智能机械臂在沙画创作中的辅助创新实践

目的随着智能技术在人机交互领域的发展,设计学科创作领域的智能协同更加多样化,沙画需要依靠智能技术的力量突破创作技法上的困境。方法本文结合人工智能的发展和在设计方面的应用技术,分析了和沙画相结合的技术基础,梳理了沙画创作的流程,并确定了沙画领域中的应用需求及创作主体与人工智能的关系,结合机械臂辅助沙画师创作,以人机协同《沙画颂祖国》项目对可行性进行论证。结果本研究将形成人机认知共生、智能技术支撑、创意主体协作、智能互动创作的体系,不仅切实解决了沙画行业辅助创作的难题,而且增加了设计学科交互的多样性,提供了未来融合的新方向。

智能机械臂控制在半导体联动设备产能提升中的应用技术

半导体行业作为自动化水平最高的行业,为了提升企业核心竞争力,产能要求不断加大,尤其是一些关键制程设备的产能逐渐成为整个工厂产能瓶颈,而联动设备控制逻辑复杂,更成为产能提升的关键。本文对半导体联动设备制程流程进行充分研究,导入智能自动化控制系统、机械臂控制方案,创新性提出Product Staging控制技术方案。实践表明,控制系统架构具有较高的稳定性和安全性,机械臂控制方案和Product Staging控制技术方案能够显著提升联动设备产能,满足制造业工厂对终端使用用户的需求。同时,此控制方案在光伏行业、新能源行业等联动设备产能提升中具有广泛的应用前景。

数字孪生虚拟仿真平台在开放教育远程实训教学中的运用研究——以Smart智能机械臂为例

开放教育是贯彻落实《面向21世纪教育振兴行动计划》,实施“现代远程教育工程”的重要组成部分,虽然其理论教学和课程建设已较为完善,但由于实训条件受限,实训教学发展相对缓慢,难以满足现代开放教育人才培养需求。文章以Smart智能机械臂物理模型为研究对象,详细描述了Smart智能机械臂数字孪生虚拟仿真实训平台的构建、设计流程和应用。实践表明,数字孪生虚拟仿真实训平台突破了传统实验实训教学的时间和空间限制,为开展立体式、多元化职业技能教育培训,创新开放教育远程实训教学提供了新的思路。

基于融合深度神经网络的智能机械臂建模与控制优化

针对智能机械臂系统数学模型精确度较低、相关控制策略仍需优化的问题,文中提出了一种基于融合深度神经网络的智能机械臂建模与控制优化方案。建立了包括梁模型、机械臂模型和动力系统模型在内的智能机械臂系统模型,并采用循环神经网络算法对其进行校准。同时,为了削弱模型参数变化及外部环境干扰对系统工作的影响,还设计了基于该模型的H∞系统控制方案。通过仿真实验验证了该方案的可靠性,所设计模型的参数误差率低于7%,且在H∞控制器的作用下,系统具有较强的稳定性、鲁棒性与抗干扰性,性能指标也优于同类研究成果,为智能机械臂系统的控制优化提供了一种新的思路。

智能机械臂在大蒜播种机中的应用

近几年,大蒜因其独特的功效越来越受到人们的青睐,但我国大蒜播种仍是传统的人工播种,严重阻碍了大蒜种植面积的规模化生产。我国研究大蒜播种机已有近40年,但截至目前尚无大规模推广应用的机型,主要原因是过去纯机械的结构设计不能解决大蒜种子入土的正立问题。随着机器人技术的发展,其效率、准确性和可控性高的优点在工业领域中日渐被瞩目。为此,将机器人技术应用于大蒜播种机,实现大蒜播种的自动化作业,从而能准确地控制大蒜播种的株距、行距、播深等重要农艺参数,并且还能对播种面积、作业时环境的温湿度进行统计和测量,为农艺专家提供更准确、高效的基础数据。该设计能保证大蒜种子鳞芽朝上,并且种植深度一致、株距行距均匀,保证了大蒜的发芽率、蒜形和产量,实现了大蒜播种的自动化,对提高劳动生产率、降低劳动强度、增加农民收入具有重要意义。

基于手势识别远程同步控制的智能机械臂研究

设计一种基于手势识别远程同步控制的智能机械臂系统,系统由手势识别器和智能机械臂组成;手势识别器穿戴在手中,能够感知和识别手势指令,并通过无线传输方式把手势指令传输给智能机械臂;智能机械臂收到手势指令后其自主决策系统迅速规划最优控制,实现同步控制机械臂伸展和机械手的抓取等动作;实验结果表明,手势识别器的手势指令简单易于操作,手势指令识别准确高效,智能机械臂动作规划协调,系统大大降低了机械臂的操控难度,完全满足作业任务实时控制的需要,具有较好的实用性和广泛的应用前景。

基于智能机械臂的任意扫描曲面天线测试系统

传统的天线测试技术已趋成熟,这些系统主要由扫描架与转台构成,体量大且造价相对高昂。而随着人工智能技术和制造水平的巨幅提升,机械臂产业已得到广泛应用,利用高精度机械臂代替扫描架与伺服控制,加之数据后处理算法,开创了天线测试领域的新纪元。研究的基于智能机械臂的任意曲面天线测试系统为国内天线测试领域的首例实践,可实现任意扫描曲面的近场天线测试,相较于传统天线测量系统,具有占地小、移动方便和自主可控等优势,同时可保证测试精度,对相关领域研究具有参考意义。

专用高压环网柜分合闸智能机械臂设计初探

针对高压环网柜人工分合闸操作难度大、危险性高等问题,本文研究了一种远程控制的二轴机械臂。结合某电网公司高压环网柜开关实际情况,计算机械臂各手臂在分合闸时的力矩,并基于此选取合适的单轴机械臂、二轴机械臂、电机驱动以及底座等装置;采用D-H法对二轴机械臂进行正运动学和逆运动学分析,并用拉格朗日法建立机械臂动力学方程;控制电路采用STM32单片机发射脉冲,利用模糊PID算法对PWM进行调制后实现对机械臂的精确控制;基于Java语言开发Andriod平台Application对机械臂进行远程控制。

基于人工智能机械臂探讨一指禅推法人-兔手法压力参数的关系

【目的】测定人工智能机械臂模拟一指禅推法作用于人-兔体表的力学参数及比对,为人工智能机械臂模拟手法进行动物实验奠定基础。【方法】应用人工智能机械臂模拟一指禅推法,在频率固定情况下,运用MFF多点薄膜压力测试系统检测并记录分别其作用于受试者与家兔的各自轻、中、重3种不同力学层次的压力参数并进行对比分析。【结果】(1)受试者组压力:轻(5.72±0.23)N,中(16.80±1.79)N,重(24.90±0.99)N;家兔组压力:轻(1.00±0.38)N、中(2.34±0.96)N、重(4.39±0.47)N。(2)受试者组轻、中、重压力以约10 N、10 N增长,家兔组则以约1 N、2 N增长。【结论】受试者组与家兔组在同一类型的压力下,其压力感知评价存在差异但具有一定的比例关系,本实验根据受试者及家兔轻中重压力参数得出人-兔手法压力参数的关系为P_(人体)=6.16P_(家兔)。

智能机械臂末端高精度控制的交互系统研究

由于交互式系统中智能机械臂控制存在一定误差,导致机械臂末端位姿精度偏低。为解决此问题,基于智能机械臂误差补偿及修正的基础性理论,构建误差模型;利用IMU传感器测算智能机械臂末端位姿数据,通过迭代补偿算法实现对智能机械臂的高精度控制。实验结果表明:机械臂静态时IMU数据传感器测算数据精度较高,且动态向静态转变的过渡期存在0.3 s延时;补偿后智能机械臂末端欧拉角均方根误差显著下降,迭代姿态补偿算法具有较强的鲁棒性。

基于脑电控制的智能机械臂控制系统研究

为了进一步实现脑电对于智能机械臂控制系统的全面控制,首先需要对智能机械臂控制系统的构造原理进行分析。其基本原理是利用脑波传感器,同时结合Arduino的嵌入式系统进行构建,对于构造中的不足,加入相关构件,如上臂六轴传感器和前臂六轴传感器等,以弥补在上肢空间姿态辅助方面的不足。其利用数据收集端控制器所收集的信号进行数据分析和计算,之后将计算结构传输至控制器上,转化成相关指令,再将指令传输至机械臂上来控制操作,从而实现智能机械臂控制系统的脑电控制。

多模态图像融合联合智能机械臂辅助建立椎体强化通道的安全性和有效性

背景:多模态医学图像融合技术目前多用于临床诊断、放射性治疗及病理变化的跟踪与治疗等,但联合智能机械臂辅助椎体强化临床应用较少。目的:评价多模态图像融合联合智能机械臂辅助建立椎体强化通道的安全性和有效性。方法:试验纳入骨质疏松性椎体压缩骨折椎体强化患者62例,随机分为2组,试验组31例采用多模态图像融合联合智能机械臂辅助建立椎体强化通道,对照组31例采用常规方法建立椎体强化通道。在相同规则下进行同一种骨水泥注入完成椎体强化。分别记录两组的术中指标、术后疼痛情况分及伤椎再骨折例数并进行统计学分析评定结果。结果与结论:(1)与对照组相比,试验组的穿刺时间、透视次数、放射暴露总剂量、穿刺调整次数、骨水泥渗漏、定位时间和术后1 d疼痛目测类比评分均显著降低(P<0.001),穿刺精度优良率、骨水泥注入量和骨水泥弥散优良率均显著升高(P<0.001),两组定位透视次数无显著差异。(2)两组患者术后随访均未见感染,对照组1例患者在双肺动脉发现水泥栓子,1例患者术后疼痛长期无缓解,3例患者在术后6个月内因疼痛再发行MRI检查诊断伤椎再次骨折,而试验组随访时未见上述并发症。(3)结果证实,多模态图像融合联合智能机械臂辅助建立椎体强化通道可提高椎弓根定位穿刺的精准度及椎体强化效果,同时有效减少了术中放射暴露剂量及并发症的发生,安全可靠。

学科核心素养视域下通用技术项目式学习设计与实践研究——以“智能机械臂”为例

通用技术是一门强调培养学生手脑并用、知行合一的课程,其课程性质决定了通用技术课堂必然以技术实践活动为中心。文中从技术实践活动项目设计和实施的角度出发,应用激光切割、开源硬件和编程等现代化“物化技术”,设计贴合时代发展和学生真实生活情景、整合学习内容的学习项目——智能机械臂,突破当前具体教学和实践内容滞后现实生活、创意设想物化难度大的困境,让学生在经历完整的技术设计过程中促进深度学习,探索技术学科核心素养的实现路径。

基于脑电控制的智能机械臂控制系统研究

在网络信息技术发展下,智能机械臂控制系统得到了迅速的进步。本文对脑电控制的智能机械臂控制系统进行研究,分析智能机械臂控制系统的组成结构,并对机械臂控制系统的运行原理进行分析。在系统方面本文应用Arduino建设系统,文中将对智能机械臂控制系统的软硬件设计进行详细说明。整个系统中主要通过脑电波信号对其进行控制,以此保证机械臂的正常运行工作。

基于混合插值样条的智能装卸机械臂视觉避障轨迹控制

为解决在复杂环境中机械臂移动速度不均匀、动态碰撞冲突及轨迹不连续性的问题,该文提出基于混合插值样条的智能装卸机械臂视觉避障轨迹控制方法。基于采集的环境图像获取视差图,并对其展开二值化处理;在此基础上采用轮廓提取算法获得障碍物的轮廓和中心坐标,完成障碍物定位;利用改进后的TEB-VO算法展开智能装卸机械臂的避障轨迹控制,再采用混合插值样条对轨迹控制展开优化处理,在路径最大曲率约束条件下,提高轨迹控制的连续性。实验结果表明,所提方法避障轨迹平滑度高、控制效率高且适应性强。

一种基于机械臂的外推天线增益标定系统

本文描述了一种基于机械臂的外推法天线增益标定系统,利用机械臂的直线运动功能,使用LabVIEW虚拟仪器软件开发技术与矢量网络分析仪程控技术,搭建了一套外推法天线增益标定系统,该系统标定的增益测试结果与北京计量院的NPL测试系统标定的测试结果相当,具有一定的应用与推广价值。

PLC在智能浇花机械臂控制系统中的应用

介绍了PLC控制的未来家庭智能浇花系统的设计原理。该系统利用PLC控制4个步进电机带动4个臂,完成精确定位、花位喷水等一系列动作。

面向机械臂的抓取位姿检测

针对结构化环境和单一已知目标的抓取方面,搭载末端夹持器机械臂抓取技术取得了显著进展。但当工作场景环境不明、工作目标形状各异时,机械臂容易受环境光照变化、物体遮挡的影响,为此,本文深入研究了机械臂抓取系统流程和抓取方法,设计了基于卷积神经网络自主检测机械臂抓取位姿的方法。

基于线结构光检测的Arduino分拣机械臂

通过对当前工业机器人技术应用发展状况及机械臂智能化现状的研究,设计了一种基于Arduino的智能小型机械臂,采用D-H法描述了4自由度模块化机械臂操作空间,获得以关节角度为变量的正运动学模型。运用矩阵逆乘的解析法,得到了机械臂逆运动学的完整解析解。结合线结构光三维视觉,实现了目标物体的识别抓取功能,弥补了二维相机获取深度信息的不足。实验证明,该智能小型机械臂设计合理,具备良好的准确性和稳定性,简单轻便且实用价值高,具有一定的市场前景。

基于智慧云的大分格玻璃幕墙设计与安装方法

幕墙大分格玻璃以其出色的透光性和装饰性,在建筑领域得到广泛应用。然而,玻璃单元尺寸的变化、拼接方式的多样性及厚度的增加等因素,对设计与安装提出了更高要求。因此,应采用先进方法,在提高工作效率的同时,确保玻璃的优越性能得到充分利用。通过工程项目实例,基于智慧云平台,提出了一套创新的幕墙大分格玻璃设计与安装方法。在设计阶段,采用自准直矫正技术对平面度进行实时监测,以消除误差积累;安装阶段则运用BP神经网络处理安装误差,并通过智能机械臂实现自动化安装。