采茶机械手结构设计及运动控制研究

为了解决名优茶采摘难的问题。通过分析名优茶采摘现状,确定了机械手总体结构设计与研究目标。研究了机械手结构并对其进行优化分析。结果表明,运动控制采用计算机控制伺服电机驱动滚珠丝杠结构,实现了数据的同步与机械手的精确定位。茶叶的机械化采摘是未来的发展方向,该研究成果具有广阔的应用前景。     

水产养殖机器鱼设计与三维路径跟踪控制

为方便监测水质与水下鱼群活动,本研究设计了一款面向全水域实时监测的水产养殖机器鱼,并搭建了机器鱼控制系统,开展了机器鱼三维路径跟踪控制研究。在Serret-Frenet坐标系下建立了机器鱼三维空间路径跟踪误差模型,并基于LOS制导律和李雅普诺夫理论设计了一种模糊滑模控制器,最后利用Matlab仿真对本研究提出的控制算法的有效性进行验证。仿真结果表明：所设计的控制器能使机器鱼在模型参数不确定性、外部干扰未知的情况下实现三维路径跟踪控制,其控制精度和鲁棒性明显优于常规PID与滑模控制器。     

波浪补偿控制算法综述

为了实现对船舶在波浪中的运动响应进行补偿,提高海上作业的效率,需要对波浪补偿设备采用更为先进的运动控制技术.采用前馈控制和反馈控制的分类方式,简述了适合用于波浪补偿设备的控制算法研究现状,以便于更好地了解波浪补偿控制技术的发展.其中属于前馈控制类算法的主要有卡尔曼滤波法、神经网络和时间序列分析法;属于反馈控制类的主要算法有PID控制算法和模型预测控制算法.分析这些算法在波浪补偿控制中的理论原理和研究进展,并且通过对相关学者的研究文献进行了对比分析,指出了卡尔曼滤波法、神经网络和时间序列分析法以及PID控制算法和模型预测控制算法的关键特征.在结论中根据不同控制算法的原理和特征给出了这些算法在波浪补偿控制中可能的研究方向,可以为波浪补偿控制系统的研究和发展提供指导意见.     

基于SMP的总线式软运动控制引擎设计

提出了基于SMP实时架构的EtherMAC实时以太网主站的设计方法,开发了一种运行于内核空间的运动控制引擎,并给出了一种通过在共享内存建立内存堆栈方式的跨平台编程接口设计方法。通过设计总线抽象层将总线控制资源抽象,降低了运动控制引擎与总线之间耦合性,增强了总线系统或从站设备的可替换性。原型机进行功能验证表明,该引擎实现了较好的易用性和可移植性,并间接增强了EtherMAC的实时性能。     

基于PC104总线的直流伺服电动机控制

在PC104总线控制下，应用运动控制芯片LM629和电动机驱动芯片LMD18200实现了直流伺服电动机的控制。本文介绍了电动机控制系统的组成、电机控制板和系统控制软件。该控制系统具有体积小、功能强、反应速度快和控制简单等特点，可以应用在小型移动机器人的运动控制系统上。     

水产养殖水下作业机器人关键技术研究进展

传统水产养殖的水下作业任务主要依靠人工完成,劳动强度大,危险性高,水产养殖水下作业面临严峻的人工危机。随着技术进步和制造成本的降低,将水下机器人应用于水产养殖作业有着巨大的需求空间。机器人水下捡拾作业强耦合、多干扰、时变、多体、多环节、作业目标规格形状不一,且作业的精度和速度要求高,机器人水下精准作业是困扰水产养殖界多年的公认难题。本文在对水下机器人-机械手系统(underwater vehicle-manipulator system,UVMS)进行了系统分析的基础上,从弱光照、强耦合、非结构化海洋环境下UVMS的精准捕捞作业目标识别、时变多体捡拾作业条件下水下机器人-机械手系统动力学模型、多扰动条件下目标动物位置识别与定位模型、多约束条件下浅海养殖精准捡拾作业的优化控制等4个方面,对UVMS捕捞作业所涉及的关键技术的地位、国内外研究现状展开分析与讨论,并对所述关键技术的研究前景进行了展望,以期为水产养殖水下作业机器人软件开发提供理论依据和综合性参考。     

采摘机械手运动控制及避障研究——基于PLC和物联网远程控制

近年来,无线通信技术发展迅猛,无线通信数据传输速度越来越快,远程控制的延时大幅降低,几乎可以忽略不计,因此远程控制逐渐被广泛应用于各个领域。为此,结合物联网远程控制技术和PLC实时控制系统优势,实现了采摘机械手的运动控制及避障系统。实验表明:所设计研究的采摘机械手运动控制及避障系统避障能力强,路径优化平滑,具有很高的可靠性和稳定性。     

伺服技术在燃气喷射领域的应用

在燃气发动机领域,"燃气缸内直喷"技术一直是国内外研究的重要课题,目前常见的是方法是采用驱动快速电磁阀来实现缸内喷射。本文引入伺服控制技术,以台达的伺服元件为例,从理论上阐述如何采用伺服驱动凸轮喷射系统实现燃气发动机的缸内喷射,从硬件、软件两个方面剖析伺服喷射系统,并对该系统的关键技术做深入分析。     

取料机械手结构设计以及操作设计

本设备主要于油压机配合使用,用于从油压机内部取出加工完成的工件。为与油压机的动作配合,建立了与油压机的信号通讯,本设备主要由横行运动单元、上下行运动单元、吸盘组件及机架等组成。自动完成取件的全部过程,以压缩空气作为气缸动力的动力源,由气动电磁换向阀控制,结构简单,工作可靠,是一个自动化程度很高的设备,适用于现代自动化生产的要求。     

基于运动控制卡的数控试验台设计与仿真

论述了基于运动控制卡的数控平台设计的控制原理,介绍了机构设计方案。整个试验台采用模块化设计,结构简单、实用且易于维护。针对精密数控试验台存在的摩擦问题,利用MatlabSimulink软件对试验台的伺服系统进行建模仿真。通过比较仿真结果与已知试验数据,验证试验台设计的可行性,并为后续改进提供依据。