Les auteurs tiennent à exprimer leur gratitude à M. Yaojie He pour son aide dans l’accomplissement de l’expériences rapportées dans cet article. Ce travail a été soutenu en partie par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (no 61673117).

1. construction de la Machine <ol><li>monter le châssis comme illustré, sécurisation des composants mécaniques à l’aide de fixations appropriées. ( figure 1) 
	Remarque : Le châssis, qui se compose de plinthe, moteur, roues, etc., est le composant principal du robot responsable de son mouvement. Ainsi, au cours de l’Assemblée, gardez le support droit.</li>
	<li>Le fil d’étain plomb et les deux électrodes positives et négatives. Souder deux fils s’ouvre sur les deux extrémités du moteur, brancher le fil rouge de l’électrode positive et le fil noir à l’électrode négative.</li>
	<li>Assembler le manchon de l’arbre, les moteurs et les roues.
	<ol><li>Connecter le moteur à la chemise d’arbre et le fixer avec une vis.</li>
		<li>Insérer le manchon de l’arbre au centre du moyeu de la roue.</li>
		<li>Installer la structure achevée sur le châssis.</li>
	</ol></li> <li>Percer deux trous, 3 mm de diamètre, au centre du châssis, permettant l’installation du module au volant moteur. Connecter le moteur pour le moteur d’entraînement module.</li>
	<li>Percer un trou de 1 cm de deux les bords gauche et droit du châssis pour l’installation du support pour les détecteurs infrarouges sur le fond.</li>
	<li>Installer deux fixations dans le Centre des deux côtés du châssis. 
	Remarque : Pour garantir un fonctionnement normal des capteurs infrarouges, s’assurer que le raccord est perpendiculaire au châssis.</li>
	<li>Percer un trou de 18 mm de diamètre, par l’intermédiaire de chacune des deux composantes structurelles pour l’installation de capteurs. ( figure 2 a)</li>
	<li>Installer la motorisation sur le dessous du châssis. ( figure 2 b) Installer un capteur infrarouge, pointant à chacune des quatre directions, respectivement, du châssis. ( figure 2)</li>
	<li>Installer l’appareil à gouverner en symétrie. En raison du grand couple généré par le fonctionnement de l’appareil à gouverner, s’assurer que les boulons sont posés d’une manière qui fournit un joint ferme et imperméable.</li>
	<li>Installer quatre capteurs infrarouges sur le centre de la machine.</li>
	<li>Place le 14,8 V alimentation dans le centre de la machine et fixez l’unité de microcontrôleur (MCU) à la batterie.</li>
	<li>Fixer quatre capteurs de la gamme à la partie supérieure de la machine. Ajustez l’angle entre chaque capteur et le sol à 60°, pour garantir la précision de détection par rapport à la table de travail.</li>
	<li>Installer le capteur d’inclinaison de deux axes, qui sert à détecter les cas lorsque la machine ne parvient pas à atteindre son objectif dans la zone de travail.</li>
	<li>Utiliser un tournevis pour fixer le bras du robot à l’avant de la machine. ( figure 3)</li>
</ol> 2. Débogage du volant moteur et le Module pilote <ol><li>double-clic pour ouvrir le logiciel de débogage (par exemple, Robot Servo Terminal2010). Connectez l’ordinateur à l’Office de débogage avec un Bus USB (Universal Serial) câble de conversion. ( figure 4)</li>
	<li>Définir le moteur de direction &#39; en bauds 9600 bits/s, la limitation de vitesse à 521 rad/min, la limitation angulaire à 300° et tension limite à 9,6 V dans l’interface de travail s.</li>
	<li>Définir le mode de fonctionnement de l’appareil à gouverner robot à &#34; direction mode moteur. &#34;</li>
	<li>Appliquer une communication asynchrone semi-duplex que la connexion entre le contrôleur et les moteurs de direction. De cette façon, le contrôleur peut contrôler plus de 255 moteurs de direction depuis une interface unique de Asynchronous Receiver/Transmitter UART (Universal). ( figure 5) 
	ATTENTION : Il peut y avoir, tout au plus 6 moteurs connectés à un seul fil de direction. Trop de moteurs de direction conduira à une surchauffe et grande chute de tension, ayant pour résultat des comportements inhabituels tels que la communication de données de réarmement et anormaux, etc. ( Figure 6)</li> <li>appliquer asynchrone semi-duplex communication comme la connexion entre le contrôleur et le moteur d’entraînement de module. ( figure 7)</li>
	<li>Définir le numéro d’ID des deux modules motrices et les quatre moteurs de direction. ID3 et ID4 restent vides à des fins de mise à jour futures. ( figure 8) 
	NOTE : ID1 : volant vers la gauche module ; ID2 : module de conduite vers la droite ; ID5 : front de gauche direction moteur ; ID6 : moteur de direction avant droit ; 7 : arrière gauche direction moteur ; ID8 : droit-arrière direction moteur.</li>
	<li>Les moteurs de direction un par un en cascade et connecter la cascade au contrôleur.</li>
	<li>Connecter les capteurs à leurs interfaces de contrôleur respectifs. Il est à noter que le capteur dont connecteur porte une marque triangulaire est la masse (GND). 
	NOTE : AD1 : cellule photoélectrique infrarouge frontal sur la face inférieure ; AD2 : droite cellule photoélectrique infrarouge sur la face inférieure ; AD3 : arrière capteur photoélectrique infrarouge sur la face inférieure ; AD4 : capteur infrarouge gauche sur la face inférieure ; AD5 : distance infrarouge avant sonde ; AD6 : droit de distance infrarouge sonde ; AD7 : arrière infrarouge sonde ; AD8 : gauche distance infrarouge sonde ; AD9 : avant gauche pare-chute capteur photoélectrique infrarouge ; AD10 : avant droit pare-chute capteur photoélectrique infrarouge ; AD11 : droit-arrière pare-chute capteur photoélectrique infrarouge ; AD12 : capteur photoélectrique infrarouge de la pare-chute arrière gauche.</li>
</ol> 3. Les capteurs de débogage bouton <ol><li>tourner la réglementation sur la queue des capteurs infrarouges pour ajuster la plage de détection des capteurs. Lorsque le robot est placé au centre de la table de travail, le niveau logique des quatre capteurs infrarouges haut de la page est 1. Lorsque la machine se déplace vers le bord de la table de travail, le niveau de la logique du capteur infrarouge du côté correspondant sera 0. ( figure 9 a) 
	Remarque : Le robot peut déterminer son emplacement dans la table de travail en analysant le niveau logique des capteurs infrarouges. Par exemple, si les niveaux logiques des capteurs avant et gauche sont 0, le robot doit être dans la région en haut à gauche de la table de travail.</li>
	<li>Comparer les valeurs mesurées de la capteur de distance à leurs valeurs de référence pour l’étalonnage. ( figure 9 b) 
	Remarque : La distance est un capteur analogique. Étant donné que la distance varie, le capteur &#39; retour de force pour le signal s et correspondant mesurée valeurs changeront aussi. Les valeurs mesurées seront relayés à la machine hôte par l’intermédiaire de capteurs numériques pour que le robot puisse identifier les changements dans son environnement.</li>
	<li>Déboguer le détecteur d’angle d’inclinaison.
	<ol><li>Positionner le détecteur de l’angle d’inclinaison horizontale et d’enregistrer les valeurs mesurées.</li>
		<li>Inclinaison du capteur vers deux directions différentes et d’enregistrer ses valeurs mesurées. Si les valeurs mesurées sont dans la marge d’erreur, le capteur peut être considéré comme étant en fonctionnement normal.</li>
	</ol></li></ol> 4. Système de contrôle <ol><li>construire le modèle de simulation du moteur DC, basé sur l’équation de bilan de tension du moteur DC, équation de couplage de flux et d’équation de bilan de couple.
	Équation de <ol><li>établir équilibre de tension donnée par <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq1.jpg" /> où u d est tension axe direct, u q est en quadrature axe tension. R d et R q désignent respectivement de résistance de l’axe direct et axe en quadrature. <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" /> , représentent le courant direct axe, axe courant continu, de diriger le flux de l’axe et axe de quadrature.</li>
		<li>Création de flux équation lien donnée par < img unlt = « Équation 6" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq6.jpg » / > où <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq7.jpg" /> et <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq8.jpg" /> indiquent le coefficient de diriger le self-inductance de l’axe et en quadrature axe self-inductance respectivement. <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq9.jpg" /> et <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq10.jpg" /> sont coefficient d’inductance mutuelle. <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq11.jpg" />, <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq12.jpg" /> représentent des couple couple et charge électromagnétique.</li>
		<li>Établir équation du bilan de couple calculée par <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq13.jpg" />.</li>
		<li>Build simulation modèle du moteur DC. ( figure 10)</li>
	</ol></li> <li>S’appliquent à double commande en boucle fermée du moteur DC. Utiliser la sortie du régulateur vitesse comme l’entrée de la régulation du courant pour réguler le moteur &#39; couple s et courant. 
	Remarque : Diagramme de la structure du système actuel de réglementation. ( figure 11) 
	La fonction de transfert du régulateur PI actuel apparaît comme <img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq14.jpg" />, où <img alt="Equation 15" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq15.jpg" /> est le coefficient proportionnel de la régulation du courant et <img alt="Equation 16" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq16.jpg" /> est la constante de temps de plomb de la régulation du courant. Il peut être obtenu par le coefficient d’échelle <img alt="Equation 17" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq17.jpg" /> et le coefficient intégral <img alt="Equation 18" src="/files/ftp_upload/56422/56422eq18.jpg" />.
	<ol><li>Appliquer double commande en boucle fermée du moteur DC. ( figure 12)</li>
	</ol></li> <li>Appliquer motion quadripartite de contrôle du moteur DC. ( figure 13)
	<ol><li>Utiliser un pont en H conduite circuit pour atteindre quatre quadrants motion du moteur DC en modulant la marche de Transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET). ( figure 14) 
		Remarque : Lorsque T1 et T4 sont allumés et le moteur est dans l’État électrique vers l’avant et le premier quadrant, état d’exécution. Lorsque Q3 et Q4 sont mis en marche, le moteur est dans l’énergie de freinage État et le deuxième quadrant état d’exécution. Lorsque Q2 et Q3 sont mis en marche, le moteur est dans l’État électrique inverse et l’état de mouvement troisième quadrant. Lorsque Q1 et Q2 sont mis en marche, le moteur est dans l’État et l’état de mouvement quatrième quadrant de freinage inversé de l’énergie.</li>
	</ol></li> <li>Appliquer la modulation de largeur d’impulsions (PWM) de régler la vitesse du moteur DC. Moduler la DC tension largeur d’impulsion (rapport cyclique) appliquée à l’induit du moteur en contrôlant la marche de l’interrupteur électrique lorsque la tension d’alimentation du moteur DC fournissez demeurent essentiellement inchangés, modulant ainsi la valeur moyenne et l’entrée de vitesse de rotation à tension d’induit du moteur.</li>
</ol> 5. Écrire le programme <ol><li>utiliser la ligne de Télécharger USB pour importer un fichier binaire (BIN) généré par KEIL5 dans le contrôleur de.</li>
	<li>Sélectionnez le programme à exécuter.</li>
</ol> 6. Scénario d’application <ol><li>reconnaissance de couleur appliquer pour classer les marchandises dans une usine. ( figure 15)
	<ol><li>Utiliser une caméra optique pour recueillir des images et vérifier la couleur numérisée en utilisant le numéro du tableau bidimensionnel rebondi.</li>
		<li>Soulever l’objet avec les bras mécaniques.</li>
		<li>Émettre une commande pour le transport de l’objet à l’endroit désigné à l’aide de la caméra et le volant moteur du robot.</li>
	</ol></li> <li>Recherche rapidement pour effacer les zones désignées. ( figure 16)
	<ol><li>Utiliser les quatre capteurs optiques sur le robot pour détecter les emplacements des autour des obstacles.</li>
		<li>Le moteur de direction pour lever la pelle mécanique et franchir les obstacles dans les zones désignées de la commande.</li>
		<li>Utilisation de l’algorithme génétique pour déterminer le chemin d’accès recherche plus efficace.</li>
	</ol></li> <li>Utiliser la reconnaissance de soi empêchant la chute de l’établi pour séparer les travailleurs de la zone de travail de machine et d’assurer la sécurité des travailleurs.
	<ol><li>Modification des signaux basés sur la différence d’altitude entre les quatre capteurs optiques supérieures, qui reconnaissent l’établi et le sol.</li>
		<li>Analyser les signaux mutables pour déterminer l’emplacement des bords de l’établi.</li>
		<li>Commande de la machine afin d’éviter les bords de l’établi.</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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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Dans cet article, nous avons conçu un type de robot intelligent qui peut être construit de manière autonome. Nous avons implémenté l’algorithme de recherche intelligente proposée et la reconnaissance autonome en intégrant plusieurs logiciels avec le matériel. Dans le protocole, nous avons introduit des approches de base pour configurer le matériel et le robot intelligent, ce qui peut aider les utilisateurs de débogage de concevoir une structure mécanique appropriée de leur propre robot. Cependant, au cours ...

Les robots sont des machines complexes et intelligents qui allient les connaissances de plusieurs disciplines, y compris la mécanique, électronique, contrôle, ordinateurs, capteurs et intelligence artificielle 1,2. De plus en plus, les robots sont aider ou même remplacer les humains en milieu de travail, en particulier dans la production industrielle, grâce à deux avantages robots possèdent dans l’exécution de tâches répétitives ou dangereux. La conception du protocole robot intelligent dans la présente étude repose sur une stratégie de commande en boucle fermée, plus précisément le chemin planification basée sur un algorithme génétique. En outre, les modules fonctionnels ont été strictement divisé3,4, qui peuvent fournir une base solide pour le travail futur d’optimisation, afin que les robots ont une forte capacité pour les mises à niveau.
La mise en œuvre modulaire de la plateforme robotique repose essentiellement sur les méthodes suivantes : stratégie de contrôle de combinaison multidimensionnelle dans motor control module5,6et l’exploration intelligente basé sur un algorithme génétique dans le module d’optimisation d’algorithme.
Nous utilisons double commande en boucle fermée des quatre quadrants fonctionnement moteur et moteur à courant continu dans le module de commande du moteur. Contrôle de la double boucle fermée vitesse signifie que la sortie du régulateur vitesse sert à l’entrée de la régulation du courant, ce qui lui permet de contrôler le courant et le couple du moteur. L’avantage de ce système est que le couple du moteur peut être commandé en temps réel basé sur la différence entre la vitesse et la vitesse réelle. Lorsque la différence entre réel et donnés des vitesses est relativement importante, le couple du moteur augmente et les changements de vitesse plus rapides de la vitesse du moteur vers la valeur donnée en voiture aussi vite que possible, qui en fait pour rapid vitesse du règlement7, 8 , 9. à l’inverse, lorsque la vitesse est relativement proche de la valeur donnée, il peut réduire automatiquement le couple moteur afin d’éviter une vitesse excessive, ce qui permet de la vitesse atteindre la valeur donnée relativement rapidement avec aucune erreur6, 10. depuis le temps équivalent constante de la boucle de courant électrique est relativement faible, les quatre quadrants moteur11,12 peut réagir plus rapidement pour supprimer les effets d’interférence lorsque le système est sous réserve de ingérences extérieures. Cela lui permet d’améliorer la stabilité et la capacité anti-brouillage du système.
Nous choisissons un algorithme d’optimisation intelligente génétique avec la plus grande efficacité basée sur les résultats d’une simulation en MATLAB. Un algorithme génétique est un algorithme de recherche parallèle stochastique fondé sur la théorie de la sélection naturelle en génétique. Elle constitue une méthode efficace pour trouver la solution optimale globale en l’absence de toute information initiale. Elle considère l’ensemble de la solution du problème comme une population, ce qui augmente la qualité de la solution via sélection continue, crossover, mutations et autres opérations génétiques. En ce qui concerne le chemin d’accès par des robots intelligents de planification, la difficulté se pose par suite de l’information initiale insuffisante, des environnements complexes et non-linéarité. Algorithmes génétiques sont plus aptes à résoudre le problème de planification parce qu’ils possèdent la capacité d’optimisation globale, forte capacité d’adaptation et la robustesse en résolvant les problèmes non linéaires ; Il n’y a aucune restriction spécifique sur le problème ; le processus de calcul est simple ; et il n’y a aucune exigence particulière pour la recherche spatiale 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

Les robots intelligents font partie d’une nouvelle génération de robots capables de détecter le milieu environnant, les planifier leurs propres actions et finissent par atteindre leurs cibles. Ces dernières années, s’appuyant sur les robots dans la vie quotidienne et de l’industrie a augmenté. Le protocole proposé dans le présent document décrit la conception et la production d’un robot de manutention avec un algorithme de recherche intelligent et une fonction d’identification autonome.
Tout d’abord, les différents modules de travail sont mécaniquement assemblés pour achever la construction de la plate-forme de travail et de l’installation du robot manipulateur. Ensuite, nous concevoir un système de commande en boucle fermée et une stratégie de contrôle moteur quatre quadrants, avec l’aide du débogage des logiciels, ainsi que régler l’appareil à gouverner, identité (ID), débit en bauds et autres paramètres de travail à faire en sorte que le robot obtienne la dynamique souhaitée performance et faible consommation d’énergie. Ensuite, nous déboguer le capteur pour atteindre la fusion multi-capteurs pour acquérir avec précision des informations environnementales. Enfin, nous mettre en œuvre l’algorithme pertinent, qui peut reconnaître le succès de la fonction du robot pour une application donnée.
L’avantage de cette approche est sa fiabilité et sa souplesse, car les utilisateurs peuvent développer une variété de programmes de construction de matériel et d’utiliser le débogueur complète pour mettre en œuvre une stratégie de contrôle intelligent. Cela permet aux utilisateurs de définir des exigences personnalisées selon leurs besoins avec robustesse et haute efficacité.

Dans le schéma du programme de contrôle double boucle fermée motion, violet représente un signal de vitesse donnée et le jaune représente la valeur de la production de système de contrôle. La figure 17 montre clairement que le système de double contrôle en boucle fermée est beaucoup plus efficace qu’un système de boucle ouverte. La remise des gaz réel de la sortie du système à boucle fermée double sont relativement faible et les performances...

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

Nous présentons un protocole sur la conception modulaire et la production de robots intelligents pour aider les travailleurs scientifiques et techniques à concevoir des robots intelligents avec des tâches de production spécial issu des besoins personnels et individualisé de conception.

La conception modulaire et la Production d’un Robot Intelligent basé sur une stratégie de commande en boucle fermée

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 basé procédure expérimentale pour Brain-Robot Interaction avec des robots humanoïdes

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

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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.

Contrôle Morphologie pour Bulk-hétérojonction cellules solaires organiques-inorganiques entièrement imprimables Basé sur un Ti-alcoolate et Polymer Semiconductor

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.

Predicting catalyseur extrudat rupture basé sur le module de 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 ...

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 classe champ appliqué Magnetoplasmadynamic Thruster

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.

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.

Évaluation de la fabrication, du contrôle et de la performance d’un robot soft inspiré par 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.

Contrôle élaboré de l’imprimante à jet d’encre pour la fabrication de supercondensateurs à base de puce

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

A Modeling and Simulation Method for Preliminary Design of an Electro-Variable Displacement Pump

Electro-hydrostatic actuators (EHAs) have been considerably researched in academia, and their applications in various industrial fields are expanding. The variable-speed EHA has now taken priority over the variable-displacement EHA, but its driving motor and associated electronics encounter issues when applied in high-power applications: low-dynamics, high thermal dissipation, high price, etc. Therefore, a variable-displacement EHA equipped with an electro-variable displacement pump (EVDP) has been considered. The EVDP itself is a mechatronic system that integrates a piston pump, a ball screw, a gearbox, and a permanent magnet synchronous motor (PMSM). Consequently, the EVDP needs to be investigated to ensure its system-level performance when applied in an EHA. In addition to the previous research on the technical parameters of the EVDP, a dedicated design method is necessary for further reducing the cost of using the EVDP and exploring its performance potential. Here, a simulation based EVDP preliminary design method is selected for designing a 37 kW EVDP. Firstly, a previously proposed multidisciplinary model of the EVDP is extended by improving the parameter generation, including the EVDP life, reliability, control models, etc. Secondly, the proposed model is partially verified using a downsized prototype. Thirdly, the EVDP is simulated at a system level, supported by the proposed model. The EVDP performance is evaluated according to the specified design requirements. The temperature, bandwidth and accuracy, reliability and lifetime, etc., are all predicted for the EVDP. The simulation results demonstrate the EVDP's applicability in variable-displacement EHA. The proposed modeling and simulation method can be used to evaluate diverse EVDP performance and respond to general design requirements. The method can also support the resolution of the preliminary design challenges in terms of limited information and robustness. Therefore, the proposed method is appropriate for the realization of the simulation-based EVDP preliminary design method.

A simulation model specifically supporting the preliminary design of an electro-variable displacement pump (EVDP) is developed and partially verified by experiments. The control performance, life, reliability, etc., can all be evaluated using the proposed model, which covers the main performance requirements under the EVDP preliminary design task.

Une méthode de modélisation et de simulation pour la conception préliminaire d’une pompe volumétrique électrovariante

Electro-hydrostatic actuators (EHAs) have been considerably researched in academia, and their applications in various industrial fields are expanding. The ...

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).

Communication de données basée sur MQTT dans un processus d’extrusion de polymère

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.

Conception et application d’une méthode de détection de défauts basée sur des filtres adaptatifs et une estimation de vitesse de rotation pour un actionneur électro-hydrostatique

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