导读:本文包含了球形机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:球形机器人,动力学模型,拉格朗日方程,运动控制
球形机器人论文文献综述
曾鹏,张启伦,张超,郑功倍,高丙团[1]（2019）在《球形机器人动力学建模与运动控制设计》一文中研究指出将球形机器人用作电缆通道移动无线传感网的移动节点,研究一种双轮驱动球形机器人的动力学与运动控制。通过选择左驱动车轮和右驱动车轮的转角、球形机器人的移动距离、驱动车体的姿态角作为广义坐标,基于拉格朗日方程建立机器人系统的动力学模型;基于PI控制设计球形机器人直线运动的速度和位置闭环控制器,结合球形机器人自身可实现零半径转向,实现对球形机器人平面运动的闭环控制。通过开环仿真试验验证模型的正确性;闭环仿真结果表明所设计的控制器能够有效实现球形机器人的运动控制。(本文来源于《自动化与仪表》期刊2019年10期）
赵欣,司广志,刘新华[2]（2019）在《磁流体球形机器人运动特性研究》一文中研究指出磁流体是一种形态和性能受外加磁场约束和控制的固液二相功能材料,基于其流变特性设计了磁流体球形机器人,计算了均匀梯度磁场下球形机器人的电磁力以及加速度。利用COMSOL Multiphysics和ADAMS分别对磁流体球形机器人的受力以及滚动加速度进行了仿真,并分析了梯度磁场位置、线圈电流、磁流体体积变化对磁流体球形机器人加速度的影响规律,为磁流体球形机器人的控制提供了理论依据。(本文来源于《制造业自动化》期刊2019年10期）
林星陵,陈建毅[3]（2019）在《简易球形机器人的设计与实现》一文中研究指出针对现有球形机器人的特点,本文设计了一款简易的球形机器人系统。该系统以51单片机为核心,主要有无线接收模块、电机驱动模块、运动姿态检测模块等组成。系统通过控制左右两个直流电机的转速、转向,可实现球壳的前进、后退以及任意转向的控制。最后,通过试验样机,实现了对球形机器人的无线控制。(本文来源于《福建电脑》期刊2019年08期）
赵小虎,冯迎宾,何震,李智刚,王亚彪[4]（2019）在《复杂环境下球形机器人深度控制研究》一文中研究指出为使油浸式变压器内部检测机器人在巡检作业时具有较高的稳定性与机动性,分析机器人在变压器油中的受力及运动的基础上,建立机器人在变压器油中的垂向运动模型。考虑存在外界未知扰动情况,提出一种基于非线性干扰观测器的自适应反步深度控制器,并通过Lyapunov函数证明了控制器的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的控制器能够准确实现目标深度控制,有效解决了机器人在复杂环境下未知干扰造成的振荡问题,具有鲁棒性好、可靠性高的特点。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2019年15期）
任芸丹,林杰[5]（2019）在《基于神经网络球形机器人在线监测系统研究》一文中研究指出通过对全方位球形机器人常见故障现象的分析研究,利用采集、处理和提取全方位球形机器人振动信号特征参数的方法,结合人工神经网络技术,设计了一种全方位球形机器人在线监测系统。最后通过实验研究获得了一些具有实际工程价值的数据,具有一定的理论价值和应用推广价值。(本文来源于《机械工程与自动化》期刊2019年04期）
王漪梦[6]（2019）在《考虑摩擦和电机动力学的球形机器人轨迹跟踪控制》一文中研究指出由于运动灵活、在滚动过程中不会翻倒及结构简单等特点,球形机器人在工业、生活等领域都有很好的应用前景。对球形机器人进行运动控制,是完成任务的前提,然而在运动过程中,球形机器人独有的点接触特性,增大运动控制器的设计难度。轨迹跟踪问题是在实际应用范围最为广泛的运动控制问题,因此对球形机器人的轨迹跟踪控制器进行研究具有重要的理论意义和应用前景。本文的研究工作围绕球形机器人的轨迹跟踪问题展开,重点解决摩擦、驱动电机、参数不确定性等因素对轨迹跟踪控制的影响,建立球形机器人系统的数学模型,设计轨迹跟踪控制器,提高系统轨迹跟踪精度。论文的主要研究工作如下:1、采用Kane方法,推导出球形机器人的动力学模型,为后续控制策略的研究提供了重要的理论依据。2、针对采用动力学模型描述的球形机器人系统,对轨迹跟踪控制问题进行了研究。基于双幂次趋近律对滑模动力学力矩控制器进行设计,使得球形机器人系统无论从任一起始位置出发,到达滑模面的收敛速度高于常见的传统趋近律(指数趋近律等)。该控制策略保证了系统能够在固定时间内跟踪上期望轨迹,实现了抑制系统抖振的目的,且提高控制精度。3、考虑到摩擦对球形机器人运动特性及轨迹跟踪性能带来的影响,根据不基于摩擦模型的补偿思想,首先设计了扩张状态观测器,该观测器能够保证全局有限时间稳定;然后采用双幂次趋近律设计了基于扩张状态观测器的滑模力矩控制器;最后,进行了对比仿真分析。仿真结果表明,所提出的轨迹跟踪控制器能够快速估计并利用系统摩擦信息,从而降低摩擦的影响,提高系统的稳定性,实现对期望轨迹的跟踪。4、为提高轨迹跟踪性能,在球形机器人动力学模型的基础上进一步考虑电机特性及系统不确定性的影响,以电机电压作为控制输入,设计了自适应高阶滑模电压控制器,以满足球形机器人的高精度轨迹跟踪要求。最终的仿真表明,所采用的控制器能够实现系统有限时间跟踪上期望轨迹,保证系统输入的连续性,有效抑制系统抖振。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
李健[7]（2019）在《水下球形机器人视觉系统研究》一文中研究指出在水下资源能源的勘探、开采与保护中,或者是水下考古探险、海底地貌观测等领域中,水下球形机器人作为一种低成本,高效率的机器,具有很强的环境适应能力,作业范围广,容易布防和回收,在实际应用中起到至关重要的作用。在军事中,水下球形机器人能近距离侦察敌军军舰,把握敌军的动向,达到出奇制胜的效果。在民用方面,又能代替人深入复杂危险的环境完成对鱼类等生物观察的作业。这对我国对海洋勘探和海洋科学发展有着重要的理论意义和实际应用价值。本论文以水下球形机器人视觉系统为研究对象,针对水下球形机器人视觉系统的硬件平台设计、水下双目相机标定方法、立体匹配方法、水下图像的预处理方法以及水下目标检测分割与定位算法等关键技术开展研究。主要研究工作如下:首先,根据水下环境以及搭载平台的特性,对水下球形机器人视觉硬件系统从相机到光源等进行合理选型,完成视觉系统硬件平台的搭建。其次,针对水下球形机器人视觉系统搭载平台的特点,分析位于透明球壳内部的相机具体成像过程,提出一种新的水下多介质的相机模型;对传统张氏标定法进行改进,基于改进的非线性模型对相机进行标定,进而完成双目相机的立体标定与校正,设计适合的水下场景立体匹配算法。最后对本章所改进的标定方法和立体匹配方法开展实验,与传统张氏标定法进行对比分析,得到与理论分析相符合的实验结果,验证了改进后标定方法的有效性和准确性,提升相机标定的精度。然后,针对水下环境成像的特点,与陆地雾成像进行对比分析,根据水下各色光传播的特点,结合颜色通道,对暗通道先验方法进行改进,设计适合水下的图像预处理方法。最后对改进的方法进行实验,通过与其他图像预处理方法进行比较分析,验证了改进后的方法对水下环境成像图像处理的有效性。最后,针对水下视觉系统的目标检测分割与定位方法进行研究。利用Mask RCNN网络设计了对水下目标检测分割的算法,能够有效的将水下鱼类从背景中分割出来。利用双目视差的原理,通过视差图对水下环境中的鱼类进行定位。最后通过实验验证,得到与理论分析相符合的实验结果,验证了水下目标检测分割与定位算法的有效性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-30）
于涛,赵伟[8]（2018）在《球形机器人与松软土壤相互作用的数学建模研究》一文中研究指出对球形机器人与松软土壤相互作用的力学问题进行研究。采用Bekker方程和Janosi公式建立松软土壤的承压模型和剪切模型,在此基础上分别推导球形机器人与松软土壤相互作用的静态模型和动态模型;应用Matlab对所建立的理论模型进行数值计算,分别得到球形机器人与松软土壤相互作用的静态特性曲线和动态特性曲线;采用ProE和ANSYS建立球形机器人与松软土壤相互作用的有限元仿真环境,有限元仿真结果表明了所建立的球形机器人与松软土壤相互作用的数学模型的有效性。(本文来源于《机电技术》期刊2018年06期）
何彦霖,祝连庆,孙广开,董明利[9]（2018）在《小型两栖球形机器人陆地运动建模及实验分析》一文中研究指出为实现两栖环境和狭窄空间内生物搜救及跟踪调查等任务,需要机器人具备高灵活性、微型结构和多功能运动模式等特点。智能驱动器驱动的仿生微型机器人及电机驱动的中小型机器人很难同时满足要求。因此,提出由一个仿生小型两栖球形母机器人和若干微型子机器人组成的子母机器人系统,母机器人由电机驱动,具有矢量喷水-四足步行复合式一体化驱动机制、水陆两栖运动模式等特点,子机器人由智能驱动器驱动。首先对子母机器人系统进行了描述;其次对两栖母机器人进行了运动学建模分析、陆地运动步态设计;最后搭建了两栖球形母机器人原型机样机,且基于所设计的静态爬行/动态对角小跑步态进行了一系列的陆地运动实验,验证了母机器人陆上静/动态步态运动的灵活性和可行性。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2018年12期）
翟宇毅,何宜瑞,刘韵佳,张萌[10]（2018）在《基于STC12球形机器人能量采集系统的设计》一文中研究指出基于"南极科考球形机器人"的项目,为了研究球形机器人在滚动过程中产生电动势的大小和平稳性,设计了基于STC12的球形机器人能量采集系统。该系统由上位机和实验设备构成,上位机采用Lab VIEW软件对人机界面进行设计,实现了对电动势的监视和数据采集;下位机采用STC12进行硬件电路和能量采集软件的设计,以实现球体转速的测量和能量的数据转换。实验结果表明,该能量采集系统能够实现预期功能。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2018年09期）
球形机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
磁流体是一种形态和性能受外加磁场约束和控制的固液二相功能材料,基于其流变特性设计了磁流体球形机器人,计算了均匀梯度磁场下球形机器人的电磁力以及加速度。利用COMSOL Multiphysics和ADAMS分别对磁流体球形机器人的受力以及滚动加速度进行了仿真,并分析了梯度磁场位置、线圈电流、磁流体体积变化对磁流体球形机器人加速度的影响规律,为磁流体球形机器人的控制提供了理论依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
球形机器人论文参考文献
[1].曾鹏,张启伦,张超,郑功倍,高丙团.球形机器人动力学建模与运动控制设计[J].自动化与仪表.2019
[2].赵欣,司广志,刘新华.磁流体球形机器人运动特性研究[J].制造业自动化.2019
[3].林星陵,陈建毅.简易球形机器人的设计与实现[J].福建电脑.2019
[4].赵小虎,冯迎宾,何震,李智刚,王亚彪.复杂环境下球形机器人深度控制研究[J].舰船科学技术.2019
[5].任芸丹,林杰.基于神经网络球形机器人在线监测系统研究[J].机械工程与自动化.2019
[6].王漪梦.考虑摩擦和电机动力学的球形机器人轨迹跟踪控制[D].北京交通大学.2019
[7].李健.水下球形机器人视觉系统研究[D].北京邮电大学.2019
[8].于涛,赵伟.球形机器人与松软土壤相互作用的数学建模研究[J].机电技术.2018
[9].何彦霖,祝连庆,孙广开,董明利.小型两栖球形机器人陆地运动建模及实验分析[J].仪器仪表学报.2018
[10].翟宇毅,何宜瑞,刘韵佳,张萌.基于STC12球形机器人能量采集系统的设计[J].工业控制计算机.2018