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CT扫描攀爬机器人模糊PID力控制算法 总被引：1，自引：0，他引：1
《林业科学》2018,(11)
【目的】提出一种CT扫描攀爬机器人水平伸缩关节夹持力模糊PID控制算法,以实现其夹持力的精确控制,增强对古建筑立木柱的安全保护。【方法】首先,使用巴特沃斯二阶低通滤波器对压力传感器输出值进行滤波,减弱噪声等干扰信号对测量值的影响;然后,以力误差和力误差变化率为系统输入,选择三角函数为隶属度函数进行模糊化处理,根据PID整理规则分别建立PID参数的模糊推理规则,利用系数加权平均法对系统输出进行反模糊化处理;最后,对比分析模糊PID控制算法和耦合PD控制算法的力控制效果。【结果】接触过程中,压力传感器信号经滤波处理后,波动明显减小。夹紧过程中,相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法的夹持力控制精度最大可提高51.8%,相对关节力误差最高可提高99.8%,力调节时间也不同程度优化,且模糊PID控制算法还可消除夹持力调节过程中的超调现象。【结论】巴特沃斯二阶低通滤波可有效滤除压力传感器输出值中噪声等信号的干扰,提高接触检测的可靠性;相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法具有更好的夹持力控制效果,不仅可以提高CT扫描攀爬机器人工作的可靠性,而且能够进一步保证古建筑木立柱的安全。 相似文献
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一种古建筑木立柱CT扫描攀爬机器人 总被引：1，自引：0，他引：1
《林业科学》2018,(11)
【目的】研制一种CT扫描攀爬机器人,以实现对古建筑木立柱的CT扫描。【方法】首先,提出CT扫描攀爬机器人的环抱式+旋转机构结构,介绍机器人沿木立柱攀爬的过程,完成机器人控制系统结构设计;然后,采用耦合PD控制算法进行机器人水平伸缩关节力控制研究,采用耦合分段PID同步控制算法进行机器人垂直伸缩关节同步控制研究,实现旋转关节的速度控制;最后,依托所研制的CT扫描攀爬机器人,进行功能测试和控制效果分析。【结果】CT扫描攀爬机器人沿木立柱上下攀爬过程中,水平伸缩关节由初始位置到接触状态的接触检测力为50 N;夹持力设定值为5 000 N时,实际夹持力控制精度可达96.2%,机器人负载能力大于60 kg。垂直伸缩关节位移同步平均误差小于0.5 mm。角速度设定值为3(°)·s~(-1)时,旋转关节角速度最大稳态误差为0.116(°)·s~(-1),平均误差为0.003(°)·s~(-1),均满足CT扫描成像要求。【结论】所研制的CT扫描攀爬机器人可沿古建筑木立柱向上或向下攀爬,并通过旋转体携带CT扫描仪对木立柱进行360°CT扫描,进而完成断层图像重建,可准确评价木立柱的内部特征及健康、安全状况。 相似文献
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开发了灌木切割力测试平台控制系统,该系统可以控制灌木切割刀具的参数,精确测定这些参数对灌木切割力的影响,进而为设计高效的灌木收割设备提供依据. 相似文献
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我国空调设备具有多样性和复杂性,应在空调冷源、空气处理设备、空调末端产品、控制系统、机房专用机、家用空调、通风设备等方面开发新技术,新产品,在引进和消化国外技术的基础上,大力保护和发展民族产业。供热设备应开发适用性广的散热器,发展低温地板辐射供热方式和远红外辐射供热设备,研制适合中国国情的热计量手段。 相似文献
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管道内径在线检测机器人的结构设计 总被引：2，自引：0，他引：2
针对现有接触式管道内径测量机器人对长距离管道内径进行连续测量的不足，对一种非接触式管道内径在线检测机器人的机械结构进行了设计与研究。分析了机器人的越障能力及弯道处可能产生的运动干涉问题，进行了三维建模与运动仿真，验证了该机器人在管道内运动的稳定性、管道变径的自适应性及障碍与弯道的通过性。该机器人的最大优点是本体可以实现无缆、无自备动力源、利用无压重力水流驱动，实现对管道内径进行长距离在线测量。 相似文献
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《林业机械与木工设备》2012,(4)
确定了套索驱动空心杆机器人传动系统,并用SolidWorks三维绘图软件对机器人进行结构设计,采用D-H法建立位姿矩阵,对该机器人进行运动学分析,并给出控制方案。该机器人结构简单轻便,可用于大型结构、设备的检测清理、灾后废墟中的搜救等需要在狭小空间内作业的场合。 相似文献
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确定了套索驱动空心杆机器人传动系统,并用SolidWorks三维绘图软件对机器人进行结构设计,采用D-H法建立位姿矩阵,对该机器人进行运动学分析,并给出控制方案。该机器人结构简单轻便,可用于大型结构、设备的检测清理、灾后废墟中的搜救等需要在狭小空间内作业的场合。 相似文献
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孔庆华 《林业机械与木工设备》2001,29(7):31-32
由于机器人技术的不断发展和成熟，使它的应用领域不断扩大。２０多年来，在“七五”、“八五”、“九五”攻关和国家“八六三”计划的支持下，我国机器人技术在各个应用领域取得了令人瞩目的发展和进步。东北林业大学在国家“八六三”计划和国家林业局的支持下，对机器人在林业与木工机械上的应用做了一些大胆有效的尝试，也取得了一定的成果。１ 林木球果采集机器人 该机器人不仅可以在较短的林木球果成熟期大量采集松树种子，而且对森林的生态保护、森林的更新以及森林的可持续发展等方面都有重要的意义。１．１ 结构及１作原理 林木球果… 相似文献
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林业机器人发展现状与未来趋势 总被引：2，自引：1，他引：1
新的林业生产方式和快速发展的新技术促进了林业装备的发展,催生了智能装备和林业机器人。林业机器人在提高林业生产力、改变林业生产模式、解决劳动力不足以及实现林业生产和经营规模化、多样化、精准化等方面具有极大的优越性,发展林业机器人对促进我国林业技术革命和实现林业现代化具有重要作用。文中提出林业机器人的定义和分类,阐明林业机器人的应用领域,综述国内外林业机器人发展现状,分析林业机器人发展中遇到的问题,提出林业机器人发展的未来趋势,以为机器人在林业领域中的应用和研究提供参考。 相似文献
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BasicstructureoftherobotThebasicstructureoftherobotincIudesthreeparts'pickingmanipuIator,runningpart(crawIertractor),computernumericalcontroIsystem.TheshapeofthemanipulatoroftherobotwasshowninFig.1.ThemanipuIatorhastWo6-mlongarms.onthetopoftheforearm,therearetWotooth-likepickingcombs,O.5minwidthando.85minlength,madeof6oSi2MnsteelandweredrivenbythehydrauIicsystem.Thecombscanswayleftandright,turnupanddown,andcanopenandcloseliketooth.Fig.1.GeneralstruCtureoftherobot1.Machineffamei2.Rotaryd… 相似文献
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介绍了两个微型电机对角驱动能实现精密移动定位的微小型移动机器人。该机器人具有直线运动、任意半径圆周运动两种运动方式，能实现大范围内的快速移动定位，定位精度可达毫米级。 相似文献
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新型智能伐根清理机器人切削力的计算 总被引：1，自引：0，他引：1
本文是国家“863”项目——新型智能伐根清理机器人设计计算的一部分。切削力的大小是计算切削功率、设计切削加上设备和刀具的主要依据。本文根据伐根清理机器人设计的要求。以刀具旋切时的最不利情况——横锯切削为计算切削力的依据。适当选取修正系数计算出伐根机切削力及切削功率。乘以安全系数。以此作为机器人驱动元件——液压马达功率选择的依据。 相似文献
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植物叶片水分间接柔性测量传感器的研究 总被引：10，自引：0，他引：10
针对当前植物节水灌溉非闭环控制问题 ,运用系统分析理论与方法 ,依据植物茎和叶的几何尺寸参数与其水分之间存在直接、准确的对应关系 ,当测量精度达到微米量级时 ,就可以此类参数作为精确的反馈控制变量 ,提出利用植物本身的生理调控机制和基于物理方法的植物水分非破坏性高精度检测技术 ,实现精密高效的闭环微灌溉智能控制系统 ,可以实现真正意义上的最优化节水灌溉。研制结构简单、测量精度高、抗环境干扰能力强、可靠性高的微位移传感器 ,对丰富节水灌溉理论与技术、形成农业新产品具有重要意义。 相似文献
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针对机械手装配应用中对作业精度及响应速度的要求,研究了步进电机驱动的正交两指机械手臂动作高精度、快响应的平滑控制方法。研究基于连续S曲线函数离散处理的算法实现步进电机平滑控制调速的机理,分析了每步脉冲离散处理算法对步进电机升频和降频的作用。通过理论计算确定优化离散S曲线,并应用于机械臂中进行仿真,结果表明:输出转矩曲线与理论曲线拟合度基本一致。将离散优化的S曲线算法在还原魔方机器人正交两指机械手臂上进行试验,试验表明:在斜率常数为a=0.44时,步进电机可实现快速精确控制,能有效解决其在高速精确运动中的失步、过冲等问题。 相似文献
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介绍了拱泥仿生机器人的基本组成和工作原理,并根据其运动特点建立了拱泥仿生机器人的运动轨迹数学模型,利用 MATLAB进行其沿预定轨迹运动的轨迹仿真,通过轨迹仿真,可以直观显示拱泥仿生机器人运动时的位姿变化情况,为拱泥仿生机器人虚拟样机研究工作和工程样机的路径规划奠定了理论基础. 相似文献
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A design and application of compound multi-functional sensor in wood-based panel processing 总被引：1，自引：0，他引：1
XU Kai-hong ZHOU Ding-guo 《林业研究》2006,17(4):319-322
Introduction Multi-functional sensor, a new developmental direction of sensor field, can integrate several sense organs to measure several parameters at one time (Liu 1999). This sensor not only has small size but also has strong functions. Moreover, the … 相似文献
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A new type of sensor for rapid three-dimensional evaluation of surface geometrical properties is presented. Light emitted with a fixed small angle to the surface plane by a projector is directed into the measured surface. A curtain installed in the light path close to the surface creates a shadow on the measured surface. The shape of the border between bright (highly lit area) and dark (shadow area) is a profile section of the surface. The camera installed over the measured surface captures an image of the border and a digital signal processor using image analysis techniques digitizes the profile section. The shadow scanner method evaluated here could be used for rapid and accurate scans of surfaces of various porous materials, particularly wood, veneer, paper, fiberboards, leaves, and similar materials in both laboratory and industrial applications. The simplicity of the sensor is an advantage because it makes the system easy to maintain, resistant to breakage, and inexpensive. Its straightforward nature and high accuracy enables the method to be utilized for on-line measurement, and therefore it is suitable for industrial application. 相似文献