Modüler tasarımı ve üretimi kapalı döngü denetimi stratejisi üzerinde dayalı bir akıllı robot
Summary
Biz mevcut bir protokol üzerinde modüler tasarım ve üretim bilimsel ve teknik işçi özel üretim görevleri ile akıllı robot tasarım yardımcı olmak için akıllı robotlar kişisel ihtiyaçlarına göre ve tasarım bireyselleştirilmiş.
Abstract
Akıllı robotlar çevresini hissediyorum, kendi eylem planı ve sonunda hedeflerine ulaşmak edebiliyoruz robotlar yeni nesil bir parçasıdır. Son yıllarda, günlük yaşam ve endüstri robotlar üzerine güven artmıştır. Bu raporda önerilen protokol tasarımı ve üretimi bir işleme robot bir akıllı arama algoritması ile bir özerk kimlik işlevi ile açıklar.
İlk olarak, çeşitli çalışma modülleri mekanik inşaat iş platformu ve robotik manipülatör yüklemesini tamamlamak için monte edilir. O zaman, biz tasarım bir kapalı çevrim kontrol sistemi ve yazılım, hata ayıklama yardımı ile bir dört çeyrekli motor kontrol stratejisi yanı sıra direksiyon dişli kimlik (ID), baud hızı ve robot istenen dinamik elde emin olmak için diğer çalışma parametreleri ayarla performans ve düşük enerji tüketimi. Sonra doğru bir şekilde çevresel bilgi elde etmek için çoklu sensör füzyon elde etmek için sensör hata ayıklama. Son olarak, robotun işlevini belirli bir uygulamanın başarısı tanıyabilir ilgili algoritma uygular.
Kullanıcıların çeşitli donanım inşaat programları geliştirmek ve bir akıllı kontrol stratejisi uygulamak için kapsamlı hata ayıklayıcıyı kullanmak bu yaklaşımın avantajı, güvenilirlik ve esneklik, gibidir. Bu yüksek verimlilik ve sağlamlık ile gereksinimlerine göre kişiselleştirilmiş gereksinimleri belirlemek kullanıcılara izin verir.
Introduction
Robotlar bilgi sensörler ve yapay zeka 1,2, mekanik, elektronik, kontrol, bilgisayarlar da dahil olmak üzere çeşitli disiplinleri birleştiren karmaşık, akıllı makineler. Giderek, robotlar yardımcı veya işyeri, sanayi üretimi, yineleyici ya da tehlikeli görevleri gerçekleştirmekte robotlar sahip avantajları nedeniyle özellikle insanlarda bile değiştirme. Çalışmada akıllı robot protokolünde tasarımını bir kapalı döngü denetimi stratejisi, özellikle yol bir genetik algoritma dayalı planlama temel alır. Ayrıca, fonksiyonel modüller robot yükseltmeleri için güçlü bir kapasite var. hangi gelecekteki en iyi duruma getirme iş için sağlam bir temel sağlayabilir kesinlikle bölünmüş3,4, olmuştur.
Robot platformu modüler uygulaması öncelikle aşağıdaki yöntemlerde temel alır: çok boyutlu kombinasyon denetimi stratejisi motor kontrol modülü5,6ve akıllı keşif bir genetik algoritma dayalı optimizasyon algoritması modülünde.
DC motor ve dört çeyrekli motor işlemi Çift Kişilik kapalı çevrim kontrol motor kontrol modülü’nü kullanın. Çift Kişilik kapalı çevrim hız kontrolü anlamına gelir Devir Ayalayıcı çıkış akım ve motor tork kontrol izin geçerli düzenleyici giriş olarak hizmet vermektedir. Bu sistemin motor tork gerçek zamanlı olarak verilen hız ile gerçek hız arasındaki farkı temel alarak denetlenebildiğini avantajdır. Zaman verilen ve gerçek arasındaki farkı hızları nispeten büyük, motor tork artırır ve yönetmelik7, için hızlı kılan hız değişiklikleri mümkün olduğunca hızlı bir şekilde motor hız verilen değere doğru sürmeyi daha hızlı hız 8 , 9. diğer taraftan, hızı nispeten yakın verilen değerdir, otomatik olarak azaltmak aşırı hız, hız verilen değer nispeten hızlı bir şekilde hiçbir hata6ile, ulaşmak izin önlemek için motor tork 10. eşdeğer zamandan beri elektrik geçerli döngü sabitidir nispeten küçük dört çeyrekli motor11,12 yanıt verebilir daha hızlı sistem için söz konusu olduğunda girişim etkisini bastırmak için Dış parazit var. Bu kararlılık ve anti-parazit yetenek sistemi geliştirmek için sağlar.
MATLAB simülasyonda sonuçlarına dayanarak en yüksek verimlilik ile genetik zeki optimizasyon algoritması seçin. Genetik olarak doğal seçilim teorisinin temel bir Stokastik paralel arama algoritması genetik algoritmasıdır. İlk herhangi bir bilgi olmaması durumunda genel en uygun çözüm bulmak için etkili bir yöntem oluşturmaktadır. Böylece sürekli seçimi, crossover, mutasyon ve diğer genetik işlemleri yoluyla çözüm kalitesini artırma bir nüfus olarak sorun çözüm kümesi Saygılar. Akıllı robotlar tarafından planlama yol ile ilgili olarak yetersiz ilk bilgiler sayesinde, karmaşık ortamları ve nonlinearity zorluk ortaya çıkar. Genetik algoritmalar daha iyi çünkü onlar global optimizasyon yeteneği, güçlü uyum ve doğrusal olmayan sorunların çözümünde sağlamlık sahip yol planlama sorunu çözmek edebiliyoruz; Sorun yok belirli kısıtlamalar vardır; hesaplama işlemi basittir; ve özel koşullar için arama alanı 13,14.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu yazıda, bir tür özerk olarak inşa edilebilir akıllı robot dizayn ettik. Biz önerilen akıllı arama algoritması ve özerk tanıma çeşitli yazılım programları donanım ile entegre ederek hayata. İletişim kuralı ‘ kullanıcılar yardımcı olabilir akıllı robot hata ayıklama tasarım kendi robot uygun mekanik yapısını ve donanım yapılandırma temel yaklaşımlar tanıttı. Ancak, fiili çalışma sırasında istikrar yapısı, onun çalışma aralığı, özgürlük derecesi ve alanı kullanımı…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar bu gazetede bildirdi deneyler yapmakta onun yardım için Bay Yaojie he onların şükran ifade etmek istiyorum. Bu eser kısmen Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin tarafından (No. 61673117) destek verdi.
Materials
| 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. , 1351-1356 (2012).
- Tian, H. X., Jiang, P. L., Sun, M. S. Double-Loop DCSpeed Regulation System Design Basd On OCC). , 889-890 (2014).
- Xu, G. Y., Zhang, M. Double Closed-Loop Feedback Controller Design for Micro Indoor Smart Autonomous Robot). , 474-479 (2011).
- Chen, Y. N., Xie, B., Mao, E. R. Electric Tractor Motor Drive Control Based on FPGA. , 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).
