胖子9451
机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展,智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词:智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统,运行时常具有不确定性,而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型,即使建立某种模型,也很复杂、计算量大,不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化,不依赖对象模型,自学习和自适应等特性,用它解决机器人等复杂控制问题,可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人,很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期,行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的,提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统,即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述,因此,专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破,使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体,但两者之间存在很大的差异。例如,对于智能装配机器人而言,要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息,通过分析,发现并找到所需工件,按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此,智能机器人需要具备知识的表达与获取技术,要为装配做出规划。同时,在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术,找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺,它可能要采用力与位置的混合控制技术,还可能为机器人的本体装上柔性手腕,才能完成任务,这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广,技术要求高,是高新技术的综合体。那么,到底什么是智能机器人呢?到目前为止,国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为,智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知,即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业,它要能找到和识别所要的工件,需要利用视觉传感器来感知工件。同时,为了接近工件,智能机器人需要在非结构化的环境中,认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统,即各种各样的传感器。所谓思维,是指机器人自身具有解决问题的能力。比如,装配机器人可以根据设计要求,为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序,指挥执行机构,即动作部分去装配完成这个机器,动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此,智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义,但通过对具体智能机器人的考察,还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同,硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示: 视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来,固态视觉传感器,如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比,固体视觉传感器体积小、质量轻,因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号,即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像,无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理,提取特征,然后由图像理解部分识别外界的景物。 行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构,实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人,随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走,是科学家一直追求的梦想。 机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加,而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作,完成复杂作业。 控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统,使机器人能够听懂人类的指令,能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n,人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用,信息融合、规划,问题求解,运动学与动力学计算等单元技术不断提高,使智能机器人整体智能能力不断增强,同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统,它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中,功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题,都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展,便于技术的更新,要求系统的结构具有一定开放性,从而保证智能能力不断增强,新的或更多传感器可以进入,各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言,可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构,它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上,任何一个机器人都有自己的体系结构。目前,大多数工业机器人的控制系统为两层结构,上层负责运动学计算和人机交互,下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献: [1]左敏,曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真,2011,08:15-16. [2]陈赜,司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制,2009,02:76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术,:102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看: 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文
我是梅干啊
With the social development needs, the robot has infiltrated our lives, work and economic aspects, and has played a significant role. Robotics research and development of our economic development have a lot of impact. This piece of paper mainly expounds the welding robot in the construction machinery industry, the importance of robots in various countries on the development of some of the overview for readers to understand the future development of robots the importance of social development, the article I also wrote to the China Machine were a number of investigations and understanding of the status quo views of the robot in the Development of a number of factors, there are a number of field of use of robots outlook.
小嘉菜菜子
AbstractWith the social development needs, the robot has infiltrated our lives, work and economic aspects, and has played a significant role. Robotics research and development of our economic development have a lot of impact. This piece of paper mainly expounds the welding robot in the construction machinery industry, the importance of robots in various countries on the development of some of the overview for readers to understand the future development of robots the importance of social development, the article I also wrote to the China Machine were a number of investigations and understanding of the status quo views of the robot in the Development of a number of factors, there are a number of field of use of robots : Robot; welding robot; construction machinery; Outlook;
小袅袅09
这个需要你自己找,不过我这有一篇概述发给你简介:机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线[1]。笔者开发的用于热处理淬火加工的物料搬运机械手,采用PLC控制,是一种按预先设定的程序进行工件分拣、搬运和淬火加工的自动化装置,可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,并可根据工件的变化以及淬火工艺的要求随时更改相关控制参数。 关键字:可编程控制器,机械手,定位控制 1引言 机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线[1]。笔者开发的用于热处理淬火加工的物料搬运机械手,采用PLC控制,是一种按预先设定的程序进行工件分拣、搬运和淬火加工的自动化装置,可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业,并可根据工件的变化以及淬火工艺的要求随时更改相关控制参数。2物料搬运机械手结构 物料搬运机械手为三自由度气压式圆柱坐标型机械手,主要由机座、腰部、水平手臂、垂直手臂、气爪等部分组成。其中,腰部采用步进电机驱动旋转,手臂及气爪采用气缸等气动元件。对应的物料分拣装置由4个普通气缸构成,用以将不同长度的工件经分拣后送至各自的轨道中,并在轨道终端进行淬火加工,加工完毕后再由机械手抓取、搬运和分类堆放。机械手抓取长、短工件的顺序不是固定的,要视物料分拣装置的分拣结果以及长、短工件哪一个先到达轨道终端来定。但机械手对工件的堆放顺序却是固定的,要按照一定的规律堆放(如图1中,长、短工件各放一边,以4个为一组进行堆放),并且堆放工件的位置精度也是有要求的。3机械手控制系统组成 由于取工件和堆放工件都有定位精度要求,所以在机械手控制中,除了要对垂直手臂滑块气缸、气爪等普通气缸进行控制外,还要涉及到对水平手臂气缸以及机械手腰部回转的伺服控制。其中,机械手水平手臂气缸的伺服控制采用气动比例伺服控制系统;机械手的回转控制则采用三相混和式步进电机及其控制系统。考虑到机械手工作的稳定性、可靠性以及各种控制元器件连接的灵活性和方便性,对这种混合驱动机械手采用PLC作为核心控制器,上述各控制对象都必须在PLC的统一控制下协同工作(如图2所示),PLC采用日本三菱公司的FX2N-32MR型PLC(16点输入、16点输出)。 步进电机选用深圳白山机电公司的BS110HB3L142-04型三相混合式步进电机,最大扭矩:12Nm;保持转矩:;额定电流。步进电机驱动器性能的优劣,直接关系到步进电机的正常运行,必须合理选配。为此,我们仍选择白山公司与BS110三相混合式步进电机配套的Q3HB220M等角度恒力矩细分型驱动器,定位精度可达30000步/转。为了确保步进电机控制的稳定性、可靠性以及便于日后维护,我们选择与FX2N系列PLC配套的脉冲发生单元FX2N-1PG作为步进电机驱动器的控制单元[2]。PLC通过扩展电缆、控制信号以及FROM/TO指令对1PG进行控制,向1PG发出定位命令,然后由1PG通过向步进电机驱动器输出指定数量的脉冲(最大100KPPS)来具体执行这个定位命令,从而最终实现PLC对步进电机的伺服定位控制,既提高了控制的灵活性和可靠性,又便于控制程序的编写。 在图2中,FX2N-1PG的FP和RP分别与步进电机的DR-和PU-端子相连,表示输出脉冲类型分别为前向脉冲和反向脉冲。1PG的DOG端为确定步进电机原点位置时所用。在调试时,当步进电机接近原点位置时,应通过此端对应的按钮接通24V电源,从而使步进电机开始以原点返回速度(爬行速度)转动,以便在到达设定的原点位置时方便于PG0端的控制。PG0+和PG0-为步进电机到达原点位置时的停转控制信号,需外加一个5V电源,正端接PG0+,负端通过开关K与PG0-相连。当步进电机在DOG信号的控制下缓慢转动到达设定的原点位置时,可通过手动或行程开关触发PG0+和PG0-,使两端接通5V电源,于是电机停转,并将原点位置记录下来,存贮在1PG的BFM#26和#27这2个寄存器中,作为PLC对步进电机进一步控制的基准和重要参数。 气动比例伺服控制系统采用德国Festo公司的相关产品,主要由HMP坐标气缸、伺服定位控制器SPC200以及与之配套的内置位移传感器MLO-POT-0225、气动伺服阀MPYE-5-1/8-LF-010-B和伺服定位控制连接器SPC-AIF-POT等装置组成。在图2的控制系统硬件接线中,主要涉及其中SPC200的DIO数字量I/O模块的接线[3]。从该图中可见,一方面PLC通过输出端Y0-Y3控制SPC200的定位指令(RecordSelect工作方式)记录号选取,并通过Y6启动伺服定位;另一方面SPC200又通过定位任务完成信号(MC-A)将定位执行情况反馈到PLC的输入端X12,以便于PLC的程序控制。 在滑块气缸和气爪上都安装有磁性开关传感器,用于检测气缸活塞的位置。通过这些传感器的信号,并结合步进电机和气动伺服的启停信号,在PLC的控制下,就能够对滑块气缸和气爪对应的电磁阀进行控制,进而实现气缸的动作。4控制系统PLC程序设计 步进电机初始化控制程序 PLC与1PG间通过FROM/TO指令进行联系。通过TO指令,PLC将控制命令及参数写入1PG的缓存,而在1PG控制下,步进电机的运行状态则由PLC通过FROM指令读入,以便程序处理。在图3所示的部分步进电机初始化程序中,PLC一旦通电运行,便在每一个循环执行周期中将其M0~M15寄存器的内容写入1PG的操作命令缓存“BFM#25”中,控制1PG的工作。同时,PLC还不断从1PG的“BFM#28”、“BFM#27”和“BFM#26”缓存中读入步进电机的运行状态和当前位置值,以便在逻辑控制中通过对这些输入值的处理来进一步控制机械手的动作。 按设计要求,同类型工件每4个为一组放置,两种工件各自的堆放顺序不能互相干扰。因此,同类型的4个工件搬运为一个基本循环,在各自的工件循环中分别设置了相应的工件计数标志位。 机械手综合控制程序 综合前述的步进电机和气动伺服控制技术,同时结合对垂直手臂滑块气缸、气爪的控制要求,下面给出机械手完成一次定位并抓取工件的部分PLC程序 该程序表明:当工件分拣加工完毕后,机械手首先转动一定的角度指向取工件位置,待步进电机定位结束后,垂直手臂滑块气缸活塞落下,然后水平手臂气缸在气动伺服控制下伸出设定的定位位移。定位位移是由PLC的输出端子(Y2~Y0)控制SPC200输入端子(~)的状态来决定的,如附表所示,从而实现了PLC对气动伺服定位的控制。当气动伺服定位结束后,气爪动作,夹紧工件。后续的搬运和放置工件的控制程序原理与之类似。5结束语 上述针对机械手的控制方法充分利用了PLC和其它控制装置的特性,结构紧凑、控制可靠,目前在现场运行良好。作为一个相对独立的PLC控制系统,它还可以通过RS-485总线或CC-Link总线与生产线上的其它PLC及控制器组成工业控制网络,实现更进一步的自动化生产控制。
好吃不懒做也
With the development of society, the robot has penetrated the needs of our life, work and economic aspects, and play a very significant role. Robot research and development of our economic development has a lot of influence. This article mainly elaborated through welding robot in architecture machinery industry, the importance of robot in the development of some countries, let the reader know for social development in the future development of the robot, this paper also wrote the importance of our present investigation and the robot, in the understanding of the existing in the development of robots, and some influencing factors of robot using some of the field.
机器人机器人可以界定一种由电子、电气或机械单位组成的可编程、自动控制装置。 更一般地说,它是一种职能到位的生活智能机器,机器人尤其可取的是某些工作职能。它他们和
机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机
论文先给你粘一部分看看,再加二十分,发给你一份,或者50元卖给你目录摘要 1第一章 机械手设计任务书 11.1毕业设计目的 11.2本课题的内容和要求 2第二章
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樱桃搬运机器人的研究具有重要的意义,因为它可以实现樱桃的自动搬运,可以有效提高樱桃的收获效率,提升樱桃的采收质量,降低劳动力的消耗,减少污染等。樱桃搬运机器人研