Los autores desean expresar su agradecimiento al Sr. Yaojie He por su ayuda en la realización de los experimentos reportados en este trabajo. Este trabajo fue apoyado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (Nº 61673117).

1. construcción de la máquina <ol><li>montar el chasis tal como se ilustra, fijación de componentes mecánicos con los sujetadores apropiados. ( figura 1) 
	Nota: El chasis, que incluye la placa base, motor, ruedas, etc., es el componente principal del robot responsable de su movimiento. Así, durante la Asamblea, mantener el soporte recto.</li>
	<li>Estaño el alambre de plomo y los electrodos positivos y negativos. Soldadura lleva dos hilos en los dos extremos del motor, conectar el cable rojo en el electrodo positivo y el cable negro al electrodo negativo.</li>
	<li>Montar la camisa del eje, los motores y las ruedas.
	<ol><li>Conectar el motor a la camisa del eje y asegúrelo con un tornillo.</li>
		<li>Inserte la camisa del eje en el centro de la rueda del cubo de la.</li>
		<li>Instalar la estructura terminada sobre el chasis.</li>
	</ol></li> <li>Taladre dos orificios de 3 mm de diámetro, en el centro del chasis, para permitir la instalación del motor, módulo de conducción. Conecte el motor al módulo de conducción del motor.</li>
	<li>Perfore un orificio de 1 cm de ambos los bordes izquierdo y derecho del chasis para la instalación del soporte para los sensores infrarrojos en la parte inferior de.</li>
	<li>Instale dos tornillos en el centro de los dos lados del chasis. 
	Nota: Para garantizar el funcionamiento normal de los sensores infrarrojos, asegúrese de que la conexión quede perpendicular al chasis.</li>
	<li>Un taladro, 18 mm de diámetro, a través de cada uno de los dos componentes estructurales para la instalación de sensores. ( figura 2A)</li>
	<li>Instale el motor en la parte inferior del chasis. ( figura 2B) Instalar un sensor infrarrojo, señalando en cada una de las cuatro direcciones, respectivamente, del chasis. ( figura 2)</li>
	<li>Instalar el timón en simetría. Debido al esfuerzo de torsión grande generado por la operación de los dispositivos de mando, asegúrese que los pernos se instalan de una manera que proporciona una Unión firme y resistente.</li>
	<li>Instalar cuatro sensores infrarrojos en el centro de la máquina.</li>
	<li>Lugar el 14,8 V de alimentación en el centro de la máquina y fijar la unidad de microcontrolador (MCU) a la batería.</li>
	<li>Afijo cuatro sensores de rango en la parte superior de la máquina. Ajustar el ángulo entre cada sensor y el suelo a 60°, para garantizar la precisión en la detección en relación con la mesa de trabajo.</li>
	<li>Instalar el sensor de inclinación de doble eje, que se utiliza para detectar los casos cuando la máquina es incapaz de alcanzar su objetivo en el área de trabajo.</li>
	<li>Utilice un destornillador para fijar el brazo del robot a la parte delantera de la máquina. ( figura 3)</li>
</ol> 2. Depurar el motor dirección y módulo del controlador <ol><li>haga doble clic para abrir el software de depuración (por ejemplo, Robot Servo Terminal2010). Conectar ordenador a la tarjeta de depuración con un Bus serie Universal (USB), cable de conversión. ( figura 4)</li>
	<li>El volante motor &#39; velocidad de s a 9600 bits/s, la limitación de velocidad a 521 rad/min, la limitación angular a 300° y tensión de limitación a 9.6 V en la interfaz de trabajo.</li>
	<li>Establece el modo de funcionamiento de los dispositivos de mando del robot para &#34; modo de motor dirección. &#34;</li>
	<li>Aplicar comunicación semidúplex asincrónica como la conexión entre el controlador y el manejo de motores. Esta manera, el regulador puede controlar más de 255 dirección motores desde una única interfaz de receptor/transmisor asincrónico Universal (UART). ( figura 5) 
	PRECAUCIÓN: Puede haber, como máximo, 6 manejo motores conectados a un solo cable. Muchos motores de dirección dará lugar a sobrecalentamiento y grandes caídas de tensión, resultando en un comportamiento inusual como reposición y anormales la comunicación de datos, etc. ( figura 6)</li> <li>aplicar semidúplex asincrónica comunicación como la conexión entre el controlador y el motor de módulo. ( figura 7)</li>
	<li>Establece el número de identificación de los dos módulos de conducción y los cuatro motores de dirección. ID3 y ID4 se quedan en blanco para fines de actualización futura. ( figura 8) 
	Nota: ID1: conducir hacia la izquierda módulo; ID2: módulo de conducción hacia la derecha; ID5: delantera izquierda volante motor; ID6: delantero volante motor; ID7: trasera izquierda volante motor; ID8: trasero derecho motor dirección.</li>
	<li>Cascada de los motores de dirección uno por uno y conectar la cascada al controlador de.</li>
	<li>Conectar los sensores a sus interfaces de control respectivos. Cabe señalar que el sensor que conector lleva una marca triangular es la tierra (GND). 
	Nota: AD1: sensor fotoeléctrico infrarrojo frontal en la parte inferior; AD2: derecha sensor fotoeléctrico infrarrojo en la parte inferior; AD3: sensor fotoeléctrico infrarrojo trasero en la parte inferior; AD4: sensor infrarrojo izquierdo en la parte inferior; Ad5: distancia infrarrojos delantero medición sensor; AD6: infrarrojo derecho distancia sensor de medición; AD7: infrarrojo posterior medición sensor; AD8: distancia infrarrojo izquierda medición sensor; AD9: delantera izquierda anticaído sensor fotoeléctrico infrarrojo; AD10: delantera derecha contra caído sensor fotoeléctrico infrarrojo; Ad11: trasero derecha anticaída sensor fotoeléctrico infrarrojo; AD12: sensor fotoeléctrico infrarrojo anti-caido de trasera izquierda.</li>
</ol> 3. Depuración de los sensores mando <ol><li>gire el regulador en la cola de los sensores infrarrojos para ajustar el rango de detección de los sensores. Cuando el robot se coloca en el centro de la mesa de trabajo, el nivel de lógica de los cuatro sensores infrarrojo superior es 1. Cuando la máquina se mueve al borde de la mesa de trabajo, el nivel de la lógica del sensor infrarrojo en el lado correspondiente será 0. ( Figura 9A) 
	Nota: El robot puede determinar su ubicación en la mesa de trabajo, analizando el nivel de lógica de los sensores infrarrojos. Por ejemplo, si los niveles de la lógica de los sensores frontales izquierdos y son 0, el robot debe estar en la región superior izquierda de la mesa de trabajo.</li>
	<li>Comparar los valores medidos del sensor de distancia a sus valores de referencia para la calibración. ( figura 9B) 
	Nota: El sensor de distancia es un sensor analógico. Como varía la distancia, el sensor de &#39; retroalimentación de fuerza de señal de s y correspondiente medición valores también variará. Los valores de medición se transmiten a la máquina host a través de sensores digitales para que el robot puede identificar cambios en su entorno.</li>
	<li>Depurar el sensor de ángulo de inclinación.
	<ol><li>Coloque el sensor de ángulo de inclinación horizontal y registrar sus valores medidos.</li>
		<li>El sensor hacia dos direcciones diferentes de inclinación y registrar sus valores medidos. Si los valores medidos están dentro del rango de error, el sensor puede considerarse estar en funcionamiento normal.</li>
	</ol></li></ol> 4. Esquema de control <ol><li>construir el modelo de simulación del motor DC, basado en la ecuación de balance de voltaje del motor DC, ecuación de enlace de flujo y ecuación de equilibrio del esfuerzo de torsión.
	La ecuación <ol><li>establecer balance de voltaje dadas por <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq1.jpg" /> donde u d voltaje de eje directo, u q es tensión de eje cuadratura. R d y R q denotan resistencia de eje directo y cuadratura eje resistencia respectivamente. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq2.jpg" />, <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq3.jpg" />, <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq4.jpg" />, <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq5.jpg" /> , representa la corriente de eje directo, directo eje corriente, flujo de eje y de flujo de eje cuadratura.</li>
		<li>Establecer flujo ecuación de acoplamiento de < img unlt = "Ecuación 6" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq6.jpg" / &gt; donde <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq7.jpg" /> y <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq8.jpg" /> indican el coeficiente de de dirigir autoinductancia de eje y autoinductancia de eje cuadratura respectivamente. <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq9.jpg" /> y <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq10.jpg" /> son el coeficiente de inductancia mutua. <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq11.jpg" />, <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq12.jpg" /> representan par motor par motor y la carga electromagnética.</li>
		<li>Establecer ecuación de equilibrio de torsión calculado por <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq13.jpg" />.</li>
		<li>Simulación de construcción modelo del motor DC. ( figura 10)</li>
	</ol></li> <li>Aplique doble control de lazo cerrado del motor DC. Utilizar la salida de un regulador de velocidad como la entrada para el regulador de corriente para regular el motor &#39; s par y corriente. 
	Nota: Diagrama de la estructura del actual sistema de regulación. ( figura 11) 
	La función de transferencia del regulador PI actual se muestra como <img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq14.jpg" />, donde <img alt="Equation 15" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq15.jpg" /> es el coeficiente proporcional de el regulador de corriente y <img alt="Equation 16" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq16.jpg" /> es la constante de tiempo de plomo del regulador de corriente. Puede obtenerse el coeficiente de escala <img alt="Equation 17" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq17.jpg" /> y el coeficiente integral <img alt="Equation 18" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq18.jpg" />.
	<ol><li>Aplique doble lazo cerrado de control del motor DC. ( figura 12)</li>
	</ol></li> <li>Aplicar control de movimiento de cuatro cuadrantes del motor DC. ( figura 13)
	Circuito de <ol><li>utilice un puente H de conducción para lograr movimiento de cuatro cuadrantes del motor DC modulando el encendido y apagado del Transistor de efecto de campo Metal-óxido-Semiconductor (MOSFET). ( figura 14) 
		Nota: Cuando Q1 y Q4 se encienden y el motor está en el estado eléctrico delantero y el primer cuadrante estado corriente. Cuando Q3 y Q4 se encienden, el motor está en la energía del estado y el segundo cuadrante estado corriente de frenado. Cuando Q2 y Q3 se encienden, el motor es en el estado eléctrico inverso y el tercer Estado de movimiento de cuadrante. Cuando Q1 y Q2 se encienden, el motor está en la energía reversa de frenado y el cuarto cuadrante movimiento estado.</li>
	</ol></li> <li>Aplicar modulación de anchura de pulso (PWM) para regular la velocidad del motor DC. Modulan el DC voltaje ancho de pulso (ciclo de servicio) aplicado a la armadura del motor controlando el encendido y apagado del interruptor eléctrico cuando la potencia del motor DC alimentación permanece esencialmente sin cambios, modulando así el valor medio y la entrada de la velocidad de rotación a tensión de armadura del motor.</li>
</ol> 5. Escribir el programa <ol><li>usar la línea de descarga USB para importar un archivo binario (BIN) generado por KEIL5 en el controlador de.</li>
	<li>Seleccione el programa a ejecutar.</li>
</ol> 6. Escenario de aplicación <ol><li>aplicar reconocimiento de color para clasificar las cargas en una fábrica. ( figura 15)
	<ol><li>Usar una cámara óptica para recoger imágenes y verificar el color digitalizado utilizando el número de la matriz bidimensional rebotado.</li>
		<li>Levantar el objeto con los brazos mecánicos.</li>
		<li>Un comando para el transporte del objeto en la ubicación designada mediante la cámara y motor del robot impulsor.</li>
	</ol></li> <li>Búsqueda rápidamente para limpiar las áreas designadas. ( figura 16)
	<ol><li>Usar los cuatro sensores ópticos en el robot para detectar las localizaciones de rodear obstáculos.</li>
		<li>Mando el volante motor para levantar la pala mecánica y despejar obstáculos en las zonas designadas.</li>
		<li>Uso del algoritmo genético para determinar el reinado de búsqueda más eficaz</li>
	</ol></li> <li>Utilizar el reconocimiento de uno mismo para evitar la caída de la mesa de trabajo para separar a los trabajadores de la zona de trabajo de la máquina y garantizar la seguridad de los trabajadores.
	<ol><li>Modificar las señales basadas en la diferencia de altitud entre los cuatro sensores ópticos superiores, que reconoce el Banco de trabajo y la tierra.</li>
		<li>Analizar las señales mutables para determinar la ubicación de los bordes de la mesa de trabajo.</li>
		<li>Mando de la máquina para evitar que los bordes de la mesa de trabajo.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Charalampous, K., Kostavelis, I., Gasteratos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robot+navigation+in+large-scale+social+maps:+An+action+recognition+approach.">Robot navigation in large-scale social maps: An action recognition approach.</a> Expert Syst Appl. 66 (1), 261-273 (2016).</li><li>Huang, Y., &amp;Wang, Q. 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P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knowledge-guided+genetic+algorithm+for+path+planning+of+robot.">Knowledge-guided genetic algorithm for path planning of robot.</a> Control Decis. 24 (7), 1043-1049 (2009).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

En este trabajo, hemos diseñado un tipo de robot inteligente que puede ser construido de manera autónoma. Hemos implementado el algoritmo de búsqueda inteligente propuesta y reconocimiento autónomo mediante la integración de varios programas de software con hardware. En el protocolo, hemos introducido enfoques básicos para configurar el hardware y depuración el robot inteligente, que puede ayudar a los usuarios diseñar una adecuada estructura mecánica de su propio robot. Sin embargo, durante la operación real, ...

Los robots son máquinas complejas, inteligentes que combinan conocimientos de varias disciplinas, incluyendo la mecánica, electrónica, control, computadoras, sensores e inteligencia artificial 1,2. Cada vez más robots ayudando a o incluso reemplazar a los seres humanos en el lugar de trabajo, especialmente en la producción industrial, debido a las ventajas de poseen robots en tareas repetitivas o peligrosas. El diseño del Protocolo de robot inteligente en el estudio actual se basa en una estrategia de control de lazo cerrado, específicamente ruta de planificación basado en un algoritmo genético. Además, los módulos funcionales han sido estrictamente dividido3,4, que puede proporcionar una base sólida para el trabajo de optimización futura, para que los robots tienen una fuerte capacidad para actualizaciones.
La aplicación modular de la plataforma robótica se basa principalmente en los siguientes métodos: estrategia de control multidimensional combinación de control de motor módulo5,6y la exploración inteligente basado en un algoritmo genético en el módulo del algoritmo de optimización.
Utilizamos doble control de lazo cerrado del motor de la C.C. y la operación del cuatro-cuadrante motor en el módulo de control del motor. Control de doble velocidad de lazo cerrado significa que la salida de un regulador de velocidad sirve como la entrada del regulador actual, lo que le permite controlar la corriente y el par del motor. La ventaja de este sistema es que el par del motor se puede controlar en tiempo real basado en la diferencia entre la velocidad dada y la velocidad real. Cuando la diferencia entre real y determinado velocidades es relativamente grande, el par motor aumenta y los cambios de velocidad más rápidos conducir tan rápido como sea posible, la velocidad del motor hacia el valor dado para rápido velocidad Reglamento7, 8 , 9. por el contrario, cuando la velocidad es relativamente cerca del valor dado, puede automáticamente reducir el par del motor para evitar el exceso de velocidad, permitiendo que la velocidad alcanzar el valor dado relativamente rápidamente con ningún error6, 10. desde el tiempo equivalente constante del lazo de corriente eléctrico es relativamente pequeño, el motor de cuatro cuadrantes11,12 puede responder más rápidamente para suprimir los efectos de interferencia cuando el sistema está sujeto a interferencia externa. Esto le permite mejorar la estabilidad y capacidad anti-jamming del sistema.
Elegimos un algoritmo de optimización genética inteligente con la más alta eficiencia basada en los resultados de una simulación en MATLAB. Un algoritmo genético es un algoritmo de búsqueda paralelo estocástico basado en la teoría de la selección natural en la genética. Constituye un método eficiente para encontrar la solución óptima global en ausencia de cualquier información inicial. Mira el conjunto de la solución del problema como una población, lo que aumenta la calidad de la solución mediante la continua selección, cruce, mutación y otras operaciones genéticas. Con respecto a la ruta de planificación por robots inteligentes, la dificultad se presenta como resultado de insuficiente información inicial, ambientes complicadas y no linealidad. Algoritmos genéticos son más capaces de resolver el problema de planificación de ruta porque poseen capacidad de Optimización global, fuerte adaptabilidad y robustez en la solución de problemas no lineales; no existen restricciones específicas sobre el problema; el proceso de cálculo es sencillo; y no hay requisitos especiales para la búsqueda espacio 13,14.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>L1-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>L2-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>L3-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>L4-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>L5-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>L5-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>U3A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>U3B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>U3C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>U3F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>U3G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>U3H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>U3J</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>I3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>I5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>I7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>structural parts</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>CGJ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LM1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LM2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LM3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LM4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LX1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LX2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LX3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>link component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>LX4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steering gear structure component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>KD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steering gear structure component</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>DP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared sensor</td>
			<td>UPTECMONYH HAR</td>
			<td>E18-B0</td>
			<td>Digital sensor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared&#160;Range&#160;Finder</td>
			<td>SHARP</td>
			<td>GP2D12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gray level sensor</td>
			<td>SHARP</td>
			<td>GP2Y0A02YK0F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>proMOTION&#160;CDS</td>
			<td>SHARP</td>
			<td>CDS&#160;5516</td>
			<td>The robot steering gear</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>motor drive module</td>
			<td>Risym</td>
			<td>HG7881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>solder wire</td>
			<td>ELECALL</td>
			<td>63A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>terminal</td>
			<td>Bright wire</td>
			<td>5264</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>motor</td>
			<td>BX motor</td>
			<td>60JX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>camera</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>C270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drilling machine</td>
			<td>XIN XIANG</td>
			<td>16MM</td>
			<td>Please be careful</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering station</td>
			<td>YIHUA</td>
			<td>8786D</td>
			<td>Be&#160;careful&#160;to&#160;be&#160;burn</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>screwdriver</td>
			<td>EXPLOIT</td>
			<td>043003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td>R`DEER</td>
			<td>RST-12</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the modular design and production of an intelligent robot based on a closed-loop control strategy

Robots inteligentes forman parte de una nueva generación de robots que son capaces de percibir el entorno, planificar sus propias acciones y finalmente llegar a sus objetivos. En los últimos años, ha aumentado la dependencia de robots en la vida cotidiana y la industria. El protocolo propuesto en este artículo describe el diseño y la producción de un robot manipulador con un algoritmo de búsqueda inteligente y una función de identificación autónoma.
En primer lugar, los distintos módulos de trabajo se ensamblan mecánicamente para completar la construcción de la plataforma de trabajo y la instalación de los roboticos. Luego, diseño un sistema de control de lazo cerrado y una estrategia de control de motor de cuatro cuadrantes, con la ayuda de depuración de software, así como establecer identidad (ID) de la dirección, velocidad y otros parámetros de trabajo para asegurar que el robot alcanza la dinámica deseada rendimiento y bajo consumo de energía. A continuación, nos depurar el detector para lograr la fusión para adquirir con precisión la información ambiental. Por último, aplicamos el algoritmo correspondiente, que puede reconocer el éxito de la función del robot para una aplicación determinada.
La ventaja de este enfoque es su confiabilidad y flexibilidad, como los usuarios pueden desarrollar una variedad de programas de construcción de hardware y utilizar el depurador integral para implementar una estrategia de control inteligente. Esto permite a los usuarios establecer requisitos personalizados basados en sus necesidades con robustez y alta eficiencia.

En el diagrama del programa de control de doble movimiento de lazo cerrado, púrpura representa una señal de velocidad dada y amarillo representa el valor de la salida del sistema de control. La figura 17 muestra claramente que el sistema de doble control a circuito cerrado es significativamente más eficaz que un sistema de lazo abierto. La real llega más allá de la salida del sistema de circuito cerrado doble es relativamente pequeño y el funcionamiento...

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The Modular Design and Production of an Intelligent Robot Based on a Closed-Loop Control Strategy

Presentamos un protocolo de diseño modular y producción de robots inteligentes para ayudar a los trabajadores científicos y técnicos a diseñar robots inteligentes con tareas de producción especial había basado en las necesidades personales e individualizados de diseño.

El diseño Modular y la producción de un Robot inteligente basado en una estrategia de Control de lazo cerrado

Intelligent robots are part of a new generation of robots that are able to sense the surrounding environment, plan their own actions and eventually reach ...

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SSVEP-based Experimental Procedure for Brain-Robot Interaction with Humanoid Robots

Brain-Robot Interaction (BRI), which provides an innovative communication pathway between human and a robotic device via brain signals, is prospective in helping the disabled in their daily lives. The overall goal of our method is to establish an SSVEP-based experimental procedure by integrating multiple software programs, such as OpenViBE, Choregraph, and Central software as well as user developed programs written in C++ and MATLAB, to enable the study of brain-robot interaction with humanoid robots.
This is achieved by first placing EEG electrodes on a human subject to measure the brain responses through an EEG data acquisition system. A user interface is used to elicit SSVEP responses and to display video feedback in the closed-loop control experiments. The second step is to record the EEG signals of first-time subjects, to analyze their SSVEP features offline, and to train the classifier for each subject. Next, the Online Signal Processor and the Robot Controller are configured for the online control of a humanoid robot. As the final step, the subject completes three specific closed-loop control experiments within different environments to evaluate the brain-robot interaction performance.
The advantage of this approach is its reliability and flexibility because it is developed by integrating multiple software programs. The results show that using this approach, the subject is capable of interacting with the humanoid robot via brain signals. This allows the mind-controlled humanoid robot to perform typical tasks that are popular in robotic research and are helpful in assisting the disabled.

The overall goal of this method is to establish an SSVEP-based experimental procedure by integrating multiple software programs to enable the study of brain-robot interaction with humanoid robots, which is prospective in assisting the sick and elderly as well as performing unsanitary or dangerous jobs.

SSVEP basada Procedimiento Experimental para la interacción cerebro-Robot con Humanoid Robots

Brain-Robot Interaction (BRI), which provides an innovative communication pathway between human and a robotic device via brain signals, is prospective in ...

Investigación

Ingeniería

Morphology Control for Fully Printable Organic&#8211;Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting material. However, fullerene derivatives are air-sensitive; therefore, air-stable material is needed as an alternative. In the present study, we propose and describe the properties of Ti-alkoxide as an alternative electron-accepting material to fullerene derivatives to create highly air-stable BHJ solar cells. It is well-known that controlling the morphology in the photoactive layer, which is constructed with fullerene derivatives as the electron acceptor, is important for obtaining a high overall efficiency through the solvent method. The conventional solvent method is useful for high-solubility materials, such as fullerene derivatives. However, for Ti-alkoxides, the conventional solvent method is insufficient, because they only dissolve in specific solvents. Here, we demonstrate a new approach to morphology control that uses the molecular bulkiness of Ti-alkoxides without the conventional solvent method. That is, this method is one approach to obtain highly efficient, air-stable, organic-inorganic bulk-heterojunction solar cells.

Morphology Control for Fully Printable Organic&amp;#8211;Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

A method for fully printable, fullerene-free, highly air-stable, bulk-heterojunction solar cells based on Ti alkoxides as the electron acceptor and the electron-donating polymer fabrication is described here. Moreover, a method for controlling the morphology of the photoactive layer through the molecular bulkiness of the Ti-alkoxide units is reported.

Control de la morfología de las células solares a granel-heterounión orgánica-inorgánica completamente para imprimir Sobre la base de un Ti-alcóxido y semiconductores de polímero

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting ...

Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a fixed bed are important phenomena in catalyst technology. The mechanical strength of the catalyst is measured here by its bending strength or flexural strength. This technique is relatively new from the perspective of applying it to commercial catalysts of typical sizes used in the industry. Catalyst breakage by collision against a surface is measured after a fall of the extrudates through the ambient air in a vertical pipe. Quantifying the impact force is done theoretically by applying Newton's second law. Measurement of catalyst breakage due to stress in a fixed bed is done following the standard procedure of the bulk crush strength test. Novel here is the focus on measuring the reduction in the length to diameter ratio of the extrudates as a function of the stress.

Here we present a protocol to measure the modulus of rupture of an extruded catalyst and the breakage of said catalyst extrudates by collision against a surface or by compression in a fixed bed.

Rotura de extrusión de catalizador predicción basada en el módulo de ruptura

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a ...

A 100 KW Class Applied-field Magnetoplasmadynamic Thruster

Applied-field magnetoplasmadynamic thrusters (AF-MPD thrusters) are hybrid accelerators in which electromagnetic and gas dynamic processes accelerate plasma to high speed; they have considerable potential for future space applications with the significant advantages of high specific impulse and thrust density. In this paper, we present a series of protocols for designing and manufacturing a 100 kW class of AF-MPD thruster with water-cooling structures, a 130 V maximum discharge voltage, a 800 A maximum discharge current, and a 0.25 T maximum strength of magnetic field. A hollow tantalum tungsten cathode acts as the only propellant inlet to inhibit the radial discharge, and it is positioned axially at the rear of the anode in order to relieve anode starvation. A cylindrical divergent copper anode is employed to decrease anode power deposition, where the length has been reduced to decrease the wall-plasma connecting area. Experiments utilized a vacuum system that can achieve a working vacuum of 0.01 Pa for a total propellant mass flow rate lower than 40 mg/s and a target thrust stand. The thruster tests were carried out to measure the effects of the working parameters such as propellant flow rates, the discharge current, and the strength of applied magnetic field on the performance and to allow appropriate analysis. The thruster could be operated continuously for significant periods of time with little erosion on the hollow cathode surface. The maximum power of the thruster is 100 kW, and the performance of this water-cooled configuration is comparable with that of thrusters reported in the literature.

The goal of this protocol is to introduce the design of a 100 kW class applied-field magnetoplasmadynamic thruster and relevant experimental methods.

Un 100 KW clase campo aplicado Magnetoplasmadynamic hélice de proa

Applied-field magnetoplasmadynamic thrusters (AF-MPD thrusters) are hybrid accelerators in which electromagnetic and gas dynamic processes accelerate ...

O-cresol Concentration Online Measurement Based On Near Infrared Spectroscopy Via Partial Least Square Regression

Unlike macroscopic process variables, near-infrared spectroscopy provides process information at the molecular level and can significantly improve the prediction of the components in industrial processes. The ability to record spectra for solid and liquid samples without any pretreatment is advantageous and the method is widely used. However, the disadvantages of analyzing high-dimensional near-infrared spectral data include information redundancy and multicollinearity of the spectral data. Thus, we propose to use partial least squares regression method, which has traditionally been used to reduce the data dimensionality and eliminate the collinearity between the original features. We implement the method for predicting the o-cresol concentration during the production of polyphenylene ether. The proposed approach offers the following advantages over component regression prediction methods: 1) partial least squares regression solves the multicollinearity problem of the independent variables and effectively avoids overfitting, which occurs in a regression analysis due to the high correlation between the independent variables; 2) the use of the near-infrared spectra results in high accuracy because it is a non-destructive and non-polluting method to obtain information at microscopic and molecular scales.

The protocol describes a method of predicting o-cresol concentration during the production of polyphenylene ether using near-infrared spectroscopy and partial least squares regression. To describe the process more clearly and completely, an example of predicting the o-cresol concentration during the production of polyphenylene is used to clarify the steps.

Medición en línea de concentración de O-cresol basada en espectroscopia infrarroja cercana a través de la regresión parcial de mínimos cuadrados

Unlike macroscopic process variables, near-infrared spectroscopy provides process information at the molecular level and can significantly improve the ...

Manufacturing, Control, and Performance Evaluation of a Gecko-Inspired Soft Robot

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with slopes of up to 84&#176;. The manufacturing method is valid for the fast pneunet bending actuators in general and might, therefore, be interesting for newcomers to the field of actuator manufacturing. The control of the robot is achieved by means of a pneumatic control box that can provide arbitrary pressures and can be built by only using purchased components, a laser cutter, and a soldering iron. For the walking performance of the robot, the pressure-angle calibration plays a crucial role. Therefore, a semi-automated method for the pressure-angle calibration is presented. At high inclines (&#62; 70&#176;), the robot can no longer reliably fix itself to the walking plane. Therefore, the gait pattern is modified to ensure that the feet can be fixed on the walking plane.

This protocol provides a detailed list of steps to be performed for the manufacturing, control and evaluation of the climbing performance of a gecko-inspired soft robot.

Evaluación de fabricación, control y rendimiento de un robot blando inspirado en Gecko

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with ...

Elaborate Control of Inkjet Printer for Fabrication of Chip-based Supercapacitors

There are tremendous efforts in various fields to apply the inkjet printing method for the fabrication of wearable devices, displays, and energy storage devices. To get high-quality products, however, sophisticated operation skills are required depending on the physical properties of the ink materials. In this regard, optimizing the inkjet printing parameters is as important as developing the physical properties of the ink materials. In this study, optimization of the inkjet printing software parameters is presented for fabricating a supercapacitor. Supercapacitors are attractive energy storage systems because of their high power density, long lifespan, and various applications as power sources. Supercapacitors can be used in the Internet of Things (IoT), smartphones, wearable devices, electrical vehicles (EVs), large energy storage systems, etc. The wide range of applications demands a new method that can fabricate devices in various scales. The inkjet printing method can break through the conventional fixed-size&#160;fabrication method.

This paper provides a technique for manufacturing chip-based supercapacitors using an inkjet printer. Methodologies are described in detail to synthesize inks, adjust software parameters, and analyze the electrochemical results of the manufactured supercapacitor.

Control elaborado de la impresora de inyección de tinta para la fabricación de supercondensadores basados en chips

There are tremendous efforts in various fields to apply the inkjet printing method for the fabrication of wearable devices, displays, and energy storage ...

Data Communication Based on MQTT in a Polymer Extrusion Process

This work aims at building a flexible data communication structure for a polymer processing machine by employing a publisher-subscriber based protocol called Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), which is operated over TCP/IP. Even when using conventional equipment, processing data can be measured and recorded by various devices anywhere through an Internet communication. A message-based protocol allows flexible communication that overcomes the shortcomings of the existing server-client protocol. Multiple devices can subscribe to the processing data published by source devices. The proposed method facilitates data communication between multiple publishers and subscribers. This work has implemented a system that publishes data from the equipment and additional sensors to a message broker. The subscribers can monitor and store the process data relayed by the broker. The system has been deployed and run for a film extrusion line to demonstrate the effectiveness.

This work proposes a flexible method for data communication between a film extrusion system and monitoring devices based on a message protocol called Message Queuing Telemetry Transport (MQTT).

Comunicación de datos basada en MQTT en un proceso de extrusión de polímeros

This work aims at building a flexible data communication structure for a polymer processing machine by employing a publisher-subscriber based protocol ...

Design and Application of a Fault Detection Method Based on Adaptive Filters and Rotational Speed Estimation for an Electro-Hydrostatic Actuator

The electro-hydrostatic actuator (EHA) is a promising actuating apparatus used in flight control systems for more electric aircraft (MEA) due to its high power density and low maintenance. Since the reliability of the system decreases with increasing complexity, fault detection is becoming increasingly important. In this paper, an adaptive filter was designed based on a normalized least mean square (NLMS) algorithm, which could identify the resistance of the motor windings online to detect electrical faults in the EHA. Additionally, based on the analytical relationship between rotational speed and displacement, a rotational speed estimation method was designed. By comparing the actual rotational speed with the estimated one, hydraulic faults could be detected. To verify the efficacy of the aforementioned method, software was applied for the modeling and simulations, which included fault injection and detection. On this basis, an experimental platform was built and then subjected to a series of validation experiments. The results indicate that the fault detection method has the potential to detect electrical and hydraulic faults in an EHA.

In this paper, an adaptive filter based on a normalized least mean square (NLMS) algorithm and a rotational speed estimation method are introduced to detect the electrical and hydraulic faults of the electro-hydrostatic actuator (EHA). The efficacy and feasibility of the aforementioned methods are verified through simulations and experiments.

Diseño y aplicación de un método de detección de fallos basado en filtros adaptativos y estimación de velocidad de rotación para un actuador electrohidrostático

The electro-hydrostatic actuator (EHA) is a promising actuating apparatus used in flight control systems for more electric aircraft (MEA) due to its high ...

Electrodos blandos basados en canales microfluídicos para la detección de presión capacitiva

Microfluidic Channel-Based Soft Electrodes and Their Application in Capacitive Pressure Sensing

Flexible and stretchable electrodes are essential components in soft artificial sensory systems. Despite recent advances in flexible electronics, most electrodes are either restricted by the patterning resolution or the capability of inkjet printing with high-viscosity super-elastic materials. In this paper, we present a simple strategy to fabricate microchannel-based stretchable composite electrodes, which can be achieved by scraping elastic conductive polymer composites (ECPCs) into lithographically embossed microfluidic channels. The ECPCs were prepared by a volatile solvent evaporation method, which achieves a uniform dispersion of carbon nanotubes (CNTs) in a polydimethylsiloxane (PDMS) matrix. Compared to conventional fabrication methods, the proposed technique can facilitate the rapid fabrication of well-defined stretchable electrodes with high-viscosity slurry. Since the electrodes in this work were made up of all-elastomeric materials, strong interlinks can be formed between the ECPCs-based electrodes and the PDMS-based substrate at the interfaces of the microchannel walls, which allows the electrodes to exhibit mechanical robustness under high tensile strains. In addition, the mechanical-electric response of the electrodes was also systematically studied. Finally, a soft pressure sensor was developed by combining a dielectric silicone foam and an interdigitated electrodes (IDE) layer, and this demonstrated great potential for pressure sensors in soft robotic tactile sensing applications.

Autor destacado: Electrodos blandos basados en canales microfluídicos y su aplicación en la detección de presión capacitiva  

Flexible electrodes have a wide range of applications in soft robotics and wearable electronics. The present protocol demonstrates a new strategy to fabricate highly stretchable electrodes with high resolution via lithographically defined microfluidic channels, which paves the way for future high-performance soft pressure sensors.

Electrodos blandos basados en canales microfluídicos y su aplicación en la detección de presión capacitiva

Flexible and stretchable electrodes are essential components in soft artificial sensory systems. Despite recent advances in flexible electronics, most ...