机器人控制技术论文
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：
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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。
2.5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，2010.08：102-103.
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
绛旓細鏅鸿兘鏈哄櫒浜鐨勪汉鏈烘帴鍙ｅ寘鎷満鍣ㄤ汉浼氳銆佷細鍚互鍙婄綉缁滄帴鏃ャ佽瘽绛掋佹壃澹板櫒銆佽闊冲悎鎴愬拰璇嗗埆绯荤粺,浣挎満鍣ㄤ汉鑳藉鍚噦浜虹被鐨勬寚浠,鑳戒笌浜轰互鑷劧璇█杩涜浜ゆ祦銆傛満鍣ㄤ汉杩橀渶瑕佸叿鏈夌綉缁滄帴n,浜哄彲浠ラ氳繃缃戠粶鍜岄氳鎶鏈瀵规満鍣.浜鸿繘琛鎺у埗鍜屾搷浣溿 闅忕潃鏅鸿兘鏈哄櫒浜虹爺绌剁殑涓嶆柇娣卞叆銆佽秺鏉ヨ秺澶氱殑鍚勭鍚勬牱鐨勪紶鎰熷櫒琚娇鐢,淇℃伅铻嶅悎銆佽鍒,闂...
绛旓細鍦鏈哄櫒浜绯荤粺涓,鑷富瀵艰埅鏄竴椤规牳蹇鎶鏈,鏄満鍣ㄤ汉鐮旂┒棰嗗煙鐨勯噸鐐瑰拰闅剧偣闂銆傚鑸殑鍩烘湰浠诲姟鏈3鐐:涓鏄熀浜庣幆澧冪悊瑙ｇ殑鍏ㄥ眬瀹氫綅:閫氳繃鐜涓櫙鐗╃殑鐞嗚В,璇嗗埆浜轰负璺爣鎴栧叿浣撶殑瀹炵墿,浠ュ畬鎴愬鏈哄櫒浜虹殑瀹氫綅,涓鸿矾寰勮鍒掓彁渚涚礌鏉;浜屾槸鐩爣璇嗗埆鍜岄殰纰嶇墿妫娴:瀹炴椂瀵归殰纰嶇墿鎴栫壒瀹氱洰鏍囪繘琛屾娴嬪拰璇嗗埆,鎻愰珮鎺у埗绯荤粺鐨勭ǔ瀹氭;涓夋槸瀹...
绛旓細宸ヤ笟鏈哄櫒浜烘妧鏈鏂鑼冩枃绡囦竴:銆婃祬璋堝伐涓氭満鍣ㄤ汉鍦ㄥ伐涓氱敓浜т腑鐨勫簲鐢ㄣ 宸ヤ笟鏈哄櫒浜烘槸闈㈠悜宸ヤ笟棰嗗煙鐨勫鍏宠妭鏈烘鎵嬫垨澶氳嚜鐢卞害鐨勬満鍣ㄤ汉銆傚伐涓氭満鍣ㄤ汉鏄嚜鍔ㄦ墽琛屽伐浣滅殑鏈哄櫒瑁呯疆,鏄潬鑷韩鍔ㄥ姏鍜鎺у埗鑳藉姏鏉ュ疄鐜板悇绉嶅姛鑳界殑涓绉嶆満鍣ㄣ傚畠鍙互鎺ュ彈浜虹被鎸囨尌,涔熷彲浠ユ寜鐓ч鍏堢紪鎺掔殑绋嬪簭杩愯,鐜颁唬鐨勫伐涓氭満鍣ㄤ汉杩樺彲浠ユ牴鎹汉宸ユ櫤鑳芥妧鏈埗瀹氱殑...
绛旓細鏈哄櫒浜鐨勭鎶璁烘枃绡囦竴:銆婃祬璋堟櫤鑳界Щ鍔ㄦ満鍣ㄤ汉銆 鎽樿:闅忕潃绉戞妧鐨勮繘姝,鏅鸿兘鏈哄櫒浜烘ц兘涓嶆柇鍦板畬鍠,绉诲姩鏈哄櫒浜虹殑搴旂敤鑼冨洿涔熻秺鏉ヨ秺骞,骞挎硾搴旂敤浜庡啗浜嬨佹帓闄┿佸啘涓氥佹晳鎻淬佹捣娲嬪紑鍙戠瓑銆備粙缁嶄簡甯歌鏅鸿兘绉诲姩鏈哄櫒浜虹殑鍩烘湰绯荤粺缁勬垚鍙婂叾鐩稿叧鐨勪竴浜鎶鏈,鎻愬嚭涓绉嶈兘澶熷簲鐢ㄤ簬鏅鸿兘绉诲姩鏈哄櫒浜虹殑瓒婇殰鏈烘瀯,骞剁畝鍗曢槓杩颁簡鍏跺伐浣滃師鐞嗐傚湪瀵...
绛旓細璁烘枃绀轰緥涓紝閫氳繃涓婃ゼ姊殑姝ユ佽鍒掞紝SQD灞曠ず浜嗗叾鍦ㄨ冭檻璐ㄥ績楂樺害鍔ㄦ佸彉鍖栨椂鐨勫崜瓒婃ц兘銆傚疄楠岀粨鏋滄樉绀猴紝鏃犺鏄簩缁磋繕鏄笁缁村钩闈豢鐪燂紝SQD閮借兘澶熷睍鐜板嚭鍗撹秺鐨勭洿鑶濊璧鎺у埗鏁堟灉锛屼负鍙岃冻鏈哄櫒浜鐨勬湭鏉ユ彁渚涗簡寮哄ぇ鐨鎶鏈鏀寔銆傛荤殑鏉ヨ锛孲pace Quantized Dynamics (SQD)绠楁硶浣滀负鐩磋啙琛岃蛋鎺у埗绛栫暐鐨勯噷绋嬬锛屾鍦ㄥ紩棰嗗弻...
绛旓細鏈哄櫒浜烘妧鏈鐨勮璁′笌寮鍙戞槸璁烘枃鐨勬牳蹇冨唴瀹逛箣涓銆傝繖涓鐜妭娑夊強鏈哄櫒浜虹殑鏈烘瀯璁捐銆佷紶鎰熷櫒閰嶇疆銆鎺у埗绯荤粺鎼缓绛夊叧閿妧鏈備緥濡傦紝鍦ㄦ満鏋勮璁℃柟闈紝璁烘枃鍙兘浼氭繁鍏ユ帰璁ㄥ浣曞疄鐜版満鍣ㄤ汉鐨勭伒娲绘т笌绋冲畾鎬х殑骞宠 锛屽浣曢氳繃鍒涙柊鏉愭枡搴旂敤鏉ュ噺杞绘満鍣ㄤ汉閲嶉噺鍚屾椂鎻愬崌鍏惰礋杞借兘鍔涖備紶鎰熷櫒閰嶇疆鍒欏叧涔庢満鍣ㄤ汉鐨勬劅鐭ヨ兘鍔涳紝璁烘枃涓彲鑳戒細...
绛旓細鎼繍鏈哄櫒浜烘妧鏈鏂鏀瑰啓鎼繍鏈哄櫒浜轰己鏈嶇郴缁熺殑璁捐鐮旂┒绡囦竴鎽樿:鎼繍鏈哄櫒浜虹殑浼烘湇绯荤粺,鐩墠鏅亶搴旂敤鐨勬槸浠ョ骇娆℃帉鎺с佹荤嚎璁伅銆佷氦娴佺▼鎺с佹暟鍊间俊鎭姞宸ャ佸唴閮ㄧ粨鏋勪繚鎶ょ瓑涓轰富瑕佸唴瀹圭殑鏅鸿兘鍖栫殑鏁板瓧淇℃伅鎺у埗鎵嬫,涓嶄粎纭繚浜嗕己鏈嶇郴缁熺殑瀹夊叏銆侀珮鏁堣繍琛,鑰屼笖瀹炵幇浜嗙簿鍑嗐侀珮閫熴佺ǔ瀹氱殑鑹ソ鎬ц兘銆傛湰鏂囧鎼繍鏈哄櫒浜轰己鏈嶇郴缁熺殑鎶鏈川閲...
绛旓細涓銆佹櫤鑳鏈哄櫒浜姒傝堪 鏅鸿兘鏈哄櫒浜烘槸涓绉嶈兘澶熻嚜涓诲畬鎴愭煇浜涘鏉備换鍔＄殑鏈哄櫒浜猴紝瀹冧滑閫氳繃鍏堣繘鐨勭畻娉曘佷紶鎰熷櫒鍜屼汉宸ユ櫤鑳鎶鏈瀹炵幇鑷垜瀛︿範銆佸喅绛栧拰浜や簰銆傛櫤鑳芥満鍣ㄤ汉宸插湪澶氫釜棰嗗煙寰楀埌骞挎硾搴旂敤锛屽寘鎷埗閫犱笟銆佸尰鐤椼佸啘涓氱瓑銆傛湰鏂囨棬鍦ㄦ帰璁ㄦ櫤鑳芥満鍣ㄤ汉鐨勫彂灞曠幇鐘跺強鍏舵湭鏉ヨ秼鍔裤備簩銆佹櫤鑳芥満鍣ㄤ汉鐨勫彂灞曠幇鐘 鎶鏈繘姝ユ帹鍔ㄦ櫤鑳芥満鍣ㄤ汉...
绛旓細宸ヤ笟鏈哄櫒浜鸿鏂5000瀛楀涓嬶細1銆佹彁楂樼敓浜ф晥鐜囷細宸ヤ笟鏈哄櫒浜鸿兘澶熷湪鍚勭鎭跺姡鐜涓嬫寔缁伐浣滐紝鍏锋湁杈冮珮鐨勭ǔ瀹氭у拰鍙潬鎬с傜浉杈冧簬浜虹被锛屾満鍣ㄤ汉鏇磋兘骞蹭笖鑰愬姏鏇村己锛屽彲浠ュ湪鐭椂闂村唴瀹屾垚澶ч噺閲嶅鎬с侀珮寮哄害鐨勫伐浣滐紝浠庤屾彁楂樼敓浜ф晥鐜囥2銆侀檷浣庣敓浜ф垚鏈細宸ヤ笟鏈哄櫒浜哄湪杩愯杩囩▼涓棤闇浼戞伅锛屽噺灏戜簡浜哄姏鎴愭湰銆傚悓鏃讹紝鏈哄櫒浜...
绛旓細寰┍鍔ㄥ櫒鏄疢EMS 鏈涓昏鐨勯儴浠, 浠庡井鍨鏈哄櫒浜 鐨勫彂灞曟潵鐪, 寰┍鍔鎶鏈璧风潃鍏抽敭浣滅敤, 骞朵笖鏄井鏈 鍣ㄤ汉姘村钩鐨勬爣蹇, 寮鍙戣楄兘浣庛佺粨鏋勭畝鍗曘佹槗浜庡井鍨 鍖栥佷綅绉昏緭鍑哄拰鍔涜緭鍑哄ぇ, 绾挎鎺у埗鎬ц兘濂, 鍔ㄦ佸搷 搴斿揩鐨勬柊鍨嬮┍鍔ㄥ櫒(楂樻ц兘鍘嬬數鍏冧欢銆佸ぇ鎵煩寰┈ 杈) 鏄湭鏉ョ殑鐮旂┒鏂瑰悜銆 (2) 鑳芥簮渚涚粰闂 璁稿鎵ц鏈烘瀯閮芥槸...
