机器人或无人机的云台国内外研究现状
时间:2018-03-13 15:05 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 在国外关于机器人或无人机的云台研究起源于上个世纪九十年代初期。由于工业技术的积累，在国外机器人云台研究起步点较高。主要在机器人的视觉研究和无人机的导航方面。以此对于云台的定位和调速控制精度要求非常高。因为其结构设计，软件设计在国外都率先得到应用，所以国外研究可以通过全面优化设计及工程仿真来获取满足运动学和动力学特征的合理结合。除了一些机器人研究小组，国外不少智能感知设备公司以及一些非常知名的跨国电气公司也进行了工业机器人云台和移动机器人云台的研制。如博世（Bosch）公司研制的高速定位装置[4]（High Speed Positioning System），水平方向可以达到1秒钟内从0°到100°的快速变换，因而可以用于特殊环境下工业机器人快速定位。美国Directed Perception公司研制的PTU-D47[18]采用直流工作电压驱动两台步进电机，如1-3左所示。由美国DARPA（美国国防高级研究计划局）资助研制的PIONEER 3-AT移动机器人利用该二自由度云台连接一个双目摄像机Point Grey Research Bumblebee camera成的实现了红球追踪实验[5]。19579 国内机器人研究相对与外国机器人研究相对也比较落后。但是经过近些年的发展，国内的现代云台研究也在发展起来。在我国，中国科学院研究所、上海交通大学、中南大学等院校和科研机构都先后展开了机器人技术的研究，其中对机器人云台的研究也有不同程度的侧重。 但是通过一些读取国内外的文献，随着机器人研究的迅速发展，机器人云台的研究范围从也迅速扩大。机器人云台在朝着体积小巧、轻便、高速、高精度以及智能化控制方向发展的同时，也步入了一个多样化发展的时期。由此带来的一个现象就是，目前移动机器人云台的设计没有固定的模式。在满足设计需求的前提下，研究者可以选用不同的机械结构，如平行式、混合式、紧凑式等；可以选择不同的控制方式，如单片机控制、DSP芯片控制、嵌入式数字控制等；可以采用不同的驱动电机，如盘式电机，步进电机，直流伺服电机等；又可以选择不同的传动机构，如蜗轮蜗杆传统、行星齿轮传动、谐波齿轮传动、带式传动等【5】。不同的机构设计和传动方式，其运动学和受力负载分配也各有特点；不同的控制方式，其工作性能也互有差异。但是，纵观海内外，结构简单、体积小、造价低廉的机器人云台顺应现今云台发展趋势，因而必定成为国内研究者首选；另外，智能控制算法的引入也可以使得控制效果更佳、定位和速度控制更准确，因此在运动目标追踪、机械臂等需要摇动或摆动的机器人研究和应用领域有关阔的前景。 (责任编辑：qin) |