本文介绍了NiosⅡ的结构特点及开发流程，利用NiosⅡ软核设计一个机器人实时目标跟踪控制器。控制器由NiosⅡ作为处理器，采用线性卡尔曼滤波器算法来快速完成运动估计及进一步分析和校正，实现快速而准确的跟踪。从而改善多关节机器人跟踪运动目标过程中存在的彩色图像数据量大、处理时间长的问题，提高了实时性。

运动目标的实时跟踪是机器人视觉的关键技术之一。设计了仿人机器人的视觉跟踪系统,系统采用双计算机,分别负责视觉信息的处理和运动单元的控制,两台计算机通过Memolink进行通讯。基于Windows的视觉信息处理子系统实现运动目标的分割,状态估计和预测。运动控制子系统采用RTlinux实时操作系统,利用PD控制器控制关节运动。实验验证了系统的稳定性和实时性。

随着Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密．嵌入式设备与Internet的结合已成为大势所趋。此时期新的微处理器层出不穷．要求嵌入式操作系统的设计更加便于移植．支持更多的微处理器。嵌入式系统的开发需要强大的硬件开发工具和软件支持包。通用计算机上使用的新技术、新观念开始逐步移植到嵌入式系统中，如嵌入式数据库、移动代理、实时CORBA等。各类嵌入式Linux操作系统在全球数以百万计爱好者的合力开发下迅速发展，由于具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络功能强．多媒体人机交互界面友好等特点．很适合信息家电等嵌入式系统的需要。

利用可编程控制器(PLC)控制系统的高可靠性、编程及维护方便、体积小的特点,将其应用于环流可逆调速系统中,研制出基于PLC的工业机器人关节直流伺服系统,通过环流可逆调速系统控制电机的正反转,实现对工业机器人关节的伺服控制.其优点是在改变电机正反转时无需改变线路结构,使工业机器人关节的伺服控制更简单、可靠和稳定.

为了便于展示水下打捞机器人的行为动作、工作状态和工作场景,为水下打捞机器人操纵人员提供逼真的水下机器人模拟操纵训练平台,建立一种基于XNA的水下打捞机器人运动仿真模型,实现虚拟操作仿真。首先,利用Solid Works建立机器人的三维模型并导入至3DS Max中进行骨骼划分,然后在Visual Studio环境中建立起运动模型的关联,编程实现运动模型的交互控制,运用XNA中的高级着色语言（HLSL）绘制动态海洋场景。仿真系统运行结果表明,XNA可以高效地实现场景渲染与水下打捞机器人的实时虚拟控制,达到较理想的仿真结果。

针对基于WinCE的开放式6自由度工业机器人控制问题,在VS2008环境下,采用远程调试模式连接控制器实现在示教器内置的WinCE 6.0操作系统下的控制软件开发,对开放式6自由度工业机器人控制系统进行了研究与开发。给出了开放式机器人控制系统开发的整体方案,对开放式机器人控制系统的硬件、软件、核心算法进行了详细设计。在此基础上,验证了开放式机器人控制系统示教、回放、程序管理、自动回零、安全管理等基本功能,通过机器人本体做＂9点搬运实验＂进一步验证了开放式机器人控制系统在运动精度、平稳性、最大允许速度等方面优越性。该研究具有较大的创新性、较强的实用性、较好的应用前景,条件成熟时,可以实际推广使用,对改观国外＂四大家族＂一统国内市场的现状具有积极意义。

以自动化生产线中多机器人协调运作及工序流程智能化控制为研究对象,介绍一种利用RobotStudio多机协调运作的虚拟生产方案。采用四台机器人与多台设备搭建的制链生产线,其中三台机器人共用一个控制系统,另一台机器人使用一个控制系统,各设备通过Smart形成相对独立的组件,再进行机器人系统与组件之间I/O端口的连接,探索优化生产工序流程,形成自适应的智能生产线。该方案可以为自动化生产线设计、调试、改进提供理论依据,指导现场生产。

文章基于开源机器人操作系统(ROS)设计了一套低成本、高性能的移动机器人控制系统方案。该方案基于分层控制的理念将移动机器人的控制系统分为应用层、决策与规划层和运动控制执行层,各层次功能明确,层次间低耦合,易于移植和维护。应用层融合了物联网技术解决了移动机器人平台与用户端的通信问题;决策与规划层基于ROS实现机器人的即时定位与地图构建,并根据机器人状态以及用户命令实现机器人室内导航功能;运动控制执行层基于FreeRTOS实时操作系统实现对机器人运动状态的实时控制,并采用了三轮全向移动的控制方式,运动方式更加灵活。

针对工业机器人轨迹规划算法实现困难、运动过程存在柔性冲击的难题,通过对主流机器人操作系统ROS(Robot Operating system)的研究,提出一种在ROS系统下的轨迹规划的方法。实现了六轴工业机器人在笛卡尔运动空间和关节空间理想的运动轨迹,通过优化的S形轨迹规划算法得到的关节速度、加速度、加加速度变化平滑,保证了机器人运动过程的快速平稳,有效降低了柔性冲击。并通过RViz对机器人进行仿真,仿真结果和关节角度曲线图符合预期效果,表明了此方法的可行性。

针对机器人笛卡尔空间轨迹规划难度大且复杂的问题,提出了一种基于机器人操作系统ROS-I平台的机器人笛卡尔空间运动规划方法。文中以埃夫特机器人为研究对象,首先将机器人的三维模型转换成URDF文件,然后利用MoveIt!功能包创建弧焊机器人运动规划需要的配置和启动文件。通过插补算法完成了弧焊机器人直线轨迹和圆弧轨迹的构建并使用Descartes库完成了弧焊机器人笛卡尔空间运动规划仿真。最后在运动规划的基础上,通过机械动力学软件ADAMS获得了机器人焊枪末端的位移、速度和加速度曲线。仿真结果表明,ROS-I的Descartes库能够提高机器人笛卡尔运动规划的效率且具有较高的精度,为弧焊机器人在复杂环境中的轨迹规划提供了可供参考的方案。