嵌入式智能機器人平臺研究摘 要：針對傳統(tǒng)工業(yè)機器人采用的封閉式結(jié)構(gòu)的局限性，在WindowsCE．NET系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過剪裁定制 ，去 除冗余的功能，搭建嵌入式智能機器人平臺．該智能機器人系統(tǒng)具有移動機器人需要的主要感知模塊，并有豐富的 運動控制接口及驅(qū)動模塊．同時 ，設(shè)計了多傳感器數(shù)據(jù)融合 、軌跡規(guī)劃、運動控制、無線網(wǎng)絡(luò)通信 、圖形人機界面等智 能機器人的測試軟件和應(yīng)用模塊．該智能機器人平臺具有模塊化、易擴展、可移植、可定制、硬件體積小、功耗低、實 時性強、可靠性高等優(yōu)點． 關(guān)鍵詞：智能機器人平臺；WindowsCE．NET；實時控制；自主機器人；雙目視覺；語音識別引言(Introduction) 隨著計算機技術(shù) 的快 速發(fā)展 ，機器 人技術(shù)也得 到了飛速發(fā)展．然而 ，現(xiàn)有機器人系統(tǒng)在硬件 和軟件 開發(fā)方面雖然已經(jīng)趨于成熟，但依然存在一些問題． 它們的硬件多是專用的，軟件系統(tǒng)也多采用 Windows 2000或者 WindowsXP系統(tǒng)…．這些機器人系統(tǒng) 主要 存在以下一些缺點 ： (1)系統(tǒng)的實時性差．機器人控制系統(tǒng)是一個實 時性要求非常高的控制系統(tǒng)，作為一般桌面應(yīng)用的 Windows和 Linux操作系統(tǒng)很難達(dá)到高實時性的要 求． ． (2)開放性 以及擴展性差．常見的機器人控制系 統(tǒng)存在的一個 問題就是 系統(tǒng) 的冗余大、開放性擴展 基金項 目：國家 自然科學(xué)基金 資助項 目(60475036) 收稿 日期 ：2005—05—16 性差，系統(tǒng)適用于特定的應(yīng)用 ，不便于在硬件和軟件 上進(jìn)行擴展和剪裁． (3)軟件的獨立性差．軟件結(jié)構(gòu)及其邏輯結(jié)構(gòu)依 賴于處理器硬件 ，難以在不同的系統(tǒng) 間移植． (4)缺少友好的人機交互界面． 2 系統(tǒng)概述(System description) 為促進(jìn)當(dāng)前智能機器人研究和應(yīng)用，迫切需要 開發(fā)“具有開放式結(jié)構(gòu) 的、模塊化 、標(biāo)準(zhǔn)化 的嵌 入式 智能機器人平臺”．這種智能機器人平臺具
上傳時間： 2022-02-12
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基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能機器人的避障軌跡控制摘 要：利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的二級 BP網(wǎng)。模擬智能機器人的兩控制參數(shù)(左 、右輪速)間的函數(shù)關(guān)系。實現(xiàn)避 障軌跡為圓弧或橢圓弧的軌跡控制 。并且通過調(diào)整橢圓長、短軸大小。能實現(xiàn)多個及多層障礙物的避障控制．該方法 的突出特點是方法簡單、算法容易實現(xiàn) 。使機器人完成多個及多層避障動作時。不滯后于動態(tài)環(huán)境里其它機器人(障 礙物)位置的變化．在仿真實驗中。取得了理想的效果． 關(guān)鍵詞；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)I多個及多層避障控制I橢圓軌跡1 弓I言(Introduction) 在機器人中，避障軌跡的生成是一個重要的問 題．對于不確定的動態(tài)環(huán)境下的實時避障軌跡生成， 是較為困難的．有關(guān)這方面的研究，目前已有許多方 法．一些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型被設(shè)計出來，產(chǎn)生實時的軌跡 生成．文獻(xiàn)113[23提供的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型產(chǎn)生的軌跡 生成僅能處理在靜態(tài)環(huán)境下及假設(shè)空間中沒有障礙 物的情況．[3]提供的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能為智能機器 人產(chǎn)生導(dǎo)航的避障軌跡，然而模型在計算上相當(dāng)復(fù) 雜．文獻(xiàn)[43提供了Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能在動 態(tài)環(huán)境下產(chǎn)生時實的避障軌跡生成，并在文獻(xiàn)[5] 中，嚴(yán)格證明了因該方法生成的軌跡沒有遭受局部 極小點逃離問題．并且文獻(xiàn)[63用兩個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層疊 加起來，每層構(gòu)造相似于[43中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)．它是利 用第二層網(wǎng)絡(luò)來發(fā)現(xiàn)下一個機器人位置的無監(jiān)督模 型，然而它卻加倍了計算量，盡管文獻(xiàn)[4，6]提供的 方法能在動態(tài)環(huán)境下，產(chǎn)生時實避障軌跡，但都具有 較慢的運動速度，在快速變化的環(huán)境下不能恰當(dāng)?shù)? 完成動作執(zhí)行，因為機器人要比較好地完成避障動 作，必須不能滯后于障礙物動作變化
標(biāo)簽： 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 智能機器人
上傳時間： 2022-02-12
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摘要: 智能機器人仿真系統(tǒng)，由于智能機器人受到自身多傳感器信息融合和控制多樣性等因素的影響，仿真系統(tǒng)設(shè)計主要都 是以數(shù)學(xué)建模的形式化仿真為主，無法實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模與場景實現(xiàn)協(xié)調(diào)仿真。為此，首先分析兩輪移動機器人數(shù)學(xué)運動模型， 然后設(shè)計與機器人控制系統(tǒng)相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)采集分析、機器人智能自動控制和人工控制等模塊，以實現(xiàn)機器人控制的真 實場景。仿真系統(tǒng)利用 LabVIEW 設(shè)計控制界面，并結(jié)合 Robotics 工具包的建模、計算和控制功能。仿真結(jié)果表明設(shè)計的平 臺更適合教學(xué)和實驗室研究，并可為實際的物理過程提供數(shù)據(jù)參考和決策建議。 關(guān)鍵詞: 機器人; 虛擬; 系統(tǒng)仿真 中圖分類號: TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B1 引言 隨著測控技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)已成為工業(yè)控制和 自動化測試等領(lǐng)域的新生力量［1］。而機器人作為一種新型 的生產(chǎn)工具，應(yīng)用范圍已經(jīng)越來越廣泛，幾乎滲透到各個領(lǐng) 域，是一項多學(xué)科理論與技術(shù)集成的機電一體化技術(shù)。目前 機器人仿真系統(tǒng)主要集中在復(fù)雜的機器人數(shù)學(xué)模型構(gòu)建與 形式化仿真，無法實現(xiàn)分析機器人運動控制的靜態(tài)和動態(tài)特 性，更加無法實現(xiàn)控制的真實場景［2］。為了改善專業(yè)控制軟 件在硬件開發(fā)周期較長的缺點，本文擬建立一個基于通用軟 件的實時仿真和控制平臺，以更適合教學(xué)和實驗室研究。本 文以通用仿真軟件 LabVIEW 和 Robotics ［3］為實時仿真與控 制平臺，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后臺 進(jìn)行系統(tǒng)模型和優(yōu)化控制算法計算，使其完成機器人控制系 統(tǒng)應(yīng)有的靜態(tài)和動態(tài)性能分析，不同環(huán)境下傳感器變化模擬 顯示以及目標(biāo)路徑形成等功能。 2 系統(tǒng)構(gòu)成 仿真系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 礙檢測、智能控制和人工控制模塊。其中主要對人工控制和 智能控制進(jìn)行程序設(shè)計。仿真運行時，障礙檢測一直存在， 主要是為了在智能控制模式下的智能決策提供原始數(shù)據(jù)。 在人工控制模式下，障礙檢測依然存在，只不過對機器人行 動不產(chǎn)生影響，目的是把環(huán)境信息直觀
標(biāo)簽： 智能機器人
上傳時間： 2022-03-11
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在傳統(tǒng)智能小車驅(qū)動電路設(shè)計中,較多考慮使用直流電機還是步進(jìn)電機,電機功率、能耗等性能參數(shù)。使用具有armCortexM4內(nèi)核的STM32嵌入式平臺控制四輪的4個直流電機。文章基于PWM技術(shù)及PID算法,對四輪進(jìn)行精準(zhǔn)地速度、轉(zhuǎn)向及啟停控制,實驗表明此小車具有優(yōu)越各種地形適應(yīng)能力。In the traditional intelligent car drive circuit design,DC motor or stepping motor,motor power,energy consumption and other performance parameters are considered.The four DC motors with four wheels are controlled by STM32 embedded platform with arm Cortex M4 kernel.Based on the PWM technology and PID algorithm,the accurate ground speed,steering,and start-stop control of the four wheels are carried out.The experiment shows that the vehicle has the superior adaptability to all kinds of terrains.
標(biāo)簽： stm32 智能小車 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-04-02
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WIFI智能插座設(shè)計，APP控制（原理圖、PCB、MCU源碼、APP源碼）
上傳時間： 2022-05-15
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無功補償對于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運行與穩(wěn)定性來說是必不可少的。靜止無功發(fā)生器(SVG)經(jīng)過了三十多年的發(fā)展,已經(jīng)在無功補償技術(shù)上得到廣泛的應(yīng)用。它具備優(yōu)越的動態(tài)性能,可以大大提高電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性,進(jìn)而提高電力系統(tǒng)的輸電能力。在我國,充分發(fā)揮SVG的作用,顯得尤為迫切。 本文論述了SVG的發(fā)展概況,研究了SVG的工作原理,對大容量的主電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較分析,并在此基礎(chǔ)上建立了SVG的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型和標(biāo)幺值數(shù)學(xué)模型。然后,闡述了瞬時無功功率理論,給出了無功電流檢測的具體算法,并利用MATLAB仿真軟件對該算法進(jìn)行了仿真實現(xiàn)。接下來研究比較了SVG的兩種傳統(tǒng)控制策略,介紹了幾種PWM觸發(fā)技術(shù),其中著重研究了空間矢量PWM(SVPWM)的算法。利用MATLAB仿真軟件對基于傳統(tǒng)電流間接閉環(huán)控制算法的SVG進(jìn)行了系統(tǒng)級仿真實現(xiàn),在與電流直接控制的SVG仿真結(jié)果做對比后,指出各自的補償特點。文章重點在結(jié)合以上算法各自的優(yōu)缺點、電網(wǎng)本身的大擾動和電力系統(tǒng)對SVG控制性能的嚴(yán)格要求后,給出了一種新型電壓電流雙閉環(huán)的控制方法。其中電流內(nèi)環(huán)采用瞬時無功電流的PI反饋控制,PI值根據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型中iq△δ的比例關(guān)系,采用了齊格勒-尼柯爾斯法則進(jìn)行整定；而電壓外環(huán)則采用系統(tǒng)動態(tài)電壓的智能遺傳PI反饋控制,利用智能遺傳算法對PI值進(jìn)行整定。用MATLAB/SIMULINK分別對兩個環(huán)節(jié)的控制算法進(jìn)行了仿真,并針對外環(huán)控制器的遺傳PI算法,與PI算法的仿真結(jié)果做了對比,證明了遺傳PI的優(yōu)越性,為基于雙閉環(huán)控制的SVG系統(tǒng)級仿真打下了基礎(chǔ)。最后,文章利用MATLAB/SIMULINK/PSB對新型電壓電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的SVG進(jìn)行了仿真實現(xiàn),并對在電網(wǎng)不同情況下的補償效果與傳統(tǒng)電流間接控制的SVG進(jìn)行了分析與比較。仿真結(jié)果表明該控制方式具有更好的動態(tài)性能。
標(biāo)簽： 無功發(fā)生器 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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斷路器是電力系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備，對維護(hù)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠運行起著重要的作用。如何使斷路器高度智能化，并且更安全和可靠，是電力系統(tǒng)保護(hù)的發(fā)展要求，也是本論文研究的目的。 本文在深入研究了智能斷路器國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計了以數(shù)字信號處理器DSP和復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD為核心的系統(tǒng)硬件。DSP是智能斷路器測控單元的核心器件，它實現(xiàn)斷路器的各種保護(hù)、報警、顯示與控制功能。CPLD完成狀態(tài)量的監(jiān)測，以及各種邏輯信號的輸出。兩種器件相互配合使得斷路器系統(tǒng)更加智能化。研究了斷路器測控單元的測量原理及保護(hù)算法，并進(jìn)行了具體的硬件和軟件模塊的設(shè)計，旨在實現(xiàn)斷路器的智能保護(hù)、遠(yuǎn)程控制和集中管理。本設(shè)計以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407為核心。硬件設(shè)計主要包括信號調(diào)理模塊設(shè)計、信號采樣模塊設(shè)計、保護(hù)執(zhí)行模塊設(shè)計、CPLD模塊設(shè)計和輸入輸出模塊設(shè)計。并且利用TMS320LF2407本身具有的CAN2.0模塊，通過CAN總線實現(xiàn)斷路器和上位機的通信，實現(xiàn)遙測、遙調(diào)、遙控、遙信等“四遙”功能。軟件采用模塊化設(shè)計，每一個模塊相對獨立，完成某個特定功能，便于維護(hù)和添加新功能，并且調(diào)試靈活方便。文中給出了主程序及各個子程序的流程圖，其中子程序有數(shù)據(jù)采集子程序、FFT計算子程序、液晶顯示子程序、短路瞬時保護(hù)子程序、過載長延時保護(hù)子程序、接地故障保護(hù)子程序和短路短延時保護(hù)子程序等。并且設(shè)計中充分考慮了斷路器工作環(huán)境的惡劣性，分析了各種干擾的來源，并針對各種干擾采取了對應(yīng)的軟件和硬件的抗干擾措施。最后，為了驗證全波傅氏算法能否滿足電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理精度的要求，利用MATLAB搭建仿真平臺，對其進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明全波傅氏算法能達(dá)到系統(tǒng)的要求。
標(biāo)簽： 智能斷路器 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時間： 2013-04-24
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礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，作為配電開關(guān)，用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中，控制和保護(hù)低壓供電網(wǎng)絡(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率，而目前國內(nèi)饋電開關(guān)普遍存在集成度低、可靠性差、智能監(jiān)控水平低等缺點。 本課題將嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中，通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計；通過對嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析，完成了監(jiān)控主機與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護(hù)控制算法的應(yīng)用程序的編寫，從而實現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信，解決了地面監(jiān)控主機對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的難題，最終設(shè)計出一套集實時保護(hù)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于一身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。 實驗結(jié)果表明：在嵌入式系統(tǒng)端的通信軟件和監(jiān)控主機端的通信軟件的驅(qū)動下，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)與監(jiān)控主機的快速遠(yuǎn)程通信，通信速度快、可靠性高、可視化效果好，完全滿足了監(jiān)控系統(tǒng)的快速通信要求。 本課題的研究成果為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一個開放式、全分布、可互操作性的通信控制平臺，為提高煤礦井下設(shè)備的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控水平和安全操控系數(shù)提供了新的解決方法，為地面監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)更大規(guī)模、更深層次地對井下電氣設(shè)備的集中控制、分散管理奠定了理論和實踐基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 中的應(yīng)用 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-25
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礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中，控制和保護(hù)低壓供電網(wǎng)絡(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。 論文將嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中，通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計；通過對嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析，完成了監(jiān)控主機與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護(hù)控制算法的應(yīng)用程序的編寫，從而實現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信，解決了地面監(jiān)控主機對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的難題，設(shè)計完成了一套集實時保護(hù)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于-身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 饋電開關(guān)
上傳時間： 2013-05-21
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汽車智能無鑰匙進(jìn)入控制系統(tǒng)功能簡介，非常有用的資料，分享給大家！歡迎下載
標(biāo)簽： 無鑰匙 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-03
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