Summary
We presenteren een protocol op modulaire ontwerp en productie van intelligente robots om wetenschappelijke en technische werknemers ontwerpen van intelligente robots met speciale productietaken te helpen op basis van persoonlijke behoeften en geïndividualiseerd ontwerp.
Abstract
Intelligente robots maken deel uit van een nieuwe generatie van robots die kunnen het gevoel van het omringende milieu, plan van hun eigen acties en uiteindelijk het bereiken van hun doelen. In de afgelopen jaren toegenomen vertrouwen op robots in het dagelijks leven en het bedrijfsleven. Het protocol voorgesteld in dit document beschrijft het ontwerp en de productie van de robot van een behandeling met een intelligente zoekalgoritme en een autonome identificatie-functie.
Eerst worden de verschillende modules werken mechanisch geassembleerd om de bouw van het werkplatform en de installatie van de robot manipulator. Dan, we ontwerpen een kringloopsysteem controlesysteem en een vier-Kwadrant motorische controle-strategie, met de hulp van het debuggen van software, evenals stuurinrichting identiteit (ID), de baud-rate en de andere parameters werken om ervoor te zorgen dat de robot de gewenste dynamiek realiseert instellen prestaties en laag energieverbruik. Vervolgens debug we de sensor om multi sensor fusion nauwkeurig het verwerven van milieu-informatie. Tot slot implementeren we de relevante algoritme, dat het succes van de robot de functie voor een bepaalde toepassing kunt herkennen.
Het voordeel van deze aanpak is de betrouwbaarheid en de flexibiliteit, als de gebruikers kunnen een aantal hardware bouw programma's ontwikkelen en gebruik maken van de uitgebreide debugger ter uitvoering van een intelligente controlestrategie. Hierdoor kunnen gebruikers persoonlijke eisen op basis van hun behoeften met hoge efficiëntie en robuustheid te stellen.
Introduction
Robots zijn complexe, intelligente machines die kennis van verschillende disciplines combineren, met inbegrip van mechanica, elektronica, controle, computers, sensoren en kunstmatige intelligentie 1,2. Steeds meer zijn robots bijstaan of zelfs vervanging van mensen op de werkplek, met name in de industriële productie, te wijten aan de voordelen die robots bezitten in het uitvoeren van repetitieve of gevaarlijke taken. Het ontwerp van het protocol van de intelligente robot in de huidige studie is gebaseerd op een kringloopsysteem controlestrategie, specifiek pad op basis van een genetisch algoritme plan. Bovendien zijn de functionele modules strikt verdeeld3,4, die een solide basis voor toekomstige optimalisatie werk, bieden kan zodat de robots een sterke capaciteit voor upgrades hebben.
Modulaire deimplementatie van het robotachtige platform is voornamelijk gebaseerd op de volgende manieren: multi-dimensionale combinatie controlestrategie in motorische controle module5,6en intelligente verkenning op basis van een genetisch algoritme in de optimalisatie algoritme module.
Wij dubbele kringloopsysteem controle over de gelijkstroommotor en vier-Kwadrant motor operatie in de motorische controlemodule gebruiken. Dubbele kringloopsysteem toerentalregeling betekent dat de output van de snelheid regulator als de input van de huidige regulator fungeert, zodat het beheren van het huidige en het koppel van de motor. Het voordeel van dit systeem is dat het koppel van de motor kan worden gecontroleerd in real-time op basis van het verschil tussen de gegeven snelheid en de werkelijke snelheid. Wanneer het verschil tussen bepaalde en werkelijke snelheden is relatief groot en het motor koppel verhoogt de snelheid wijzigingen sneller te rijden de motorsnelheid richting de gegeven waarde zo spoedig mogelijk, waardoor voor snelle snelheid verordening7, 8 , 9. omgekeerd, als de snelheid relatief dicht bij de gegeven waarde ligt, het automatisch verminderd het koppel van de motor om te voorkomen dat overdreven snelheid, waardoor de snelheid te bereiken van de gegeven waarde relatief snel met geen fout6, 10. sinds de beantwoordingstermijn constante van de elektrische huidige lus is relatief klein, de vier-Kwadrant motor11,12 kunnen sneller reageren op de gevolgen van inmenging onderdrukken wanneer het systeem is onderworpen aan buitenlandse inmenging. Hierdoor is het de stabiliteit en de anti-jamming vermogen van het systeem te verbeteren.
We kiezen een genetische intelligente optimalisatie algoritme met de hoogste efficiëntie op basis van de resultaten van een simulatie uitvoeren in MATLAB. Een genetisch algoritme is een zoekalgoritme van de stochastische parallelle gebaseerd op de theorie van natuurlijke selectie in genetica. Het vormt een efficiënte methode voor het vinden van de optimale totaaloplossing bij gebrek aan alle oorspronkelijke informatie. Het beschouwt de oplossingsverzameling van het probleem als een bevolking, waardoor de kwaliteit van de oplossing via continue selectie, crossover, mutatie en andere genetische operaties. Met betrekking tot pad planning door intelligente robots, ondervindt moeilijkheid als gevolg van onvoldoende aanvankelijke informatie, gecompliceerde omgevingen en niet-lineariteit. Genetische algoritmen zijn beter in staat om op te lossen het probleem van het pad planning omdat ze bezitten globale optimalisatie vermogen, sterk aanpassingsvermogen en robuustheid bij het oplossen van niet-lineaire problemen; Er zijn geen specifieke beperkingen op het probleem; het berekeningsproces is eenvoudig; en er zijn geen speciale vereisten voor het zoeken ruimte 13,14.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. bouw van de Machine
- Assemble het chassis zoals geïllustreerd, beveiligen van mechanische onderdelen met behulp van passende bevestigingsmiddelen. ( Figuur 1)
Opmerking: Het chassis, die bestaat uit de plint, motor, wielen, etc., is de belangrijkste component van de robot die verantwoordelijk zijn voor de beweging. Dus, tijdens de vergadering, houd de beugel recht. - Tin de draad lood en zowel de positieve en negatieve elektroden. Soldeer twee draad naar de twee uiteinden van de motor leidt, de leiding van red verbinden met de positieve elektrode en de zwarte voorsprong naar de negatieve elektrode.
- Monteren de schacht mouw, de motoren en de wielen.
- Sluit de motor aan de schacht mouw en veilig met een schroef.
- De schacht mouw in het midden van de naaf van het wiel invoegen.
- De voltooide structuur op het chassis installeren.
- Twee gaten, 3 mm in diameter en in het midden van het chassis, dat voor de installatie van de motor rijden module. Sluit de motor aan de motor rijden module.
- Boor een gat 1 cm vanaf zowel de linker- en rechterrand van het chassis voor installatie van de beugel voor de infrarood sensoren op de bodem.
- Twee bevestigingsmiddelen in het midden van de twee zijden van het chassis installeren.
Opmerking: Teneinde de normale werking van de infrarood sensoren, bedongen dat de aansluitende stuk loodrecht op het chassis staat. - Boor een gat, 18 mm in diameter en door elk van de twee structurele onderdelen voor de installatie van de sensoren. ( figuur 2A)
- Installeer het motor rijden aan de onderkant van het chassis. ( figuur 2B) Een infrarood sensor wijzend op elk van de vier richtingen, respectievelijk van het chassis installeren. ( figuur 2C)
- Installeren de stuurinrichting in de symmetrie. Vanwege de grote koppel gegenereerd door de werking van de stuurinrichting, zorg ervoor dat de bouten zijn geïnstalleerd op een manier waarmee een stevig en ongevoelig gezamenlijke.
- Vier infrarood sensoren in het midden van de machine installeren.
- Plaats de 14,8 V voeding in het midden van de machine, en brengt de Microcontroller eenheid (MCU) naar de battery pack.
- Brengt vier bereik sensoren aan het bovenste deel van de machine. Aanpassen van de hoek tussen elke sensor en de grond tot 60°, om te garanderen van de nauwkeurigheid van de detectie ten opzichte van de werktafel.
- Installeren van de dual-axis tilt sensor, die wordt gebruikt voor het detecteren van gevallen, wanneer de machine niet tot zijn doel in het werkgebied.
- Gebruik een schroevendraaier om de robotarm hechten aan de voorzijde van de machine. ( Figuur 3)
2. Foutopsporing de stuurinrichting motor en Driver Module
- Double-click to open de debugging-software (bijvoorbeeld Robot Servo Terminal2010). Computer aansluiten op de debug-bestuur met een universele seriële Bus (USB) kabel te converteren. ( Figuur 4)
- Set van de sturende motor ' s baud-rate aan 9600 bits/s, de beperking van het tarief tot 521 rad/min, de hoekige beperking tot 300° en spanning beperking tot 9.6 V in de interface werken.
- Stelt u de werkmodus voor de stuurinrichting robot te " sturende motor modus. "
- Toepassen asynchrone half-duplex-communicatie als de verbinding tussen de controller en sturende motoren. Op deze manier kan de besturing meer dan 255 sturende motoren vanuit een enkele interface van de Receiver/Transmitter UART (Universal Asynchronous) aansturen. ( Figuur 5)
Let op: Er kan zijn, hooguit 6 motoren op een enkele draad aangesloten besturing. Teveel van de sturende motoren zal leiden tot oververhitting en grote spanningsval, resulterend in ongewone gedrag zoals resetten en abnormale datacommunicatie, etc. ( Figuur 6) - toepassing van asynchrone half-duplex communicatie als de verbinding tussen de regelaar en de motor rijden module. ( Figuur 7)
- Stel het id-nummer van de twee drijvende modules en de vier sturende motoren. ID3 en ID4 leeg gelaten voor toekomstige bijwerken doeleinden. ( Figuur 8)
Opmerking: ID1: links rijden module; Id2: naar rechts rijden module; ID5: links-front sturende motor; ID6: recht-front sturende motor; ID7: links-achter sturende motor; ID8: rechts-achter sturende motor. - Cascade de stuurinrichting motoren één voor één en de cascade verbinden met de controller.
- Sluit de sensoren aan hun respectieve controller interfaces. Opgemerkt moet worden dat de sensor waarvan connector een driehoekige mark draagt de grond (GND is).
Opmerking: AD1: front fotoelektrisch infraroodsensor aan onderzijde; Ad2: rechts fotoelektrisch infraroodsensor aan onderzijde; AD3: achterste fotoelektrisch infraroodsensor aan onderzijde; AD4: linker infrarood sensor aan de onderzijde; AD5: front infrarood-afstand meten sensor; AD6: rechts infrarood afstand meten sensor; AD7: achterste infrarood meten van sensor; AD8: linker infrarood afstand meten sensor; AD9: links-front anti-val fotoelektrisch infraroodsensor; AD10: rechts-front anti-val fotoelektrisch infraroodsensor; AD11: rechts-achter anti-val fotoelektrisch infraroodsensor; AD12: links-achter anti-val fotoelektrisch infraroodsensor.
3. Debuggen van de sensoren
- draaien de regulering van de knop op de staart van de infrarood sensoren aan te passen het registratiebereik van de sensoren. Wanneer de robot wordt geplaatst in het midden van de werktafel, is het niveau van de logica van de top vier infrarood sensoren 1. Wanneer de machine aan de rand van de werktafel beweegt, zal het niveau van de logica van de infrarood sensor op de overeenkomstige kant 0 zijn. ( figuur 9A)
Opmerking: De robot kunt bepalen de locatie in de werktafel door het analyseren van het niveau van de logica van de infrarood sensoren. Bijvoorbeeld, als de niveaus van de logica van de linker- en voorzijde sensoren zijn aan 0, de robot moet in de regio van de linkerbovenhoek van de werktafel. - Vergelijken de gemeten waarden van de afstandssensor tot hun waarden volgens de basislijn voor de kalibratie. ( figuur 9B)
Opmerking: De afstand is een analoge sensor. Als de afstand varieert, de sensor ' s signaal sterkte feedback en bijbehorende gemeten waarden zal ook variëren. De gemeten waarden zal worden doorgegeven aan de hostcomputer via digitale sensoren, zodat de robot kan veranderingen in de omgeving identificeren. - Debug de tilt-hoek sensor.
- Plaats van de tilt-hoek sensor horizontaal en opnemen van de gemeten waarden.
- Helling van de sensor naar twee verschillende richtingen en opnemen van de gemeten waarden. Als de gemeten waarden binnen het foutbereik zijn, de sensor kan worden beschouwd als zijnde in regelmatige werking.
4. Controle regeling
- Construct het simulatiemodel van de DC-motor, gebaseerd op de DC motor spanning evenwicht equation, flux koppeling vergelijking en koppel evenwicht vergelijking.
- Stellen spanning evenwicht vergelijking gegeven door
waar u d directe as spanning, u q is quadrature as spanning. R d en R-q duiden respectievelijk directe as weerstand en quadrature as weerstand.
, 
, 
, 
, vertegenwoordigen directe as huidige, directe as huidige, directe as flux en quadrature as flux. - Stellen flux koppeling vergelijking gegeven door
< img eenlt = "Vergelijking 6" src="//cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/56422/56422eq6.jpg" / >
waar
en 
duiden de coëfficiënt van directe as zelfinductie en quadrature as zelfinductie respectievelijk. 
en 
zijn van de coëfficiënt van wederzijdse inductantie. 
, 
elektromagnetische koppel en lading koppel vertegenwoordigen. - Stellen koppel evenwicht vergelijking berekend door
. - Build simulatie model van de DC-motor. ( Figuur 10)
- Stellen spanning evenwicht vergelijking gegeven door
- Toepassing van dubbele controle van gesloten-lus van de DC-motor. Gebruik maken van de uitvoer van de regulator van de snelheid als de input voor de huidige regulator voor het regelen van de motor ' s koppel en huidige.
Opmerking: Diagram van de structuur van het huidige systeem van de verordening. ( Figuur 11)
De overdrachtsfunctie van de huidige regulator van PI wordt weergegeven als
, waar 
is de proportionele coëfficiënt van de huidige regulator en 
is de tijdconstante van de leiding van de huidige regulator. Het kan worden verkregen door de schaal coëfficiënt 
, en de integraal coëfficiënt 
.
- Toepassen dubbele kringloopsysteem controle van de DC-motor. ( Figuur 12)
- 4-kwadrant regeltechniek van de DC-motor van toepassing. ( Figuur 13)
- Utilize een H-brug rijden circuit om vier-Kwadrant motie van de DC-motor door het moduleren van de op-off van Metal-Oxide-Semiconductor veld-Effect Transistor (MOSFET). ( Figuur 14)
Opmerking: Als Q1 en Q4 zijn ingeschakeld en de motor in de voorwaartse elektrische staat is en het eerste Kwadrant staat uitgevoerd. Als Q3 en Q4 zijn ingeschakeld, wordt de motor is in de energie remmen staat en het tweede Kwadrant staat uitgevoerd. Wanneer Q2 en Q3 zijn ingeschakeld, wordt de motor is in de elektrische omkeerstatus en de derde kwadrant motie staat. Als Q1 en Q2 zijn ingeschakeld, de motor is in de omgekeerde energie remmen staat en de vierde kwadrant motie staat.
- Utilize een H-brug rijden circuit om vier-Kwadrant motie van de DC-motor door het moduleren van de op-off van Metal-Oxide-Semiconductor veld-Effect Transistor (MOSFET). ( Figuur 14)
- Toepassing van puls breedte modulatie (PWM) voor het regelen van de snelheid van de DC-motor. De DC spanning pulsbreedte (taakcyclus) toegepast op de motor armatuur door het beheersen van de op-off van de elektrische schakelaar wanneer de spanning van DC motorkracht leveren blijft in wezen ongewijzigd, dus het moduleren van de gemiddelde waarde en de rotatie snelheid input te moduleren armatuur spanning van de motor.
, 
, 
, 
, vertegenwoordigen directe as huidige, directe as huidige, directe as flux en quadrature as flux.
en 
duiden de coëfficiënt van directe as zelfinductie en quadrature as zelfinductie respectievelijk. 
en 
zijn van de coëfficiënt van wederzijdse inductantie. 
, 
elektromagnetische koppel en lading koppel vertegenwoordigen.
.
, waar 
is de proportionele coëfficiënt van de huidige regulator en 
is de tijdconstante van de leiding van de huidige regulator. Het kan worden verkregen door de schaal coëfficiënt 
, en de integraal coëfficiënt 
.
5. Schrijven van het programma
- de USB download lijn gebruiken om een binaire (BIN) bestand gegenereerd door KEIL5 in de controller te importeren.
- Selecteer het programma dat moet worden uitgevoerd.
6. Toepassing Scenario
- toepassen kleurherkenning te categoriseren van vracht in een fabriek. ( Figuur 15)
- Gebruik maken van een optische camera beelden verzamelen en verifiëren van de gescande kleur met behulp van het nummer van de gestuiterde tweedimensionale matrix.
- Het object met de mechanische armen heffen.
- Afgifte van een opdracht voor het vervoer van het object naar de aangewezen locatie met behulp van de camera en rijden motor van de robot.
- Zoeken om snel te wissen van de aangewezen gebieden. ( Figuur 16)
- Gebruiken de vier optische sensoren op de robot voor het detecteren van de locaties van de omliggende belemmeringen.
- Opdracht de sturende motor om te heffen van de mechanische schop en obstakels in de aangewezen gebieden.
- Gebruik de genetisch algoritme om te bepalen van de meest effectieve Zoek cmd.
- Zelf-erkenning gebruiken om te voorkomen vallen van de werkbank te scheiden van de werknemers uit het werkgebied van de machine en het waarborgen van de veiligheid van werknemers.
- Signalen op basis van het verschil in hoogte tussen de vier bovenste optische sensoren, die de workbench en de grond herkent wijzigen.
- Analyseren de veranderlijk signalen om te bepalen van de locatie van de randen van de workbench.
- Opdracht van de machine om te voorkomen dat de randen van de workbench.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
In het diagram van het dubbele kringloopsysteem motion controleprogramma paars vertegenwoordigt een bepaalde snelheidssignaal en geel vertegenwoordigt de waarde van de output controle systeem. Figuur 17 laat duidelijk zien dat het dubbele kringloopsysteem controlesysteem aanzienlijk effectiever dan een open-loop-systeem is. De daadwerkelijke overschrijding van de output van de dubbele gesloten kringloopsysteem is relatief klein en de dynamische prestaties van het systeem is beter. ( Figuur 17)
Figuur 18 toont de nauwkeurigheid van de herkenning van de robot de kleur onder de invloed van gereflecteerd licht in verschillende golflengtes. In de praktijk, te wijten aan verschillende lichtomstandigheden, zal het teruggekaatste licht golflengte van het doelobject schommelen binnen een bepaald bereik. U controleert de nauwkeurigheid van de herkenning van de machine, wordt een test uitgevoerd in het bereik van de golflengtes van geel licht (565-595 nm) en rood licht (625-740 nm). Als de resultaatwaarde van de camera 1 is, is de kleurherkenning nauwkeurig. Het scala van 585-593 nm, de nauwkeurigheid van de gele lichte erkenning van de camera hoger is dan 90%, overwegende dat het percentage buiten het bereik neemt snel af. Ook binnen het bereik van 660-700 nm overschrijdt de Rosse buurt erkenning nauwkeurigheid snelheid 90%, terwijl het percentage buiten het bereik snel afneemt. De testresultaten tonen dat onder de juiste verlichting, de robot kleurherkenning met een geringe foutmarge realiseert. ( Figuur 18)
Figuur 19 illustreert de relatie tussen de nauwkeurigheid van de herkenning van de kleur van de camera en de afstand. De nauwkeurigheid van de herkenning is omgekeerd gecorreleerd met de afstand. Zoals geïllustreerd in de experimentele resultaten, wanneer de afstand tussen 0-30 cm, is de nauwkeurigheid van de kleur van de camera groter dan 80%. De resultaten tonen aan dat dit programma sterke nut heeft. ( Figuur 19)
Figuur 1 : Bouw van het chassis. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2 : Installatie van de infrarood sensoren. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3 : Het effect van de installatie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4 : Debugging werk scherm. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 5 : Aansluiting van robot stuurinrichting. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 6 : Elektrische aansluiting beginselen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 7 : Elektrische aansluiting beginselen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 8 : Instellen id-nummer. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 9 : Twee sensoren. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 10 : Simulatiemodel van DC motor. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 11 : Huidige regelgevend systeem. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 12 : Simulatiemodel van dubbele controle van gesloten-lus. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 13 :Rong > Diagram van vier-Kwadrant werking van de motor. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 14 : H-brug circuit. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 15 : De workflow van kleurherkenning. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 16 : De workflow van snel zoeken. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 17 : Simulink diagram. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 18 : De nauwkeurigheid van de herkenning van het kleur onder invloed van gereflecteerd licht in verschillende golflengtes. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 19 : Relatie tussen de nauwkeurigheid van de herkenning van de kleur van de camera en de afstand. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
In deze paper ontwierpen we een soort intelligente robot die autonoom kan worden opgebouwd. Wij de voorgestelde intelligente onderzoeksalgoritme en autonome erkenning door de integratie van verscheidene softwareprogramma's met hardware. In het protocol, we introduceerden basisoplossingen voor het configureren van de hardware en foutopsporing van de intelligente robot, die gebruikers kan helpen een geschikte mechanische structuur van hun eigen robot ontworpen. Tijdens de huidige bewerking is het echter nodig aandacht te besteden aan de stabiliteit van de structuur, het meetbereik, de mate van vrijheid en ruimte benutting, om ervoor te zorgen dat deze parameters voldoen aan de eisen. Een redelijke mechanische structuur zorgt voor een hoge precisie, hoge flexibiliteit en hoge robuustheid van de robot. Voor het ontwerpen van complexe mechanische structuren, kunt de gebruiker combineren software zoals Adams te construeren van een simulatiemodel en virtuele prototyping technologie toe te passen. Hierdoor kan zij om mogelijkheden die niet voldoen aan de technische voorschriften of mogelijkheden die niet mechanisch haalbaar te sluiten.
Een potentieel probleem is het onvermogen van de robot om nauwkeurig de gewenste functies. Dit kan het gevolg zijn voornamelijk uit twee oorzaken. De eerste is het onvermogen van de sensoren voldoen aan de eisen. Bijvoorbeeld, tijdens de eerste proef kon de schoonmaak robot in deze studie met succes het duwen van obstakels uit het werkgebied. Dit was omdat het bereik van de infrarood sensor op de apparatuur enigszins was smal, wat betekende dat de robot niet de vereiste versnelling kan bereiken wanneer het aangetroffen obstakel. Deze kwestie kan worden opgelost door het verhogen van het registratiebereik van de infrarood sensor. Deze kwesties, een extra niveau van foutopsporing van de sensoren kan het nodig zijn op basis van de situatie of de toepassing. De tweede is het onvermogen van de geselecteerde motor de prestatie-eis te voldoen. Bij het kiezen van een motor, moet prioriteit worden gegeven aan een motor met passende startende prestatie, operationele stabiliteit en een laag geluidsniveau binnen de begroting.
Om te beginnen van ontwerp en productie van een nieuwe robot, moeten de parameters voor een handmatige configuratie-regeling worden gedefinieerd om te bepalen het gedrag van de robot, zodat het zich aan de eisen van een nieuwe taak aanpassen kan. Gelijktijdig, moeten alle processen de stappen in het protocol gepresenteerd. Een voordeel van het modulaire ontwerp van de robot ligt in de duidelijke verdeling van werk, waarmee het worden ontwikkeld via samenwerking met verschillende ingenieurs. Werktuigbouwkundig ingenieurs ontwerpen de structuur van de hardware, elektrotechnici ontwerpen de strategie van de motorische controle en besturingselementen ingenieurs ontwerpen het zoekalgoritme. Aldus, kan het werk van elke module onafhankelijk worden ontwikkeld om een specifieke taak te voltooien. Wij bieden een basisontwerp regeling voor elke module, om gebruikers die zoeken naar de optimale regeling voor een bepaalde toepassing te helpen.
Het aantal potentiële toepassingen zal aanzienlijk uitbreiden naarmate intelligente robottechnologie rijpt. Het zal blijken te zijn een onschatbare bron aan particulieren op het gebied van de ontwikkeling van de Oceaan, verkenning van de ruimte, industriële en agrarische productie, sociale dienst en entertainment, om enkelen te noemen. Deze technologie wordt geleidelijk vervangen door de mens in gevaarlijke en ongezonde werkomgevingen. Intelligente robots zal blijven ontwikkelen richting multi robot samenwerking, en intelligent en netwerk richting.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
De auteurs wil graag hun dank uitspreken aan de heer Yaojie He voor zijn hulp bij de uitvoering van de experimenten die gerapporteerd in deze paper. Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (nr. 61673117).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | L1-1 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | L2-1 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | L3-1 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | L4-1 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | L5-1 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | L5-2 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | U3A | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | U3B | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | U3C | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | U3F | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | U3G | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | U3H | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | U3J | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | I3 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | I5 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | I7 | |
| structural parts | UPTECMONYH HAR | CGJ | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LM1 | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LM2 | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LM3 | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LM4 | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LX1 | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LX2 | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LX3 | |
| link component | UPTECMONYH HAR | LX4 | |
| Steering gear structure component | UPTECMONYH HAR | KD | |
| Steering gear structure component | UPTECMONYH HAR | DP | |
| Infrared sensor | UPTECMONYH HAR | E18-B0 | Digital sensor |
| Infrared Range Finder | SHARP | GP2D12 | |
| Gray level sensor | SHARP | GP2Y0A02YK0F | |
| proMOTION CDS | SHARP | CDS 5516 | The robot steering gear |
| motor drive module | Risym | HG7881 | |
| solder wire | ELECALL | 63A | |
| terminal | Bright wire | 5264 | |
| motor | BX motor | 60JX | |
| camera | Logitech | C270 | |
| Drilling machine | XIN XIANG | 16MM | Please be careful |
| Soldering station | YIHUA | 8786D | Be careful to be burn |
| screwdriver | EXPLOIT | 043003 | |
| Tweezers | R`DEER | RST-12 |
References
- Charalampous, K., Kostavelis, I., Gasteratos, A. Robot navigation in large-scale social maps: An action recognition approach. Expert Syst Appl. 66 (1), 261-273 (2016).
- Huang, Y., &Wang, Q. N. Disturbance rejection of Central Pattern Generator based torque-stiffness-controlled dynamic walking. Neurocomputing. 170 (1), 141-151 (2015).
- Tepljakov, A., Petlenkov, E., Gonzalez, E., Belikov, J. Digital Realization of Retuning Fractional-Order Controllers for an Existing Closed-Loop Control System. J Circuit Syst Comp. 26 (10), 32-38 (2017).
- Siluvaimuthu, C., Chenniyappan, V. A Low-cost Reconfigurable Field-programmable Gate Array Based Three-phase Shunt Active Power Filter for Current Harmonic Elimination and Power Factor Constraints. Electr Pow Compo Sys. 42 (16), 1811-1825 (2014).
- Brogardh, T., et al. Present and future robot control development - An industrial perspective. Annu Rev Control. 31 (1), 69-79 (2007).
- Wang, E., Huang, S. A Novel DoubleClosed Loops Control of the Three-phase Voltage-sourced PWM Rectifier. Proceedings of the CSEE. 32 (15), 24-30 (2012).
- Li, D. H., Chen, Z. X., Zhai, S. Double Closed-Loop Controller Design of Brushless DC Torque Motor Based on RBF Neural Network. Proc. 2nd International Conference on Frontiers of Manufacturing Science and Measuring Technology. (ICFMM 2012), , 1351-1356 (2012).
- Tian, H. X., Jiang, P. L., Sun, M. S. Double-Loop DCSpeed Regulation System Design Basd On OCC). Proc. 4th International Conference on Advances in Materials and Manufacturing (ICAMMP 2013), , 889-890 (2014).
- Xu, G. Y., Zhang, M. Double Closed-Loop Feedback Controller Design for Micro Indoor Smart Autonomous Robot). Proc. International Conference on Material Science and Engineering Technology. (ICMSET 2011), , 474-479 (2011).
- Chen, Y. N., Xie, B., Mao, E. R. Electric Tractor Motor Drive Control Based on FPGA. Proc. 5th IFAC Conference on Sensing, Control and Automation Technologies for Agriculture (AGRICONTROL), , 271-276 (2016).
- Zhang, J., Zhou, Y. J., Zhao, J. Study on Four-quadrant Operation of Brushless DC Motor Control Method. Proc. International Conference on Mechatronics, Robotics and Automation. (ICMRA 2013). , 1363-1368 (2013).
- Joice, C. S., Paranjothi, S. R., Kumar, V. J. S. Digital Control Strategy for Four Quadrant Operation of Three Phase BLDC Motor With Load Variations. Ieee T Ind Inform. 9 (2), 974-982 (2013).
- Drumheller, Z., et al. Optimal Decision Making Algorithm for Managed Aquifer Recharge and Recovery Operation Using Near Real-Time Data: Benchtop Scale Laboratory Demonstration. Ground Water Monit R. 37 (1), 27-41 (2017).
- Wang, X. S., GAO, Y., Cheng, Y. H., Ma, X. P. Knowledge-guided genetic algorithm for path planning of robot. Control Decis. 24 (7), 1043-1049 (2009).
