人; 虚拟; 系统仿真 中图分类号: TP242 文献标识码: B1 引言 随着测控技术的发展，虚拟仪器技术已成为工业控制和 自动化测试等领域的新生力量［1］。而机器人作为一种新型 的生产工具，应用范围已经越来越广泛，几乎渗透到各个领 域，是一项多学科理论与技术集成的机电一体化技术。目前 机器人仿真系统主要集中在复杂的机器人数学模型构建与 形式化仿真，无法实现分析机器人运动控制的静态和动态特 性，更加无法实现控制的真实场景［2］。为了改善专业控制软 件在硬件开发周期较长的缺点，本文拟建立一个基于通用软 件的实时仿真和控制平台，以更适合教学和实验室研究。本 文以通用仿真软件 LabVIEW 和 Robotics ［3］为实时仿真与控 制平台，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后台 进行系统模型和优化控制算法计算，使其完成机器人控制系 统应有的静态和动态性能分析，不同环境下传感器变化模拟 显示以及目标路径形成等功能。 2 系统构成 仿真系统的构成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 碍检测、智能控制和人工控制模块。其中主要对人工控制和 智能控制进行程序设计。仿真运行时，障碍检测一直存在， 主要是为了在智能控制模式下的智能决策提供原始数据。 在人工控制模式下，障碍检测依然存在，只不过对机器人行 动不产生影响，目的是把环境信息直观
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-03-10
上传用户：kid1423
资源较大，分为3个部分，已全部上传：第一部分：https://dl.21ic.com/download/_1-418892.html 第二部分：https://dl.21ic.com/download/_2-418893.html 第三部分：https://dl.21ic.com/download/_3-418894.html 全书共分8章。第1章，概论。是本书的总纲，主要介绍了机器人的由来与发展、定义、分类及机器人技术的研究内容等。第2章，机器人的基本结构原理。主要讲述工业机器人的组成，主要技术参数，人手臂作用机能初步分析及工业机器人的手部、手腕、手臂、机身、行走机构等原理结构和特点。第3章，机器人运动学与动力学。先后介绍了齐次坐标与动系位姿矩阵、齐次变换等基本概念，在对机器人的位姿分析的基础上，较为深入地介绍了机器人运动学和动力学方程建立的方法与步骤。第4章，机器人传感器技术。首先介绍了机器人常用传感器的分类、要求及选择，然后较为深入地介绍了机器人内部传感器和外部传感器原理等。第5章，机器人驱动技术。先后介绍了机器人液压驱动、气压驱动、电气驱动和新型驱动技术原理及结构。第6章，机器人控制技术。主要讲述工业机器人控制方式分类、机器人位置控制、运动轨迹规划、力（力矩）控制、智能控制技术及其应用等内容。第7章，机器人系统设计方法与实例。首先介绍了机器人系统设计基本方法，在此基础上详细介绍了“昆山1号6轴机器人系统设计”和“MT-R智能型移动机器人设计”过程的方法与步骤。第8章，机器人在不同领域中的应用。重点介绍了工业机器人、农业机器人、服务机器人、军用机器人、水下机器人、空间机器人、微型机器人和仿人机器人等在不同领域中的应用。本书适合理工类专业本科生教学之用。如作为大专生教材可适当删减；作为研究生用书时，部分章节应适当加深。书中有关*号的内容可作为拓展学生知识面内容。
标签： 机器人
上传时间： 2022-04-07
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资源较大，分为3个部分，已全部上传：第一部分：https://dl.21ic.com/download/_1-418892.html 第二部分：https://dl.21ic.com/download/_2-418893.html 第三部分：https://dl.21ic.com/download/_3-418894.html 全书共分8章。第1章，概论。是本书的总纲，主要介绍了机器人的由来与发展、定义、分类及机器人技术的研究内容等。第2章，机器人的基本结构原理。主要讲述工业机器人的组成，主要技术参数，人手臂作用机能初步分析及工业机器人的手部、手腕、手臂、机身、行走机构等原理结构和特点。第3章，机器人运动学与动力学。先后介绍了齐次坐标与动系位姿矩阵、齐次变换等基本概念，在对机器人的位姿分析的基础上，较为深入地介绍了机器人运动学和动力学方程建立的方法与步骤。第4章，机器人传感器技术。首先介绍了机器人常用传感器的分类、要求及选择，然后较为深入地介绍了机器人内部传感器和外部传感器原理等。第5章，机器人驱动技术。先后介绍了机器人液压驱动、气压驱动、电气驱动和新型驱动技术原理及结构。第6章，机器人控制技术。主要讲述工业机器人控制方式分类、机器人位置控制、运动轨迹规划、力（力矩）控制、智能控制技术及其应用等内容。第7章，机器人系统设计方法与实例。首先介绍了机器人系统设计基本方法，在此基础上详细介绍了“昆山1号6轴机器人系统设计”和“MT-R智能型移动机器人设计”过程的方法与步骤。第8章，机器人在不同领域中的应用。重点介绍了工业机器人、农业机器人、服务机器人、军用机器人、水下机器人、空间机器人、微型机器人和仿人机器人等在不同领域中的应用。本书适合理工类专业本科生教学之用。如作为大专生教材可适当删减；作为研究生用书时，部分章节应适当加深。书中有关*号的内容可作为拓展学生知识面内容。
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上传时间： 2022-04-07
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资源较大，分为3个部分，已全部上传：第一部分：https://dl.21ic.com/download/_1-418892.html 第二部分：https://dl.21ic.com/download/_2-418893.html 第三部分：https://dl.21ic.com/download/_3-418894.html 全书共分8章。第1章，概论。是本书的总纲，主要介绍了机器人的由来与发展、定义、分类及机器人技术的研究内容等。第2章，机器人的基本结构原理。主要讲述工业机器人的组成，主要技术参数，人手臂作用机能初步分析及工业机器人的手部、手腕、手臂、机身、行走机构等原理结构和特点。第3章，机器人运动学与动力学。先后介绍了齐次坐标与动系位姿矩阵、齐次变换等基本概念，在对机器人的位姿分析的基础上，较为深入地介绍了机器人运动学和动力学方程建立的方法与步骤。第4章，机器人传感器技术。首先介绍了机器人常用传感器的分类、要求及选择，然后较为深入地介绍了机器人内部传感器和外部传感器原理等。第5章，机器人驱动技术。先后介绍了机器人液压驱动、气压驱动、电气驱动和新型驱动技术原理及结构。第6章，机器人控制技术。主要讲述工业机器人控制方式分类、机器人位置控制、运动轨迹规划、力（力矩）控制、智能控制技术及其应用等内容。第7章，机器人系统设计方法与实例。首先介绍了机器人系统设计基本方法，在此基础上详细介绍了“昆山1号6轴机器人系统设计”和“MT-R智能型移动机器人设计”过程的方法与步骤。第8章，机器人在不同领域中的应用。重点介绍了工业机器人、农业机器人、服务机器人、军用机器人、水下机器人、空间机器人、微型机器人和仿人机器人等在不同领域中的应用。本书适合理工类专业本科生教学之用。如作为大专生教材可适当删减；作为研究生用书时，部分章节应适当加深。书中有关*号的内容可作为拓展学生知识面内容。
标签： 机器人
上传时间： 2022-04-07
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摘 要:让智能机器人在多变的光线与温度环境中沿预定线路行走, 在工业生产和学术研究中均有重要意义, 笔者阐述了实现该功能的可靠方法. 通过讨论关键传感器件的选用、检测原理的合理应用、抗环境光干扰的实现、自适应调整算法及其实现等内容, 分析了竞赛机器人的巡线技术. 以这些技术思想为主体的竞赛机器人在国内外竞赛中均取得优异成绩, 表明所述硬软件方法简洁可靠, 对智能机器人的应用研究有一定的参考意义.关键词:智能机器人;巡线;可靠性;反射式红外传感器 为了使人工智能与机器人技术能在更广泛、更深入的层面展开研究, 并使其研究成果尽快转化为生产力, 在机器人足球成为人工智能与机器人学的标准问题并被广泛开展的同时, 近年来, 国内外开展了多种形式、多个层面的机器人比赛. 把这些竞赛机器人中涉及到的一些共同问题进行深入研究, 无疑对学术研究和生产应用都有很强的实际意义。在亚广联亚太地区机器人大赛中, 首届日本东京规则——— “攀登富士山顶”、第二届泰国曼谷规则———“藤球太空征服者”、第三届韩国汉城规则——— “鹊桥相会”、以及2005 年的北京规则——— “攀长城、点圣火”中都有在绿色地面寻白色引导线行走的问题. 这也是移动机器人的标准问题之一, 是解决移动机器人在自由环境自主行动的基础. 经过细致的理论设计和反复的实验验证得到了简洁可靠的竞赛机器人巡线方案, 这也是西南科技大学参赛队在第二、三届国内比赛中蝉联“最佳技术奖” , 并在第三届国内大赛中夺得冠军, 在亚太地区获得亚军及“最佳技术奖”的核心技术之一. 这里重点对其“准确巡线、可靠巡线及其简洁实现”进行详细分析..
标签： 智能机器人
上传时间： 2022-06-08
上传用户：ttalli
本文设计并实现了一种多超声信号融合处理系统，主要用于移动机器人超声测距导航。系统针对超声回波信号的特点，使用AT89C52 单片机对来自多个超声波传感器的微弱回波信号进行数字处理，并通过RS-
上传时间： 2013-07-13
上传用户：kbnswdifs
随着电子技术的快速发展，计算机的性能得到了极大的提高，使得利用计算机实现人类的视觉功能成为目前计算机领域中最热门的课题之一。基于视频的目标检测与跟踪技术是计算机视觉领域中最主要的研究方向之一，它是智能监控、人机交互、移动机器人视觉导航、工业机器人手眼系统等应用的基础和关键技术。在科学研究和工程应用上都有十分诱人的前景。 论文提出了以FPGA为核心的思想，设计出一套应用于背景静止视频序列的动态目标检测与跟踪系统。通过位置固定的摄像头监控某一区域，分析摄像头采集到的动态视频序列，计算出目标的运动参数。与传统的基于PC机的视频动态目标跟踪系统相比，适应了目标跟踪系统对图像处理速度的实时性与数据带宽越来越高的要求，同时成本较低、设计更灵活，而且硬件重构性好、处理速度快、系统易于升级。 论文的主要工作包括：构建目运动标跟踪系统软件平台和硬件平台。应用MATLAB对目标检测算法进行仿真分析比较。采用Synplifty Pro、ModelSim和TimingDesigner等各种EDA软件工具对系统中各个层次的模块进行时序设计、代码编写、仿真验证等。最后使用QuartusⅡ将整个系统工程文件综合、布局布线。在察看时序报告无误后，将系统配置文件下载至FPGA开发板中。 实现结果表明：所设计的系统能很好地工作在FPGA中，实现了设计要求，为视觉智能监控打下基础。
上传时间： 2013-08-04
上传用户：亮剑2210
为了提高移动机器人的定位能力，提出一种基于STC89C52单片机的电子罗盘-超声波测障系统方案，并完成系统的软硬件设计。系统中，电子罗盘模块测试障碍物的方位（角度和方向），超声波模块测试与障碍物的距离，STC89C52单片机系统处理上述数据后在液晶显示器LCD1602上显示。实验表明，系统能精确测试障碍物的方位和距离，并实时显示，达到设计要求。
上传时间： 2014-12-24
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