机械手臂研究取得新进展：拟人化助力高精度操作

III 产品特点：

1.模块化设计：该多CPU控制系统，采用组合式结构，以系统设计为中心，以“分级模块化设计”为原则，避免了集中控制器结构封闭、实时性差、计算负担重的缺点，每一级控制器任务完整而又单一，这样建立起来的系统性能好、开发周期短，而且成本较低。模块化的设计，使系统在硬件发生改变的情况下，仅需改动与它相连的总线配置，大大减少了系统硬件改动所需的时间，增加或减少机器人的自由度非常方便，增强了系统的可扩展性。当系统出现故障时，只需查出是哪个功能出现故障，便可将相应的功能模块进行相应的处理或替换，系统的维护变得非常方便。总之，模块化的设计使得系统开放，易于修改、重构和添加配置功能。

2.分布式控制：物理上的分布式使得控制器各功能模块可以分布在各自的物理空间内，从而避免了都挤在狭小的控制柜里而使柜内连线过多、温度过高而出现故障。逻辑上的分布则是指将以前由主控计算机负担的一些繁重控制任务分散给物理上分布的模块来完成，以减轻主控计算机的负担。分布在各处的模块将通过快速的数据通讯系统进行信息的相互传递，完成系统的控制功能。

3.开放性：采用标准工业PC、Windows NT计算机操作系统及Visual C++标准语言编程，控制器的各个层次均对用户开放，方便用户扩展和改进其性能，使该控制系统具有可交换性、可移植性及可复用性。

5.可扩展性：各模块提供标准化的机械和电气接口，可以在多个方向上与其他模块连接，如运用多个智能模块可以设计出各种自由度机器人，大大增强了模块化机器人的可扩展性、可重构性和灵活性。

6.自主体设计：各智能采用TI公司的16位DSP处理器，具有较强的计算能力，可以将其看作是单个自主体(Agent)。当多个区域控制器通过总线的方式相连时，便构成了多智能体(Muti-Agent)系统，这些自主体具有自主和自适应能力，并且可通过总线的数据传输进行协商、谈判，从而协作完成复杂的任务，如双臂机器人、类人机器人、多机器人协同作业等。

IV 典型应用：以研究型模块化机械手臂为主要平台，结合其丰富的配置系统，相关专业的老师和学生可以就机器人运动学、动力学、控制技术、人工智能、电机学、网络、传感器、数据融合等相关的学科进行综合的课题开发，综合起来，主要可以进行的研究课题描述如下：

一、智能控制相关课题：

1）基于PID控制的机器人轨迹跟踪性能研究与比较

2）移动机器人的滑模变结构控制研究

3）移动机器人的动力学、运动学模型研究

4）轮式移动操作机器人的鲁棒跟踪控制器设计及研究

5）开放式机器人控制器的研究

6）移动机器人神经网络控制研究

7）移动机器人模糊控制研究

8）移动机器人系统中嵌入式控制器研究

9）基于遗传算法的移动机器人的智能控制

10）移动机器人的智能控制相关课题研究

二、机器人网络控制技术

1）基于D-H表的机械手正运动学分析研究

2）基于几何法、代数法的机械手逆运动学分析研究

3）串联型机械手动力学分析

4）欠自由度机器手运动学、动力学分析

5）冗余自由度机器手运动学、动力学分析

三、机器人网络控制技术

1）视频网络传输及其在移动机器人系统中的应用

2）基于Agent的遥操作机器人控制器研究

3）基于网络的机器人控制系统研究

四、机器人视觉技术

1）景象匹配及其算法研究

2）基于立体视觉的运动目标跟踪

3）机器人视觉伺服控制系统设计

4）主动视觉及其在机器人中的应用

5）人脸识别技术及其在机器人中的应用

6）视频的压缩编码及其在机器人系统中的应用

7）基于视觉的运动目标跟踪