UR机器人运动学控制与视觉抓取算法研究

针对六自由度UR机器人技术要点进行了分析,对运动控制算法和视觉抓取算法进行了深入研究。首先,分析了UR机器人的机械结构;然后,通过数值迭代法对UR机器人的逆运动学进行了求解,严格控制了算法的精度和速度,验证了算法的正确性和快速性。最后提出了一种基于图像边缘轮廓特征的手段来实现视觉补偿,凭借对多目标的分块处理实现对于工件三维空间信息的定位,引导UR机器人的协作作业,确保了UR机器人工作过程的精准性和迅速性。

UR机器人运动学与奇异摄动算法研究

首先分析了UR机器人的机械结构;其次通过数值迭代法对UR机器人的逆运动学进行了求解,严格控制了算法的精度和速度,验证了算法的正确性和快速性;再次提出了一种基于奇异摄动的控制方法,通过振动抑制方法将系统分为快慢两个子系统,实现降阶作用;最后绘制了正、逆运动算法的机械臂轨迹曲线,同时针对降阶后的系统设计控制器进行系统分析.实验结果验证了算法的有效性和精确性.

基于ROS的UR机器人遥操作系统设计

针对机器人的应用及研发中存在的智能化水平不高的情况,设计一种基于开源机器人操作系统ROS的遥操作系统。采用机器视觉技术将颜色球在摄像机下的运动位姿转化为UR机器人的运动位姿,实现对机器人的遥操作目标,基于开源机器人操作系统ROS,设计了机器人遥操作系统,并进行实验验证。实验结果表明:该遥操作系统可以胜任对机器人的遥操作任务,并可简单地移植到其他机器人平台上。

基于UR机器人的航空发动机试验过程远程监控系统设计

航空发动机核心机的试验环境比较恶劣,试验过程中人员难以靠近观察核心机的实时状态。为了实现航空发动机核心机试验过程的远程监控,对过程中发生的故障情况及时发现并及时报警,文中设计了一套核心机试验的远程监控系统。该系统基于UR机械臂组件搭配摄相机实现对核心机的多角度、多位置的实时观测,通过智能视觉识别算法实现对试验过程中特定异常的智能识别与报警。

无传感器机械臂碰撞估测及处理策略研究

针对机械臂在工作过程中与人体发生的意外碰撞,提出了一种新型碰撞力估测方法和接触碰撞后安全响应控制策略。当检测到的碰撞力矩超过设定动态限值的力矩时,系统认为碰撞发生。当碰撞发生时为了保证碰撞对象与机械臂的安全,系统采用PID控制策略使得机械臂远离事故现场。该控制策略将碰撞作为一种扰动,作用于机械臂的每一处关节上。即将复杂的空间动力学的运算简化到了关节处二阶线性系统的控制。以UR机器人为例,模拟了工业现场的情况。首先进行了仿真分析,而后在UR机器人安全模式内(碰撞力小于150 N)进行了碰撞试验。实验结果表明提出的碰撞力估测方法与控制策略实现了机械臂"碰撞—躲避—恢复工作"的功能,能够有效的保护被撞对象以及机械臂本体。

压铸件双机器人协同打磨的设计与研究

针对工艺复杂的压铸件打磨问题,采用双机器人从工件两侧进行协同打磨,可大大提高机器人打磨效率。基于微元法建立了打磨力数学模型,利用Matlab得到了打磨过程的最大切削力,运用ANSYS对夹具与工件的装配体的薄弱部分进行静力学分析,可知最大等效应力未超过材料许用应力值的39%,同时,通过模态分析得到前6阶振型和固有频率,最高频率413.61 Hz小于激振频率的1/4,在打磨激振力作用于夹具工件系统时不会发生共振现象,可知该方案具有一定的应用价值。

水下机器人故障诊断方案

为了提高水下机器人传感器系统的故障诊断能力,依据小波变换基本理论和线性平滑原理,在分析水下机器人传感器三种故障形式的基础上,提出了相应的故障诊断方法,并进行了信号奇异性分析,探讨了小波基选择的一般标准。通过对海上试验结果分析表明,可以通过高层小波变换来区分噪声信号和突变信号,很好地解决了定位声纳输出振荡的问题,验证了所提方法的有效性与可行性。

核酸检测的咽拭子采样机器人系统开发

在新型冠状病毒肆虐全球的背景下,为了有效降低医护人员在给病人进行核酸检测时被感染的风险、提升咽拭子核酸检测采样的规范性和保证口腔咽拭子核酸检测采样的质量,研制出一款针对呼吸道传染病特种服务机器人系统。该机器人系统在视觉引导下可以实现人体口腔呼吸道咽拭子核酸采样检测,主要完成人体口腔位置初定位、取咽拭子、口腔咽拭子核酸采样和取放咽拭子等功能。