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足球机器人控制系统的设计与实现

足球机器人控制系统的设计与实现
足球机器人控制系统的设计与实现

图1底层控制系统的整体设计方案

收稿日期:2010-06-09

基金项目:河南省科技厅科学技术成果基金资助项目(9412007Y0506)作者简介:李小光(1983—),男,硕士研究生,助教,主要从事信号与信息处理等方面的教学与科研工作.

宁夏工程技术Ningxia Engineering Technology Vol.9No.3Sep .2010

第9卷第3期2010年9月

文章编号:1671-7244(2010)03-0220-03

足球机器人控制系统作为其执行结构,其性能的好坏在很大程度上决定了比赛的胜负[1],它直接影响到整个机器人运动的精度、灵活性乃至整个系统的可靠性.目前国内外设计的足球机器人往往因为智能性不高,不能很好的满足机器人控制系统的需要,故开发一种高性能的足球机器人控制系统已成为足球机器人爱好者的迫切愿望.

1整体设计方案

基于AR M9和专用的集成运动控制芯片LM629[2]以及功率放大芯片L298,设计了全新的足球机器人控制系统.全新的设计方案采用ARM920T 内核设计的S3C2440芯片作为主控芯片[3],CPU 频率可达400MHz ,电机伺服控制器采用LM629,功率放大采用L298,又安装有红外、压力传感器;此外可扩展无线通信模块和视频采集模块,其整体设计方案如图1所示.该控制系统采用S3C2440芯片,提高了其自主行为和决断自主权,使足球机器人能够根据场上的形势做出更合理、更快的反应.该系统采用LM629构成电机伺服控制器.这种全新的电机伺服控制器具有较高的速度控制精度,动态品质优良,从而提高了系统的运行速度和可靠性.

2硬件设计

2.1

主处理器

主处理器选用三星公司生产的S3C2440微处

理器.该产品是为手持设备和常用的低功耗、高性能

应用方案提供的小尺寸微处理器.S3C2440采用ARM920T 内核,标准0.13μm COMS 封装,内置内存编译器,它的低耗电量、精简、高雅和全静态设计特别适用于低廉、功耗敏感的应用设备.2.2电机伺服控制器

该设计采用National Semiconductor 公司生产的智能化专业控制芯片LM629[4]构成电机伺服控制系统[5]的位置闭环.LM629作为伺服控制调节器,除接受ARM9的指令集位置、速度、加速度、3个运动参数和滤波器PID 的参数KP 、KI 、KD 外,同时LM629对输出信号进行处理,获得位置信号,经数字PID 运算后输出PWM 和反向控制信号,将其送给直流电动机驱动芯片.

控制芯片LM629的连线很简单,它的数据总线与S3C2440芯片进行通信,输入运动参数和控制参数,输出状态信息,PWM 的输出信号直接连接到H 桥驱动器L298上.直流电机的反馈采用增量式编码器,编码器的A ,B 两相正交信号经LM629内部电

足球机器人控制系统的设计与实现

李小光,曲振峰

(洛阳理工学院电气工程与自动化系,河南洛阳

471003)

摘要:针对足球机器人控制系统存在智能性不高以及性能扩展局限性的问题,设计利用ARM9处理器、运动控制芯片LM629以及功率放大芯片L298构建足球机器人的控制系统.该控制系统简化了整个机器人系统的软硬件设计,提供了高性能、高精确的系统控制,减轻了设计的工作量,并使系统反应快、伺服刚性大.真实环境中的实验及比赛结果证明,该控制系统具有比较高的精度和稳定性,以及较好的实时性,系统设计合理、可行.关键词:足球机器人;控制系统;ARM ;LM629;L298中图分类号:TP242

文献标志码:A

NAND FLASH SDRAM 电源/复位外部晶振

视频采集无线通信模块串口通信驱动控制系统

S3C2440

传感器

图2复位电路设计

图3初始化流程图

路完成4倍频,C 相信号是电机每转一圈产生的脉冲信号,用于电机的精确回零.

2.3功率放大器

该设计方案采用了ST 微电子小组生产的L298芯片[6].该芯片采用双H 桥驱动器,H 桥可承受最高电压为46V 电源电压,相位电流可达2.5A ,可驱动感性负载,支持最大PWM 频率为50kHz ,逻辑供电为5V ,功放级电压为5~46V 电压.下管的发射级单独引出,以便接入电阻,形成传感器信号.2.4时钟电路设计

根据S3C2440的最高工作频率,在设计中采用外部时钟源,时钟频率为12MHz ,通过内置分频器,可将CPU 频率提高到400MHz.S3C2440处理器时钟频率为FCLK.此外,其内部总线AHB 和APB 的时钟频率分别为HCLK 和PCLK.S3C2440片内的PLL 电路兼有频率放大和信号提纯的功能.因此,该系统可以以较低的外部时钟信号获得较高的工作频率,以降低因高速开关时钟所造成的高频噪声.2.5复位电路设计

由于ARM 高速、低功耗、低工作电压导致其噪声容限低,这是对数字电路极限的挑战,对电源的纹波、

瞬态响应性能、时钟源的稳定度、电源监控可靠性等诸多方面也提出了更高的要求.该设计方案采用74HC14进行驱动的RESET 、nRESET 可由上位机复位,进行JTAG 调试.复位电路设计如图2所示.

3软件设计

该系统软件主要包括主程序模块和中断服务子程序模块[7].主程序模块完成系统的初始化和中断的设置,中断服务程序是软件的主体,完成系统的控制功能.

3.1初始化程序设计

为了使足球机器人进入良好的工作状态并运行,完备的初始化程序是各个任务进行的保障.该初始化流程图如图3所示.

3.2

关闭中断

在该系统进入正常工作以前要关闭中断.中断

屏蔽寄存器MASK 和SUSMASK 的寄存器地址分别为INTMASK =0x4A0000008和INTSUBMASK =0x4A00001C.将寄存器各个位置“1”,屏蔽中断,其程序如下.

@disable all interrupts mov r1,#INTMASK mov r2,#0xffffffff str r2,[r1]mov r1,#INTSUBMASK ldr r2,=0x7ff

str r2,[r1]

3.3时钟的初始化

外部提供的12MHz 晶振,经分频可高达

400MHz ,以供外围设备使用.S3C2440内部时钟逻辑控制可提供CPU 的FCLK 时钟、内部总线AHP 和APB 的HCLK 与PCLK 时钟.因此,在外围设备正常工作以前,必须先初始化好所需的时钟.

3.4“忙”

状态检测“忙”状态的检测是软件设计的重要部分,贯穿

于整个程序设计中,

“忙”状态位位于状态字节的最低位,在ARM9向LM629写命令或读写数据字节后,“忙”状态位会立刻被置位,此时,会忽略一切命令或数据传输,纸质信息被接受,“忙”状态位会复位,所以在每次写命令或读写数据前必须检测此状态位.

4系统测试及结果分析

在系统测试中,设计了2个标志来观察机器人

启动电源关看门狗关闭中断初始化时钟

从nandflash 到sdram

设定串口跳到main()函数开始运行任务

VDD33V R 110k C1RST

VDD33V VDD33V VDD33V RESET

2174HC14

TP2COM nRESET 6

5

4

74HC147

71414

1

31

1

2

74HC14

7

14

GND

10μF

SW -PB

D1

Diode 1N4148U1A

U1B

U1C

第3期李小光等:足球机器人控制系统的设计与实现

221

第9卷

宁夏工程技术图4

机器人平稳运动

图5机器人定位目标

Design and implementation of soccer robot control system

LI Xiaoguang ,QU Zhenfeng

(Luoyang Institute of Science and Technology ,Luoyang

471003,China )

Abstract:Aiming at the problem that the intelligence is not high and the limit of the expandability of the soccer robot control system,the soccer robot control system have been redesigned based on ARM9and motion -controller LM629and power amplifier L298.And it simplifies the design of the hardware and software and makes the system with high performance and high accuracy.And also,it reduces the workload of design,makes system responding quickly and strengthens the servo rigidity.The experiments in reality environment and results in actual competitions proves that the robot control system has a high accuracy,stability and high real -time performance,the design of the system is feasible and rational.Key words:soccer robot ;control system ;ARM ;LM629;L298

(责任编辑、校对韩小珍)

运行的平稳性(带有旗标的刚性钢丝)和速度调控的平稳性(带有橡皮的刚性钢丝).小车运动时,如果旗标摆动小,可知运动平稳.如果小车在检测到目标并靠近然后停止时,橡皮标志前后摆动小,可知机器人对于速度的控制较为平稳.

机器人在最大功率运行过程中,由图4旗标抖动情况来看,运行较平稳,没有发现偏差现象.在机器人从搜索到目标,到接近目标时,橡皮标志始终保持一种较小且平稳的摆动,由此可见,机器人速度控

制准、

定位精确.机器人定位目标如图5所示.经过真实环境中的实验及比赛,其整体性能与

普通足球机器人的比较结果如表1所示.由表1可知,采用ARM9的机器人控制系统处理后速度得到提高,控制实时性较好,运行稳定、定为精确,并且智能性有了很好的提高,同时较好的解决了性能的扩展局限性问题.

5结语

本文采用S3C2440芯片、LM629的电机伺服控制器、基于L298的功率放大模块设计了足球机器人控制系统.该设计方案解决了复杂运算算法的瓶

颈问题;具有较高的速度控制精度,动态品质优良;

还可方便的进行功能的扩展.通过实验表明,该系统具有比较高的精度和稳定性,为研究全自主式足球机器人奠定了基础.参考文献:

[1]张学习,杨宣民,刘润丹,等.全自主足球机器人混合视觉系统的设计与实现[J].机器人,2010,32(3):375-383.[2]王为.基于LM629对足球机器人运动控制的设计[J].武汉工程大学学报,2008,30(1):104-107.

[3]邓俊华,杜玉晓.基于S3C2410处理器的Linux 移植[J].微型电脑应用,2009,25(8):53-55.

[4]宗光华.机器人的创意设计与实践[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004:46-97.

[5]肖海荣,周风余,宋洪军,等.一种教学机器人控制系统的设计与实现[J].机电一体化,2006(5):

40-43.[6]汪选评.DSP 在足球机器人控制系统中的应用[J].装备制造技术,2008(8):81-82.

[7]

高健,黄心汉,彭刚.基于DSP 的集控式足球机器人控制系统设计[J].计算机工程与应用,2006(12):19-21,

56.

表1普通足球机器人VS ARM9机器人

机器人性能处理器位数工作频率/MHz I/O 接口个数/个扩展无线通信扩展视频采集胜任多任务嵌入操作系统胜任复杂算法多线程编程含有驱动反馈电路

运行稳定定位目标

普通足球机器人

8位2033可扩展不可扩展不能无不能不能不含摆动较大粗糙

ARM9的机器人

32位400130可扩展

可扩展、带有camre 接口

能有能能含摆动较小细腻

222

足球机器人设计【文献综述】

文献综述 机械设计制造及其自动化 足球机器人设计 一、前言 足球运动是大家都非常喜爱的运动。让机器人来踢足球呢?听起来是天方夜谭,可是他确实存在,足球机器人诞生于20世纪末,是高科技与体育运动结合的产物,其目标是到2050年前后,在“可比”的条件下,一支智能足球机器人比赛队伍要能战胜当时的人类世界足球冠军队。这是从事智能足球机器人事业的科技工作者所面临的十分艰巨的挑战。智能足球机器人涉及计算机、自动控制、传感与感知融合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究与技术融合,包括动态不确定环境中的多主体合作、实时推理~规划~决策、机器人学习和策略获取等当前人工智能的热点问题。智能足球机器人系统的研究和开发是培养信息自动化科技人才的重要手段,也是展现高科技发展的生动窗口和促进科技成果实用化的一个途径。]1[ 二、国内外足球机器人发展的现状 在人工智能与机器人学历史上,1997年将作为一个转折点被记住。在1997年5月,IBM 的“深蓝”击败了人类国际象棋世界冠军,人工智能界40年的挑战终于取得了成功。在1997年7月4日,NASA的“探路者”在火星成功登陆,第一个自治机器人系统Sojourner释放在火星的表面上。与此同时,RoboCup也朝着开发能够战胜人类世界杯冠军队的智能足球机器人队走出了第一步。 足球机器人的最初想法是由加拿大不列颠哥伦比亚大学的艾伦·马克沃斯(Alan Mackworth)教授于1992年提出的。日本学者迅速对这一想法进行了系统的调研和可行性分析。1993年6月,包括浅田埝( Minoru Asada)、Yasuo Kuniyoshi和北野宏明(Hiroaki Kitano)在内的一些研究工作者决定创办一项机器人比赛,暂时命名为RoboCup J联赛。然而在一个月之内,他们就接到绝大部分是日本以外的研究工作者的反应,要求将比赛扩展成一个国际性的联合项目。由此他们就将这个项目改名为机器人世界杯赛(Robot World Cup Soccer Games,简称RoboCup)。 与此同时,一些研究人员开始将机器人足球作为研究课题。隶属于日本政府的电子技术

工业机器人结构设计

1绪论 1.1工业机器人概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说它也是机器进化过程的产物,它是工业以及非工业领域的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机械手是模仿人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。工业机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率;可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全

生产,尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,由它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,工业机械手在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。工业机械手的结构形式开始比较简单专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的应用。 1.2工业机器人的组成和分类 1.2.1工业机器人的组成 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等组成。各系统相互之间的关系如方框图1.1所示。 图1.1机器人组成系统

工业机器人技术试卷 答案及评分标准

. . 工业机器人技术 试卷B 卷 答案及评分标准 出卷教师: 适应班级: 考试方式: 本试卷考试分数占学生总评成绩的70 % 题号 一 二 三 四 五 总分 核分人 得分 复查总分 总复查人 (本题36分)一、简答(每小题6分,共36分) 1.简述工业机器人的主要应用场合。 1) 恶劣工作环境及危险工作,如:压铸车间及核工业等领域的作业环境。(2分) 2) 特殊作业场合和极限作业,如:火山探险、深海探密和空间探索等领域。(2分) 3) 自动化生产领域,如:焊接机器人、材料搬运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂 机器人。(2分) 2.说明工业机器人的基本组成部分。 工业机器人由三大部分六个子系统组成。 三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。 六个子系统是驱动系统(1分)、机械结构系统(1分)、感受系统(1分)、机器人-环境交互系统(1分)、人机交互系统(1分)和控制系统。(1分) 3.简述工业机器人关节制动器的作用。 许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器, 其作用是: 在机器人停止工作时, 保持机械臂的位置不变; 在电源发生故障时, 保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。(6分) 4.机器人的新型驱动方式有哪些?新型驱动方式有什么优点? 磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱动器(4分)。新型驱动方式可以实现驱动元件的简单化和微型化,更适宜于机器人的使用。(2分) 5.试述运用D-H 方法建立机器人运动学方程时,如何建立连杆坐标系? 建立连杆坐标系的规则如下: ① 连杆n 坐标系的坐标原点位于n +1关节轴线上,是关节n +1的关节轴线与n 和n +1关节轴 线公垂线的交点。(2分) ② Z 轴与n +1关节轴线重合。 (2分) ③ X 轴与公垂线重合;从n 指向n +1关节。(1分) ④ Y 轴按右手螺旋法则确定。(1分) 6.工业机器人控制系统的特点有哪些? (1) 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。(2分) (2) 是一个多变量控制系统,要求系统具有一定的智能性。(1分) (3) 是一个复杂的计算机控制系统。(1分) (4) 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,各变量之间还存在耦合。(1分) (5) 机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成, 因此存在一个“最优”的问题。(1分) (本题10分)二、有一旋转变换,先绕固定坐标系0X 轴转30°,再绕0Y 轴转60°, 最后沿0Z 轴移动10,试求其变换矩阵。(列出A 的计算式4分,列出齐次变换矩阵4分,得出答案2分) 解: (0,0,10)(,60)(,30) 13 3 0241 000cos 600sin 600100031 010001000cos30sin 30000 ==2200110sin 600cos 6000sin 30cos300313 00 100010001102440 01A Trans Rot Y Rot X =??? ??? ?????????????--?? ????????????-???????- ?????????????? ???? 得分 评卷人 得分 评卷人 学院名称 专业班级 姓名: 学号: 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 《工业机器人技术》试卷B 第2页(共4页) 《工业机器人技术》试卷B 第1页(共4页)

纳米机器人

纳米机器人在测井中的应用 1959年,著名物理学家、诺贝尔将获得者Richard Feynman首次提出了按人类意愿操纵单个原子与分子的设想,预言了纳米科技的存在。自此,人们对于这种处于纳米尺度范围的具有特殊性质的物质发生了浓厚的兴趣,进而开拓了一个全新的领域,到现在,纳米科技对传统产业的实质性影响以及对未来传统产业的潜在革新似已毋庸置疑,21世纪,纳米技术必将进入一个崭新的时期。纳米技术由于纳米技术以及纳米机器人的优良特性,是的它们在测井领域拥有广阔的应用前景。下面主要介绍纳米技术和纳米机器人在测井中的应用。 纳米技术 1、纳米与纳米结构 爱因斯坦曾预言:“未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进军。”宏观领域是以人的肉眼可分辨的物体为下限,后者则是以分子原子为上限。随着认识的深入,我们发现在此宏观与微观领域之间存在着一个不同于两者的所谓介观领域的区块。这个领域包括了微米、亚微米、纳米到团簇尺寸的范围。纳米(nanometer)是一个长度单位, 1nm=10-3μm=10-9m 1纳米大约是10个氢原子排列起来的长度,通常界定1nm-100nm的体系为纳米体系。由于这个微尺度空间约等于或略大于分子的尺寸上限,恰好能体现分子之间的相互作用,因此具有这一尺度的物质粒子的许多性质均与常规前物质相异,甚至发生质变,正是这种性质特异性才引起了人们对纳米的广泛关注。 纳米结构定义为以具有纳米尺度的物质单元为基础,按一定规律构筑或营造的一种新物质体系,包括一维、二维及三维的体系,或至少有一维的尺寸处在1nm-100nm之间的结构。这类物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇或人造原子(artfical atom)、纳米管、纳米棒、纳米丝以及纳米尺寸的孔洞。通过人工或自组装,这类纳米尺寸的物质单元课组装或排列成维数不同的体系,它们是构筑纳米世界中块体、薄膜、多层膜等材料的基础构件。 2、纳米技术与纳米材料

足球机器人智能决策系统设计实现

足球机器人智能决策系统 设计实现 This manuscript was revised on November 28, 2020

本文由liuchentc贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 第17卷 第4期 北京机械工业学院学报 Juom ̄oeintueocieyfinIsitfMahnrBjgt V0.7NO.114De.02c20 2002年12月 文章编号:08—15(020106820)4—0400—04 足球机器人智能决策系统设计实现 南建辉,贾永乐 (京机械工业学院北计算机及自动化系.北京1o8)oo5 摘 要:球机器人系统为人工智能特别是多智能体的研究提供了一个标足 准的试验平台。系统的核心是“”决策系统;分层递阶决策的基础上,取模块脑即在采

化设计;细介绍了决策系统各个模块包括视觉模块、策模块和控制模块等,提详决并 出了一系列新的实现方法。 关 键 词:球机器人;能决策;块足智模文献标识码:A中图分类号:P1T8 机器人足球比赛兴起于90年代。是自动化及机器人领域最具有前瞻性的研究之一。足它 球机器人系统是一个典型的多智能体系统和分布式人工智能系统,及机器人学、算机视觉涉计和模式识别、智能体系统、工神经网络等领域。而且它为人工智能理论研究及多种技术的多人集成应用提供了良好的实验平台【l。12】由于上述特征。足球机器人研究受到国内外广泛关注。目前比较有影响的足球机器人比赛组织有Rou(器人足球世界杯)FRA(eeainonetnlbtocrslP机mC和IFdrtftmaiaRoo—Sce.oIoA sctn。oii)分别由日本和韩国的学者发起。RbCp的比赛。aooou目前分为4组:真组、10、仿F8组F00组和有腿S20ONY机器人组…3。 近年来,于足球机器人的研究在国内发展较快,其是

RoboCup 机器人足球仿真比赛开发设计

RoboCup机器人足球仿真比赛开发设计*  郭叶军熊蓉吴铁军 (浙江大学控制科学与工程学系工业控制技术国家重点实验室杭州 310027) E-mail: yjguo@https://www.doczj.com/doc/9518614112.html, 摘要:机器人世界杯足球锦标赛(The Robot World Cup),简称RoboCup,通过提供一个标准任务来促进分布式人工智能、智能机器人技术及其相关领域的研究与发展。本文在介绍RoboCup仿真环境的基础上,系统完整地介绍了客户端程序的开发设计流程,阐述了其中涉及到的一些主要问题和算法,最后简要综述目前国际上的典型高层算法结构。 关键词: RoboCup 机器人足球比赛多智能体系统 随着计算机技术的发展,分布式人工智能中多智能体系统(MAS:Multi-agent System)的理论及应用研究已经成为人工智能研究的热点。RoboCup1则是人工智能和机器人技术的一个集中体现,被认为是继深蓝战胜人类国际象棋冠军卡斯帕洛夫后的又一里程碑式挑战,目标是到2050年完全类人的机器人足球队能够战胜当时的人类足球冠军队伍。RoboCup包括多种比赛方式,主要分为软件仿真比赛和实物系列的机器人足球比赛。由于软件仿真比赛无需考虑实际的硬件复杂性,避免硬件实现的不足,可以集中于研究多智能体合作与对抗问题,因此,目前参加仿真组比赛的队伍数目最多。本文的内容涉及RoboCup仿真比赛,系统地介绍了client程序开发设计完整流程,可以作为是开发完整的RoboCup仿真程序的入门指南。 1.RoboCup仿真比赛介绍2  RoboCup仿真比赛提供了一个完全分布式控制、实时异步多智能体的环境,通过这个平台,测试各种理论、算法和Agent体系结构,在实时异步、有噪声的对抗环境下,研究多智能体间的合作和对抗问题。仿真比赛在一个标准的计算机环境内进行,采用Client/Server 方式,由RoboCup联合会提供Server系统rcsoccersim(版本8之前名为soccerserver),参赛队编写各自的客户端程序,模拟实际足球队员进行比赛。 Rcsoccersim通过提供一个虚拟场地,对比赛全部球员和足球的移动进行仿真,以离散的方式控制比赛的进程。仿真模型引入了真实世界的很多复杂特性,诸如物体移动的随机性、感知信息和执行机构的不确定性、个人能力的物理有限性以及通讯量的受限性。Client程序则表现为多个Agent(球员)为了共同的赢球目标进行多智能体间的合作规划,因此,我们需要进行以下设计:多线程的程序结构,client和server间的同步策略,根据有限信息重构足球场上所有对象图景,Agent的底层动作设计,Agent的高层决策智能算法。 2.程序框架和同步策略  Rcsoccersim通过UDP/IP协议和client进行通信,并没有对client的开发和运行环境提出任何其他限制,只要支持UDP/IP协议即可,因此在开发环境和使用语言上可以有多种选 * 2002年11月收到《计算机工程与应用》录用通知

工业机器人技术试题库与答案

Word 格式 工业机器人技术题库及答案 一、判断题 第一章 1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。√ 2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。 × 3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器 4 大件组成。 × 4、示教盒属于机器人 - 环境交互系统。× 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。× 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。√ 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。× 第二章 1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。√ 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。× 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。√ 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。√ 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。√ 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。√ 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。√ 8、柔顺性装配技术分两种:主动柔顺装配和被动柔顺装配。√ 9、一般工业机器人手臂有 4 个自由度。× 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。× 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。√ 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。√ 13、手腕按驱动方式来分,可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。√ 第三章 1、正向运动学解决的问题是:已知手部的位姿,求各个关节的变量。× 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。√ 第四章 1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。√ 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。× 3、工业机器人用力觉控制握力。× 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。√ 5、光电式传感器属于接触觉传感器。× 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。√ 7、电位器式位移传感器,随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。√ 8、光电编码器及测速发电机,是两种广泛采用的角速度传感器。× 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 √ 第五章 1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。√

喷漆机器人控制系统方案设计

喷涂机器人控制系统初步方案 一、控制系统组成框图 本控制系统采用了以PC104为核心,以步进电机驱动网为低层控制通道的开放式控制器。下图是整个控制系统的组成框图。

二、PC104模块选型 采用PC104是因为它有如下特点:结构小巧紧凑, 仅96 mm ×90 mm面积内集成了PC 机所有功能;采用自栈接的母线结构,级联牢固,易于扩充;整机功耗低;兼容性好,可以借鉴PC机成熟技术;外设丰富,应用简单。 本控制系统PC104模块选用研华PCM-3343F。其组成如下:核心模块DM&P V ortex86DX 的高性能低功耗CPU 模块,CPU 速度1.0 GHz,带有浮点运算单元,在板集成了256MB DDR2 SDRAM(最大可支持512MB)、显示控制器(支持LCD显示,最高分辨率为1024×768),以太网控制器等。带有PA TA硬盘接口1个,PC104扩展插槽1个,KB/MS插槽1个,USB2.0接口4个,16位GPIO口,RS-232接口3个,RS-232/422/485接口1个。 选择该嵌入式主板时,应注意: 1)购买时,要求将系统内存升级到512MB; 2)购买时,要求配齐以下配件: ①键盘及鼠标的接口线共2根(编号及图片如下); p/n: 1703060053p/n: 1700060202 ②VGA接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1700000898

③US B×2接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1703100260 ④RS-232×2接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1701200220 ⑤RS-422/485接口线1根(编号及图片如下);p/n: 1703040157 ⑥IDE接口线1根(编号及图片如下); p/n: 1701440350 ⑦外接Li电池1个(编号及图片如下); p/n: 1750129010

统编版语文四下-7 纳米技术就在我们身边 课后作业

7纳米技术就在我们身边 课后作业 基础积累大巩固 一、熟读课文,用“√”画出文中加点字的正确读音。 1.如果把直径为1纳米的小球放到乒乓(pīnɡ pānɡ pīn pānɡ)球上,相当于把乒乓球放在地球上。 2.癌症很可怕,但如果在只有几个癌细胞的时候就能够发现的话,死亡率(lǜ lù)会大大降低。 3.未来的纳米机器人,甚至可以通过血管直达病灶(zhào zào),杀死癌细胞。 二、辨字组词。 臭()证()杀()灶() 皂()症()希()肚() 箱()康()胞()防() 霜()尿()抱()访() 三、按要求写句子。 1.纳米技术将给人类的生活带来深刻的变化。(缩句) 2.不仅 ..肉眼根本看不见,就是 ..普通的光学显微镜也无能为力。(仿写句子) 不仅,就是。 阅读能力大提升 四、重点段落品析。 纳米技术可以让人们更健康。癌症很可怕,但如果在只有几个癌细胞的时候就能发现的话,死亡率会大大降低。利用极其灵敏的纳米检测技术,可以实现疾病的早期检测与预防。未来的纳米机器人,甚至可以通过血管直达病灶,杀死癌细胞。生病的时候,需要吃药。现在吃一次药最多管一两天,未来的纳米缓释技术,能够让药物效力缓缓地释放出来,服一次药可以管一周,甚至一个月。 1. 本片段是围绕()这句话写的,全文是()结构。 2. 本段介绍了()技术,可以实现疾病的早期()和();还介绍了()技术,能够让药物效力缓缓地()出来,服一次药可以管(),甚至()。 3.“未来的纳米机器人,甚至 ..可以通过血管直达病灶,杀死癌细胞。”用上加点的词语写句子。 甚至

思维创新大拓展 五、如果让你利用纳米技术,你会把它运用到生活的哪些地方?发挥想象说一说。 参考答案: 一、 1.乒乓(pīnɡ pānɡ) 2.率(lǜ) 3.灶(zào) 二、臭(臭味)证(证据)杀(杀死)灶(灶台) 皂(肥皂)症(病症)希(希望)肚(肚皮) 箱(箱子)康(健康)胞(细胞)防(防止) 霜(白霜)尿(尿液)抱(抱住)访(访问) 三、1.纳米技术带来变化。 2.如此浩大的工程,不仅在中国,就是在世界上也是绝无仅有的。 四、1.纳米技术可以让人们更健康。总分。 2.纳米检测检查预防纳米缓释释放一周一个月 3.一看见班主任进来,全班同学都停止了说话,甚至连最调皮的张明也低下了头,看起书来。 五、用“碳纳米管材料”制成的自行车,重量只有几公斤,便于携带。

集控式足球机器人决策与控制系统设计与开发

文章编号:100220446(2005)0520431205 集控式足球机器人决策与控制系统设计与开发3 薛方正1,徐心和2,冯挺2 (1.重庆大学自动化学院,重庆 400044; 2.东北大学人工智能与机器人研究所,辽宁沈阳 110004) 摘 要:构建了由视觉子系统、决策子系统、无线通信子系统、机器人小车子系统和总控子系统组成的集控式足球机器人系统.总结了具有集中视觉、决策与控制的集控式足球机器人系统的控制问题.设计了基于分层递阶控制结构的足球机器人决策子系统.小车控制器构成“无脑”的执行器,运动控制器中集成了各种各样的动作函数,组织层则融合了不同的决策方案.长期的开发实践和实战成绩都表明,该系统具有良好的结构和优异的性能. 关键词:机器人足球;决策;分层递阶控制;推理模型;反应式策略 中图分类号: TP24 文献标识码: B D esi gn and D evelopm en t of the D ec isi on2mak i n g and Con trol Syste m of Cen tra li zed Soccer Robot XUE Fang2zheng1,XU Xin2he2,FENG Ting2 (1.School of Auto m ation,Chongqing U niversity,Chongqing400044,China; 2.Institute of A I&Robotics,N ortheastern U niversity,Shenyang110004,China)  Abstract:A centralized s occer r obot syste m composed of such subsyste m s as visi on,decisi on2making,wireless communi2 cati on,r obot car and cons ole is constructed.This paper su mmarizes the contr ol p r oble m s of the centralized s occer r obot sys2 te m with central visi on,decisi on2making and contr ol syste m,and designs a s occer r obot decisi on2making subsyste m based on the hierarchical contr ol structure.The r obot car contr oller is a“brainless”execut or,the moti on contr oller includes all kinds of acti on functi ons,and different decisi on sche mes are collected in the organizing level.Longti m e devel opment p rac2 tices and competiti on achieve ments p r ove that the system has good structure and high perf or mance.  Keywords:r obot s occer;decisi on2making;multilevel hierarchical contr ol;reas oning model;reactive strategy 1 引言(I n troducti on) 集控式足球机器人[1]是指具有集中视觉和统一决策的足球机器人系统,如F I RA的M ir oSot和N ir o2 Sot比赛,RoboCup的小型组(F2180)比赛.每个球队有3~11个机器人不等(因比赛项目而异),但是作为机器人的眼睛(视觉),全队只有一个,高挂在球场上方,通常由CCD摄像头采集图像,并由主计算机统一进行图像处理和识别.每当识别出本队(或双方)球员和球的位置与朝向之后,或将检测信息发送给本方球员(F2180),或交给主机上的决策子系统进行决策(M ir oSot,N ir oSot,F2180).由于视觉功能的统一实现,也由于视觉获得信息比较完整(如果视觉系统设计与临场调试得当),给统一决策带来极大的方便.尽管每个球队都有多个机器人小车,但将此类系统称之为多机器人系统或多智能体系统(multi2agent syste m)却比较勉强,因为它们只具有同一个眼睛和大脑.很显然,此类机器人足球系统相对于其它类型,比如自主机器人(F I RA:RoboSot,RoboCup:F2 2000每个机器人都有自己的眼睛和大脑)与人形机器人(F I RA:Hur oSot,RoboCup:Humanoid既要直立行走,又要独立感知),结构简单,容易开发.所以集控式机器人足球开展得最为普及. 集控式足球机器人一般由5个子系统组成,即视觉子系统、决策子系统、无线通信子系统、机器人小车子系统和总控子系统,如图1所示.许多文献  第27卷第5期 2005年9月机器人 ROBO T Vol.27,No.5  Sep t.,2005 3基金项目:国家863计划资助项目(2001AA422270). 收稿日期:2004-09-16

全国青少年机器人技术等级考试试卷(一级)2018年0317

20180317 全国青少年机器人技术等级考试试卷(一级) 试卷编号:866879 试卷录入者:机器人包老师 试卷总分:100 出卷时间:2019-02-16 16:12 答题时间:30 分钟 分数:100 题数:45 一、单选题( 共30 题,每题 2 分,共60 分) 1. 如图所示,于力F1、F2 的大小关系描述正确的是? [2 分] A.F1=F2 B.F1F2 D.不确定 参考答案: C 2. 机器人驱动方式不包括?[2 分] A.电力驱动 B.水驱动 C.气压驱动 D.液压驱动 参考答案: B 3. 下列关于秋千说法正确的是?[2 分 ] A.秋千荡到最低点时势能最大 B.秋千荡到最低点时动能最大 C.秋千荡到最高点时势能为零 D.秋千荡到最高点时动能最大 参考答案: B 4. 下列正确的是?[2 分] A.滑轮组可以省力 B.定滑轮可以省力 C.动滑轮用来改变力的方向

D.旗杆顶端有一个动滑轮 参考答案: A 5. 下列图中那一组是齿轮传动装置?[2 分] A. B. C. D. 参考答案: B 6. 下图中哪个实物运用到四边形原理?[2 分]

A. B. C. D. 参考答案: B 7. 动滑轮实质是?[2 分] A.等臂杠杆 B.费力杠杆 C.省力杠杆 D.以上都不是

参考答案: C 8. 传动链和齿轮传动共有的特点是?[2 分] A.同向传动 B.噪音小 C.准确无误的传递动力 D.自由调节距离 参考答案: D 9. 有关轮轴描述正确的是?[2 分] A.用轮轴工作一定是省力的 B.轮轴是能连续转动的杆杠 C.轮轴在转动时轮与轴的速度不一样 D.汽车的方向盘不是一种轮轴 参考答案: B 10. 关于单摆正确的说法是?[2 分] A.单摆运动周期与重力加速度有关 B.单摆运动周期与单摆的摆长无关 C.同一个单摆如果放在月球上,其运动周期与地球的一样 D.单摆等时性是说所有的单摆运动周期相等 参考答案: A 11. 汽车轮胎上设置花纹的目的是?[2 分] A.美观,没有实质用途 B.起到警示的作用 C.让轮胎减少与地面之间的摩擦,防止打滑 D.让轮胎增加与地面之间的摩擦,防止打滑 参考答案: D 12. 在杠杆结构中,杠杆绕着转动的固定点称为?[2 分 ] A.圆点 B.阻力点 C.支点 D.动力点 参考答案: C 13. 以下属于费力杠杆的一组是? [2 分] A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 参考答案: C 14. 斧头的外形的设计,是利用()能省力的原理。[2 分]

机器人控制系统设计(毕业设计)文献综述

一、前言 1.课题研究的意义,国内外研究现状和发展趋势 1.1课题研究的意义 随着机器人在工业装配线的应用越来越广泛,工业环境对其控制系统的要求也越来越高,所以开放式机器人控制系统的设计具有工程实际意义。 课题以一四自由度关节型机器人研制为背景,设计机器人运动控制系统的硬件电路和软件结构,对机器人的运动控制电路进行设计,实现机器人按照预定轨迹或自主运动控制功能。 在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下: ①以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 ②以改善劳动条件,避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。 ③可以减轻人力,并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产 随着机器人技术的发展,机器人应用领域的不断扩大,对机器人的性能提出了更高的要求,因此,如何有效地将其他领域(如图像处理、声音识别、最优控制、人工智能等)的研究成果应用到机器人控制系统的实时操作中,是一项富有挑战性的研究工作。而具有开放式结构的模块化、标准化机器人,其控制系统的研究无疑对提高机器人性能和自主能力,推动机器人技术的发展具有重大意义。 1.2国内外研究现状和发展趋势 随着机器人控制技术的发展,针对结构封闭的机器人控制器的缺陷,开发“具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器的一个发展方向。近几年,日本、美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器,如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构、网络功能的机器人控制器。我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项。 由于适用于机器人控制的软、硬件种类繁多和现代技术的飞速发展,开发一个结构完全开放的标准化机器人控制器存在一定困难,但应用现有技术,如工业PC

东北大学-机器人技术B试卷包含答案

东北大学继续教育学院 机器人技术试卷(作业考核线上) B 卷 学习中心:院校学号:姓名: (共 4 页) 总分题号一二三四五六七八九十得分 一、选择题(4选1,多于4个的为多选题;共20分,每小题2分)打 1.当代机器人主要源于以下两个分支: 1).计算机与数控机床 2).遥操作机与数控机床 3).遥操作机与计算机 4).计算机与人工智能 2.运动学正问题是实现如下变换: 1).从操作空间到关节空间的变换 2).从操作空间到迪卡尔空间的变换 3).从迪卡尔空间到关节空间的变换 4).从关节空间到操作空间的变换 3.动力学的研究内容是将机器人的______联系起来。 1).传感器与控制 2).运动与控制 3).结构与运动 4).传感系统与运动 4.为了获得非常平稳的加工过程,希望作业启动(位置为零)时: 1).速度恒定,加速度为零 2).速度为零,加速度恒定 3).速度为零,加速度为零 4).速度恒定,加速度恒定

5.应用通常的物理定律构成的传感器称之为 1).结构型 2).物性型 3).一次仪表 4).二次仪表 6.测速发电机的输出信号为 1).数字量 2).模拟量 3).开关量 4).脉冲量 7.GPS全球定位系统,只有同时接收到____颗卫星发射的信号,才可以解算出接收器的位置。 1).2 2).3 3).4 4).6 8.如果末端装置、工具或周围环境的刚性很高,那么机械手要执行与某个表面有接触的操作作业将会变得相当困难。此时应该考虑: 1).PID控制 2).柔顺控制 3).模糊控制 4).最优控制 9.谐波减速器特别适用于工业机器人的哪几个轴的传动? 1).S轴 2).L轴 3).U轴 4).R轴 5).B轴 6).T轴 10.集控式足球机器人的智能主要表现在哪两个子系统? 1). 机器人小车子系统 2). 机器人视觉子系统3). 机器人通信子系统 4). 机器人决策子系统 5). 机器人总控子系统 二、判断题(回答Y/N,Y表示正确,N表示错误;共30分,每题2分) 1.复合运动齐次矩阵的建立是由全部简单运动齐次矩阵求和所形成的。(N ) 2.关节i的效应表现在i 关节的末端。(Y) 3.增量式编码器比起绝对式编码器加工难、安装严、体积大、价格高。(N ) 4.步进电动机一般作为闭环伺服系统的执行机构。(N ) 5.示教-再现控制的给定方式中分直接示教和间接示教。直接示教便是操作人员通过手动控制盒上的按键,编制机器人的动作顺序,确定位置、设定速度或限时。( N )6.格林(格雷)码被大量用在相对光轴编码器中。( N )

智能足球实验报告

智能足球实验报告 篇一:实验报告 实验报告 这周,我们去西部自动化楼的自主机器人实验室参观了学校的自主机器人。以前看变形金刚认为机器人的无所不能太虚拟,自己对这方面也不太了解。但通过这次参观后,我对机器人有了初步了解。还记得当时看功夫足球时最后一场比赛人与机器人比赛太虚拟,但当老师给我们放RoboCup中型足球机器人比赛时,自己才感觉到原来机器人踢球也很好玩,机器人踢球也并不虚拟。这次参观并近距离接触后,才知道机器人是怎样踢球的。我看到机器人内部有各种传感器、控制器,机器人就靠这些传感器构成了其里面的各个系统,比如视觉系统,通讯系统等等,它们靠着这些系统在无外界人为信息输入和控制的条件下,独立完成踢球的任务。而且通过老师播放的视频,足球机器人比赛的精彩程度不亚于真实的比赛。随着机器人的不断发展,我想人机大战将很快会实现。?另外,我们还参观了服务机器人,听老师介绍,这是上大自强队比赛用过的机器人。看着它的那支“手”,自己不禁感觉现代社会的科技发展确实迅猛啊!想想原来要让机器人干家务活几乎是天方夜谭,这几乎是不可能办到的事,但现在,一切皆有可能呀!不禁让人感慨啊!而且听老师讲服务机器人的应用范围很广,不仅仅做家务还

可从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。他可以是护士的助手,可以是智能轮椅,还可以······而且看了几段上大服务机器人的比赛,对他们能识别不同的环境大为吃惊,不仅仅是主人,物品,甚至连房间的路径也能识别,确实很棒。我想,随着社会的发展,机器人将无处不在,在社会的各个领域都会出现他的身影。 尽管家庭机器人尚未完全产业化,但我想今天的机器人就像20年前的微型计算机一样,作为计算机技术及现代IT综合技术的一个必然延伸,家庭机器人技术将以前所未有的速度实现突破和发展。在不久的将来,社会会因机器人发展而发展,人们的生活也会因机器人的改变而改变。 或许我们现在也会因机自主器人这门课而改变些什么吧!拭目以待吧! 智能自主足球机器人系统的关键技术有机器人控制系统的体系结构、移动机器人自定位、实时视觉、多机器人传感器融合、多机器人协作、机器人的学习等多项关键技术。全自主机器人足球比赛的特点是每个机器人完全自治,即每个机器人必须自带各种传感器、控制器、驱动器、电源等设备。比赛中,各机器人队不允许使用全局视觉,也不允许人为的干预。 ? 篇二:智能足球机器人论文

机器人学导论复习题及参考答案 新

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机器人学导论 一、名词解释题: 二、简答题: 1.机器人学主要包含哪些研究内容? 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些? 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义? 4.机器人控制系统的基本单元有哪些? 三、论述题: 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 四、计算题:(需写出计算步骤,无计算步骤不能得分): 1.已知点u 的坐标为[7,3,2]T ,对点u 依次进行如下的变换:(1)绕z 轴旋转90°得到点v ;(2)绕y 轴旋转90°得到点w ;(3)沿x 轴平移4个单位,再沿y 轴平移-3个单位,最后沿z 轴平移7个单位得到点t 。求u , v , w , t 各点的齐次坐标。 x y z O u v w t 2.如图所示为具有三个旋转关节的3R 机械手,求末端机械手在基坐标系{x 0,y 0}下的运动学方程。 θ1 θ2 θ3 L 2 L 1 L 3 x 0 y 0 O 3.如图所示为平面内的两旋转关节机械手,已知机器人末端的坐标值{x ,y },试求其关节旋转变量θ1 和θ2.

θ1 θ2 L 2 L 1 x y P 4.如图所示两自由度机械手在如图位置时(θ1= 0 , θ2=π/2),生成手爪力 F A = [ f x 0 ]T 或F B = [ 0 f y ]T 。求对应的驱动力 τ A 和τ B 。 τ1 L 2 x y P L 1 τ2F A F B 0y f ?? ???? 0x f ?????? 5.如图所示的两自由度机械手,手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以 1.0m/s 的速度移动,杆长 l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°,θ2=-60°,求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅 可比矩阵为 1121221211212 212l s l s l s l c l c l c θθ---?? =? ?+?? J θ1 -θ2 l 2 l 1 x 0 y 0 O x 3 y 3v 3

部编版小学语文四年级下册7《纳米技术就在我们身边》课堂作业试题(有答案)

人教部编版四年级语文下册同步练习 7纳米技术就在我们身边 一、看拼音写词语。 nà mǐ yōng yǒu bīng xiāng shū cài yǐn xíng 二、给下面加点字选择正确的读音,打“√”。 1.冰箱里面用到一种纳米涂层,具有杀.(sā shā)菌和除臭.(còu chòu)功能。 2.癌症很可怕,但如果在只有几个癌.(āi ái)细胞的时候就能够发现的话,死亡率.(l ǜshuài)会大大降.(jiàng xiáng)低。 三、比一比,再组词。 隐()需()胞()健()防() 稳()耍()抱()键()仿() 四、写出下列句中加点词语的反义词。 1.肉眼根本看不见纳米,就是普通 ..的光学显微镜也无能为力。() 2.这种小小的物质拥有许多新奇 ..的特性。() 3.纳米技术可以让人们更加健康 ..。() 五、查字典填空。 “疾”用音序查字法先查_______,再查音节_____;用部首查字法先查_______,再查______画。“疾”在字典里的解释有:①疾病;②痛苦;③痛恨;④急速猛烈。 给下面加点字选择正确的解释,填序号。 群马疾.驰()疾.恶如仇()积劳成疾.()大众疾.苦()六、在括号里填上合适的关联词。 因为……所以……不但……而且……如果……那么……不仅……也…… 1.()说20世纪是微米的世纪,()21世纪必将是纳米的世纪。 2. 最先进的隐形战机,()能够把探测雷达波吸收掉,()雷达根本看不见它。 3. 纳米技术的研究对象,()肉眼根本看不见,就是普通的光学显微镜()无能为力。 4.有一种叫作“碳纳米管”的神奇材料,()比钢铁结实百倍,()非常轻。 七、按要求写句子。 1. 纳米技术是20世纪90年代兴起的高新技术。(缩句)

机器人分布式控制系统设计与实现

机器人分布式控制系统设计与实现 1引言 目前,机器人系统的特点是开放式机器人控制,强调结构化、模块化、 可扩展性、交互性,是对机器人设计结构单一、信息封闭、缺少交互性缺点的突破。分层分布式控制系统采用集中管理,分散控制方式,这种控制方法优点体 现在:集中监控和管理,管理和现场分离,管理更加综合化和系统化;实现分 散控制可使各功能模块的设计、装配、调试以及维护相互独立,系统控制的危 险性分散,可靠性提高,投资减小;采用网络通信技术,可根据需要增加以微 处理器为核心的功能模块,具有良好的系统开放性、扩展性和升级特性。 本论文详细介绍了一种分层分布式控制系统的设计方案,系统由上到下分 为主控中心决策层、车载PC运算层、下位机驱动子层以及位置反馈子层。主 控中心决策层是系统的主层,可以是台式机或笔记本电脑,基于VC++编译环 境设计的人机交互界面,满足友好、便于操作的要求,主控中心决策层的功能 是总体规划和分配任务,对机器人进行远程监控;车载PC运算层为一台笔记 本电脑,基于VC++编译环境设计了控制界面,通过无线网卡与主控中心决策 层进行数据传输,采用面向连接可靠的TCP传输控制协议,保证数据传输的可 靠性;下位机驱动子层和位置反馈子层是相互独立的功能模块,与车载PC运 算层之间通过串口进行通信;下位机驱动子层是一个完整的直流电 机闭环控制系统,包括CPU、控制芯片、驱动芯片以及增量式光电编码器;位置反馈子层通过CPU的I/O口和中断得到机器人车轮轴转角信息,结合机器 人机械系统的实际尺寸计算机器人中心的实际位置信息,处理好的位置信息通 过串口反馈给车载PC运算层。该控制系统应用在国家自然科学基金资助项目 和国家重点基础研究发展计划973项目的移动机器人平台上,运动控制测试结 果表明,分层分布式控制方式控制精度高,稳定性好,系统响应迅速;同时该 控制系统具有超强的计算能力和二次开发潜力,根据项目研究需要可在各个子 层进行分布式扩展,比如在下位机驱动子层和位置反馈子层的同级层中扩展传 感器功能子层,增加机器人的智能。该控制系统为项目的实验工作奠定基础。 2分层分布式控制系统设计 1. 基于VC++的主控中心决策层设计 主控中心决策层的作用是总体规划和分配任务,对机器人进行远程监控。 基于VC++编译环境,采用模块化方法对人机交互系统进行设计,分为网络数 据传输模块、运动参数输入模块、轨迹显示模块、视觉监控模块。如图

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