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如果您忘记了帐号密码，您可以。一种非开挖市政道路施工微型钻孔机器人控制系统关键技术的研究--《苏州大学》2008年硕士论文
一种非开挖市政道路施工微型钻孔机器人控制系统关键技术的研究
【摘要】：
随着国家经济和城市建设的迅速发展,基础设施建设的力度加大,城市管线,如自来水、煤气、下水道、电力、光缆等各类管线的铺设、更换和修复工程量急剧增加。如果还继续沿用传统的“挖槽埋管法”不但破坏原路面质量,同时将对地上交通造成很大的影响,给市民的工作和生活带来诸多不便。为了解决这个问题,近年来非开挖道路施工技术迅速发展。
我国的一些重大工程需要向国外进口非开挖管道施工设备,其价格昂贵(通常不低于100万元),并且不适合我国窄小的城市道路上施工的要求。因此,研究结构简单、价格低廉、性能可靠、环保、适合我国国情的市政道路非开挖钻孔技术,是我国城市市政文明建设的需要。
本课题以苏州市攻关项目“非开挖市政道路施工钻孔机器人”(简称钻孔机器人)为研究背景,进行钻孔机器人系统工艺过程智能控制方法的研究,力求控制系统结构简易、经济、高效。本文共分六章,主要研究内容如下:
第一章首先阐明了本课题的来源及研究意义,并通过对目前国内外非开挖钻机导向、定位等控制方法现状的调查研究,确立了本课题主要研究内容及关键技术。
第二章通过对微型钻孔机器人基本原理,以及机器人运动学原理的学习研究,构建了微型钻孔机器人位姿模型和直流驱动系统伺服控制模型。
第三章在分析研究传统智能控制方法的基础上,以及对自适应控制原理与可拓控制比较分析,最后确立了本课题采用自适应与可拓控制相结合的方法,对微型钻孔机器人进行控制,并建立了微型钻孔机器人可拓自适应控制器。最后,对直流传动系统调速算法进行了研究。
第四章根据微型钻孔机器人对水平与方位控制的要求,并通过研究,提出了一种结构简单、性能可靠的水平与方位控制方法。
第五章利用PROTEUS软件,对微型钻孔机器人智能控制系统进行仿真。仿真结果验实了本课题研究的钻孔机器人控制系统的可行性、先进性与实用性。
第六章对本文所做的主要研究内容进行了总结和概括,并对仿真研究优化的结果进行分析,提出了不足和展望。
【关键词】：
【学位授予单位】：苏州大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2008【分类号】：TP242.2;U415.5【目录】：
中文摘要3-5
Abstract5-10
第一章 绪论10-20
1.1 课题来源及研究意义10-11
1.2 国内外研究现状11-18
1.2.1 钻机导向控制发展状况11-16
1.2.2 钻机姿态测量与控制现状16-18
1.3 本课题关键技术与主要研究内容18
1.4 本章小结18-20
第二章 系统方案与运动学建模20-40
2.1 微型钻孔机器人基本原理20-23
2.2 机器人运动学基础23-28
2.2.1 机器人位置与姿态23-25
2.2.2 坐标变换与齐次变换25-27
2.2.3 运动姿态的表示27-28
2.3 微型钻孔机器人位姿模型28-34
2.3.1 位置控制器结构模型28-32
2.3.2 位姿方程的建立32-34
2.4 驱动电机伺服控制模型34-39
2.4.1 直流传动系统模型34-38
2.4.2 直流驱动速调整38-39
2.5 本章小结39-40
第三章 基于可拓理论智能控制方法与算法40-59
3.1 传统智能控制方法的研究40-42
3.2 机器人的自适应控制42-45
3.3 可拓控制策略45-51
3.3.1 可拓控制概述45-47
3.3.2 可拓控制方法的研究47-50
3.3.3 优度评价方法的确立50-51
3.4 微型钻孔机器人可拓自适应控制51-54
3.4.1 可拓自适应控制结构51-52
3.4.2 可拓控制器的设计52-53
3.4.3 智能控制开关设计53-54
3.5 控制算法的研究54-58
3.5.1 PWM 调速原理54-55
3.5.2 直流电动机调速的程序设计55-58
3.6 本章小结58-59
第四章 控制系统硬件技术的研究59-77
4.1 水平与方位控制系统的提出59-60
4.2 水平控制系统的研究60-69
4.2.1 水平控制系统主要发展情况及其原理60-64
4.2.2 水平测量系统的初步探索64-66
4.2.3 水平控制系统的构建66-69
4.3 方位控制系统的研究69-73
4.3.1 机器人方位控制系统的状况及原理69-71
4.3.2 机器人方位控制系统的构建71-73
4.4 钻孔机器人钻头柔顺控制方法的研究73-76
4.4.1 柔顺运动概述73-74
4.4.2 力和位置混合控制方案74-76
4.5 本章小结76-77
第五章 基于PROTEUS 的系统仿真研究77-91
5.1 基于PROTEUS 的电路设计与仿真77-80
5.1.1 PROTEUS 概述77-78
5.1.2 PROTEUS ISIS 编辑环境78-80
5.2 系统电路设计及仿真80-86
5.2.1 电路原理图的设计流程80-83
5.2.2 系统的电路设计83-84
5.2.3 系统仿真与结果分析84-86
5.3 直流电动机驱动设计与仿真86-89
5.3.1 直流电动机驱动设计86-87
5.3.2 钻孔机器人调速整体控制与仿真87-89
5.4 本章小结89-91
第六章 总结与展望91-93
6.1 总结91
6.2 展望91-93
参考文献93-96
硕士期间发表的论文96-97
详细摘要98-100
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
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京公网安备74号　　除了异常逼真的外观，该机器人还可以打手语，进行自我介绍、眨眼和微笑。
　　在本周召开的CEATAC展会上，日本东芝公司展示了最新的&Ms.Aiko
Chihira&通信机器人，除了异常逼真的外观，该机器人还可以打手语，进行自我介绍、眨眼和微笑。
　　据了解，Ms.Aiko Chihira借助东芝此前在机器人制造领域的经验，通过定制的算法来控制装备的液压设备，以操控机器人的43个关节运动，精准的控制胳膊和手势，从而模拟出各种手语和人进行交流。
　　除了东芝公司之外，还有多个合作伙伴参与了这款机器人的研发，其中aLab公司和大阪大学负责类人算法，模仿人类的表情；芝浦工业大学负责驱动和传感器技术。
　　目前，该机器人还处于早期研发阶段，未来有望充当接待员、导游等角色。
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