从人力到智能:科技驱动下的物料搬运变革

在现代工业与物流的庞大体系中,物料搬运扮演着举足轻重的角色。它不仅是生产流程中的关键环节,更是企业提升效率、控制成本、乃至增强市场竞争力的关键所在。随着科技的疾驰发展,物料搬运的方式和工具正经历着翻天覆地的变革。回溯过去,物料搬运曾依赖于繁重的人力劳动,效率低下且成本高昂。然而,随着自动化、智能化技术的不断涌现,物料搬运已经步入了全新的时代。从传统的叉车、传送带,到如今的机器人搬运系统、无人驾驶搬运车辆,这些高科技的搬运工具不仅极大地减轻了工人的负担,更实现了搬运的精准化和高效化。

基于大数据聚类的搬运机器人抓取末端控制系统设计

为提高搬运机器人抓取效率,避免损伤货物,设计了基于大数据聚类的搬运机器人抓取末端控制系统。利用主控制器和驱动控制器平稳控制机器人运行,通过在末端执行器内安装红外扫描装置、集成锁相环路解码器LM567,判断货物是否处于抓取末端内部。使用FRS-402敏感电阻,降低力敏感电阻值,提高抓取的稳定性,完成系统硬件设计。基于大数据聚类拟合控制信号,降低数据维度并提取特征向量。通过匀速抓取、反馈减速以及应力松弛3步,实现搬运机器人抓取末端控制系统设计。实验结果表明,所设计系统能够有效减小抓取位置误差,提高搬运效率,降低货物损失。

基于机器视觉的智能物流搬运机器人的设计与研究

第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛智能+赛道基于机器视觉的智能物流搬运机器人,对OpenMV4视觉模块进行研究,应用该模块进行二维码、不同颜色物料等多种目标的识别,信息经过模块上STM32F427微控制器的处理,与Arduino Mega 2560板通信,机器人识别场地上的三个区域,用PID算法驱动麦克纳姆轮机器人的四个直流电机旋转并且定位机器人,通过PCA9685模块的I2C通信协议,发送PWM脉冲信号给机械臂上的四个关节舵机,使智能物流搬运机器人对场地上的物料进行自动搬运。实验证明其可以较为精确地完成各项搬运任务。

头面部伤员不同担架搬运策略对救治效果影响的比较

目的比较头面部伤员不同搬运方法搬运伤员的救治效果。方法2022-08月于野外训练场,60对男性担架员和60名抢救员分别随机分为正向搬运组和反向搬运组,每组各30对担架员和30名抢救员。分别采用头在前的正向和脚在前的反向搬运法按规定路线将伤员搬运至目标地域。比较两组观察位担架员视线垂直角和伤员装载登车耗时。比较两组双人组观察位担架员、三人抢救小组抢救员日间和夜间条件下伤员病情变化发现率和发现时间。结果正向搬运组和反向搬运组担架员均可将伤员搬运至目标地域。正向搬运组观察位担架员视线垂直角和伤员装载登车耗时均小于反向搬运组(P均<0.05)。正向搬运组双人组观察位担架员、三人抢救小组抢救员的日间和夜间的病情发现率高于反向搬运组,病情发现时间短于反向搬运组(P均<0.05)。反向搬运组双人组观察位担架员、三人抢救小组抢救员夜间伤员病情发现率低于日间,病情发现时间长于日间(P均<0.05)。结论应用头在前的正向搬运法搬运头面部伤员安全有效,相比反向搬运法更便于发现病情变化且可提高伤员装载效率。

骨搬运患者出院准备度评估量表的编制及信效度检验

目的编制骨搬运患者出院准备度评估量表,并检验其信效度。方法参考Meleis转变理论,在文献回顾、半结构式访谈的基础上初步形成条目池,通过德尔菲专家函询法对条目进行修订。2023年9月在广州市三级甲等医院选取20例骨搬运术后预出院患者进行预调查,检验量表的可读性。2023年9—11月选取广州市三级甲等医院的527例搬运术后预出院患者作为调查对象,对量表进行项目分析和信效度检验。结果骨搬运患者出院准备度评估量表包括5个维度、30个条目。量表水平内容效度指数为0.951,条目水平的内容效度指数为0.790~1.000;探索性因子分析共提取5个公因子,累计方差贡献率为66.963%;验证性因子分析结果显示,模型拟合程度良好。量表各维度的平均方差抽取量分别为0.563、0.615、0.592、0.614、0.572,组合信度为0.885、0.827、0.941、0.905、0.842。量表总的Cronbachα系数为0.941。结论骨搬运患者出院准备度评估量表信效度良好,可作为评估骨搬运患者出院准备度的工具。

朝向跳脱知识的搬运:本科教学实践的反思

随着全球变革的加速演进,高等教育发展进程正发生巨变。我国高等教育在外延扩大、内涵发展的基础上,已经步入高质量发展阶段,提升一流人才培养和创新能力,要求全面优化本科教学模式和教学实践策略。我们在本科教学中期望学生跳脱知识的搬运,发展学生对未来进行策略性思考的能力,培养学生面向未来的思维素养。朝向跳脱知识搬运的现实期望来自高等教育变革、优质本科教学、学生未来发展需求三方面。朝向跳脱知识搬运教学实践包括批判性思维嵌入学科教学过程、重塑学生思维培养路径发展理性精神、重视课程内容迭代与强调经典问题,并且需要重构评估策略。

基于视觉定位的仓储搬运机器人避障控制方法

为保证仓储搬运机器人的工作效率和安全,在动态环境下,提出基于视觉定位的仓储搬运机器人避障控制方法。利用视觉定位技术,通过环境图像生成、预处理、特征提取、障碍物识别等步骤,确定动态环境中的障碍物位置。检测仓储搬运机器人实时位姿,考虑障碍物实时位置和搬运目标地点,规划出机器人移动路径。根据机器人位姿与规划路径之间的偏差,计算仓储搬运机器人避障控制量,在控制器的支持下,实现仓储搬运机器人避障控制工作。实验结果表明:与传统方法相比,采用优化设计的避障控制方法后,仓储搬运机器人在动态环境中的碰撞次数明显减少,位置和姿态角控制误差均值分别为0.08 m和0.029°,所提方法的控制数据优于传统控制方法。

基于最小能耗的双机器人协调搬运系统负载分配

针对由两台机器人组成的紧协调搬运系统,以期望轨迹下的最小能耗为目标,研究了双机器人紧协调搬运系统的负载分配方法。首先,在被搬运物期望运动轨迹下,结合机器人动力学和双机器人末端力约束关系,确定了被搬运物动态载荷和机器人关节力矩之间的关系。其次,取双机器人关节力矩的平方和作为系统最小能耗优化的目标函数,为保证被搬运物在搬运过程中不会因为过大的内力而导致变形和损坏,在目标函数中引入抓取矩阵的特定伪逆。然后,考虑机器人关节力矩约束,将目标函数的求解问题转化为二次非线性规划问题,并使用遗传算法进行了寻优。最后,以两台节卡Zu 5机器人搭建协调搬运平台,在期望搬运轨迹下,测得双机器人末端力与关节力矩,通过与理论计算值的比较,验证了负载分配的合理性和能耗优化方案的有效性。

基于PLC的AGV智能搬运控制系统的研究与设计

近年来,随着科学不断进步,社会不断发展,许多工厂为了节省人力、提高自身自动化水平,工厂内的运输方式从原始的由人力搬运发展到现在的利用自动导引车进行运输的方式。本文仅出于电气自动化技术专业高职学生的PLC课程的教学目的,设计了一种基于PLC的AGV智能搬运控制系统,并进行了仿真验证。通过设计与仿真,使相关专业学生将所学知识与实际生产生活联系起来,有效提升了相关课程的教学效果。

基于改进鲸鱼算法的搬运机器人运动规划

针对搬运机器人搬运效率不足、稳定性效果不好等问题,使用改进鲸鱼优化算法的时间最优运动规划方法进行解决。首先将机器人模型导入MATLAB中,根据相关算法计算出机器人的空间范围,从空间范围中选取实际目标点并转换到关节空间,在关节空间中使用“四次-三次-四次”插值多项式构造机器人的轨迹,然后将各关节的角速度、角加速度作为约束条件,采用改进的鲸鱼优化算法对轨迹进行优化,缩短机器人运行时间。通过仿真实验,改进的鲸鱼算法较PSO算法规划时间缩短约30%,较标准的鲸鱼算法规划时间缩短约17%,有效提升了搬运机器人在搬运方面的效率和稳定性。

基于UWB的室内物料搬运机器人设计

文章针对目前室内物料搬运机器人的定位精度低、在获取机器人的姿态信息时对IMU或其他导航器件的依赖性很大等问题,基于UWB设计了一种室内物料搬运机器人。文章从硬件与软件两个方面对机器人进行设计,该机器人导航不需要用到IMU等相关器件,即可获取机器人的实时姿态信息,并且能够使机器人完成物料运送等工作。设计采用TDOA定位算法实现机器人的定位,通过改进的K-C算法提升定位精度,基于UWB的机器人姿态解算算法获取得到机器人的机体姿态数据,经试验验证了该算法的有效性和机器人的可靠性。

港口智能搬运机器人调度方案机器仿真研究

智能搬运机器人在港口货物搬运调度中得到了日渐广泛的应用。智能搬运机器人实际功能的发挥有赖于具有智能化特点的调度方案和算法。为保障智能搬运机器人真正有效应用于港口货物搬运实践,有必要对实施调度方案机器仿真研究。本文浅析了港口智能搬运机器人调度和仿真系统需求,探究了港口智能搬运机器人调度方案机器仿真构建,以期为相关研究提供借鉴。

祛腐促愈散联合胫骨横向骨搬运治疗难愈性创面的疗效分析

探讨黄有荣教授的验方祛腐促愈散联合胫骨横向骨搬运在治疗难愈性创面的应用效果。方法 在我们医院接受治疗的60位难愈性创口病人被分为三个各含20人的小组:观察组接受了祛腐促愈散和胫骨横向移植的联合疗法,第一对照组只使用祛腐促愈散,而第二对照组仅进行胫骨横向移植手术。通过比较这些小组在创口愈合率、愈合所需时间、炎症指标和疤痕增生等方面的差异。结果 观察组在炎症指标、愈合时间和疤痕增生方面的数值显著低于两个对照组,同时其创口愈合率也明显高于对照组,这些差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 使用祛腐促愈散结合胫骨横向骨移植的方法对难愈合伤口治疗效果显著,此法能显著加快伤口的愈合进程,提升伤口闭合的成功率,并明显降低并发症的出现,因此建议在临床上广泛采用。

基于PLC的气动搬运机械手自动控制系统设计

为提高气动搬运机械手在复杂工厂流水线中的运行效率,该文设计了一套基于PLC的气动搬运机械手自动控制系统。在分析通用气动机械手将物品在不同位点之间搬运的运动流程的基础上,设计了自动控制系统的硬件架构。其中包含了可编程逻辑控制器(PLC)、伺服电机、传感器和交互屏等器件,并根据气动搬运机械手的运动流程,设计了相应的软件控制程序及界面。仿真实验结果证明,所提出的气动搬运机械手自动控制系统可以稳定地完成实验预设的功能需求,自动化程度较高。

基于ADAMS的六轴搬运机器人动力学仿真分析

以折弯生产线中上下料工序中所使用的六轴搬运机器人为例开展研究,首先确定了机器人的结构形式,设计了各关键零部件并建立了六轴搬运机器人的三维模型;其次基于ADAMS软件建立了搬运机器人的动力学仿真模型,对机器人的零部件材料、约束、驱动,以及载荷进行定义;最后通过对机器人进行动力学仿真模拟得到了机器人的基本运动数据。研究结果表明:所设计的搬运机器人6个轴的位移、速度、加速度、关节受力以及扭矩曲线基本上连续、无异变。六轴搬运机器人在运动过程中运动平稳、振荡较小、设计合理,为改进其结构提供了理论支撑。

视觉校对约束下生产线搬运机械手抓取定位控制

针对智能生产线环境中存在的随机振动、噪声等干扰因素会对机械手的传感器精度产生影响,导致生产线搬运机械手抓取定位控制精度低的问题,提出智能视觉约束的生产线搬运机械手抓取定位控制方法。分析生产线搬运机械手的动作流程,了解机械手在进行抓取操作时需要确定目标物体位置存在的问题;通过改进的YOLOv2模型识别待搬运物体的位置,估计出待搬运物体的大小;使用改进K-means聚类算法通过聚类过程估计出待搬运物体与机械手之间的相对距离和大小,改进单纯依靠传感器的弊端。设计PLC控制器来实现对机械手的定位控制;同时引入小脑模型神经网络模拟人类小脑的运动控制能力,优化PID控制算法,使机械手在抓取和定位控制中更加稳定和精确。实验结果表明:所提方法使生产线搬运机械手抓取定位时抗干扰性较强,精度较高,抓取定位控制效率较好。

花缸搬运装置的设计与研制

针对大中型花缸搬运费时费力的情况,为满足高效省力搬运的要求,以直径50cm左右的花缸为研究对象,根据花缸的结构特点,设计花缸抱箍,通过机械传动抱紧和放松抱箍,再通过液压装置升降花缸,从而实现花缸的移位,省时省力,操作简便。

铁路货运列车自动搬运装卸机器人设计

随着物流行业的不断发展,自动化的搬运机器人在仓储、货运、快递等领域受到越来越多的关注。本文基于现有搬运机器人厂家及应用情况的调研,针对当前铁路货运的疼点问题进行分析阐述,实现了货物自动搬运装卸机器人的基本框架、主体结构、传输系统、控制系统、感知系统、软件系统等设计。

自动搬运落料装置的设计与研究

为解决企业人工搬运工件低效困扰,设计一种自动搬运落料装置。该装置包括横向传动系统、气动吸持落料系统和PLC控制系统。通过丝杠传动实现工件在工位间的横向移动,通过抱具气缸对工件吸持和落料,PLC控制系统主要控制丝杠转向与转速、落料装置的横向移动限位等。在理论研究的基础上,进行样机制作与实验。结果表明,工位间距离1米时,同一时段内,装置自动搬运落料的件数是人工搬运落料件数的1.6倍,且随着搬运距离和时间的增加,装置自动落料的优势更加明显,有效降低了企业的人力成本问题。

基于微控制器的智能搬运机器人的科技逻辑

智能搬运机器人已成为现代社会的重要搬运工具,本文探究了智能搬运机器人的科技逻辑。论述了微控制器在智能搬运机器人中应用的必要性,阐述了基于微控制器的智能搬运机器人软件程序设计,以期为广大科研人员提供参考。