木材加工车间清洁机器人的动态避障路径规划

针对木材加工车间的地面环境复杂多变的特点,利用CCD摄像头、辅助电路和控制器构成机器人的视觉系统,对多传感器智能清洁机器人进行动态避障路径规划。控制器之间选用并行主从式通讯方式,根据木材加工车间地面非结构化的特点,应用遗传规划对智能清洁机器人的路径规划进行研究,达到运动路径的全局最优化;在避障方面,利用视觉系统的信息反馈,对静态的障碍物进行避开,对复杂多变的动态障碍物进行分析,包括速度和运动趋势,进行智能避障和最优路径的规划。现场试验验证表明:设计能够使机器人实现预期的各项功能指标(如,自主避障及避障后最优路径的选择、无人干预时自主工作等);试验过程中,整个系统的工作稳定,能够很好地实现木材加工车间地面的智能清洁。

基于现场总线的木材加工车间环境监控系统

通过对木材加工车间环境及其监控现状的分析,提出并构建了基于LonWorks现场总线技术的车间环境监控网络系统。该系统可完成对车间内噪声、粉尘浓度、甲醛浓度、温湿度及火灾的实时监测,并实现了系统的本地集中管理和远程网络监控功能。

木材加工车间自动清洁装置的设计

对各类木材加工车间产生的废料形式进行了研究,针对各木材加工生产线产生的不同废料的特点,结合变频技术自动调节功率的优势,设计了基于PLC的变频智能清洁机器人。研究了变频控制系统的组成、硬件设计和软件设计,针对木材加工车间环境复杂的特点,研制了伸缩式吸尘头实现对车间角落夹缝的清理。实现了动态避障的设计避免对人员和设备造成危险,采用了无线充电功能保证了全程自动化工作。设计的自动清洁机器人能够智能识别废料种类,自动调节电机运行功率,为实现木材加工车间废料的智能化自动清洁提供了解决方案。