機械手臂研究取得新進展：擬人化助力高精度操作

III 產品特點：

1.模塊化設計：該多CPU控制系統，采用組合式結構，以系統設計為中心，以“分級模塊化設計”為原則，避免了集中控制器結構封閉、實時性差、計算負擔重的缺點，每一級控制器任務完整而又單一，這樣建立起來的系統性能好、開發周期短，而且成本較低。模塊化的設計，使系統在硬件發生改變的情況下，僅需改動與它相連的總線配置，大大減少了系統硬件改動所需的時間，增加或減少機器人的自由度非常方便，增強了系統的可擴展性。當系統出現故障時，只需查出是哪個功能出現故障，便可將相應的功能模塊進行相應的處理或替換，系統的維護變得非常方便?？傊?，模塊化的設計使得系統開放，易于修改、重構和添加配置功能。

2.分布式控制：物理上的分布式使得控制器各功能模塊可以分布在各自的物理空間內，從而避免了都擠在狹小的控制柜里而使柜內連線過多、溫度過高而出現故障。邏輯上的分布則是指將以前由主控計算機負擔的一些繁重控制任務分散給物理上分布的模塊來完成，以減輕主控計算機的負擔。分布在各處的模塊將通過快速的數據通訊系統進行信息的相互傳遞，完成系統的控制功能。

3.開放性：采用標準工業PC、Windows NT計算機操作系統及Visual C++標準語言編程，控制器的各個層次均對用戶開放，方便用戶擴展和改進其性能，使該控制系統具有可交換性、可移植性及可復用性。

5.可擴展性：各模塊提供標準化的機械和電氣接口，可以在多個方向上與其他模塊連接，如運用多個智能模塊可以設計出各種自由度機器人，大大增強了模塊化機器人的可擴展性、可重構性和靈活性。

6.自主體設計：各智能采用TI公司的16位DSP處理器，具有較強的計算能力，可以將其看作是單個自主體(Agent)。當多個區域控制器通過總線的方式相連時，便構成了多智能體(Muti-Agent)系統，這些自主體具有自主和自適應能力，并且可通過總線的數據傳輸進行協商、談判，從而協作完成復雜的任務，如雙臂機器人、類人機器人、多機器人協同作業等。

IV 典型應用：以研究型模塊化機械手臂為主要平臺，結合其豐富的配置系統，相關專業的老師和學生可以就機器人運動學、動力學、控制技術、人工智能、電機學、網絡、傳感器、數據融合等相關的學科進行綜合的課題開發，綜合起來，主要可以進行的研究課題描述如下：

一、智能控制相關課題：

1）基于PID控制的機器人軌跡跟蹤性能研究與比較

2）移動機器人的滑模變結構控制研究

3）移動機器人的動力學、運動學模型研究

4）輪式移動操作機器人的魯棒跟蹤控制器設計及研究

5）開放式機器人控制器的研究

6）移動機器人神經網絡控制研究

7）移動機器人模糊控制研究

8）移動機器人系統中嵌入式控制器研究

9）基于遺傳算法的移動機器人的智能控制

10）移動機器人的智能控制相關課題研究

二、機器人網絡控制技術

1）基于D-H表的機械手正運動學分析研究

2）基于幾何法、代數法的機械手逆運動學分析研究

3）串聯型機械手動力學分析

4）欠自由度機器手運動學、動力學分析

5）冗余自由度機器手運動學、動力學分析

三、機器人網絡控制技術

1）視頻網絡傳輸及其在移動機器人系統中的應用

2）基于Agent的遙操作機器人控制器研究

3）基于網絡的機器人控制系統研究

四、機器人視覺技術

1）景象匹配及其算法研究

2）基于立體視覺的運動目標跟蹤

3）機器人視覺伺服控制系統設計

4）主動視覺及其在機器人中的應用

5）人臉識別技術及其在機器人中的應用

6）視頻的壓縮編碼及其在機器人系統中的應用

7）基于視覺的運動目標跟蹤