改进人工势场法的洗浴机器人擦洗路径规划

针对洗浴机器人末端执行器与人体直接接触擦洗的自主导航问题进行了研究,提出一种基于人体点云的改进人工势场法三维覆盖路径规划算法。首先,在传统人工势场法基础上增设障碍物引力势场,使机器人能够贴近障碍物表面向目标点移动,并且通过添加虚拟目标点的方法克服了凹陷区域产生的局部极小值问题。然后,将人体点云切段分割后投影至平面,结合改进的人工势场法完成对人体表面的覆盖路径规划。以人体模型点云为对象进行仿真实验及对比,结果表明提出算法可以快速有效地完成基于人体点云的三维覆盖擦洗路径规划。

基于PLC的智能洗浴机器人控制系统设计

在已开发智能洗浴机器人机械结构基础上对设备的电气控制系统进行了设计,通过分析设备需完成的功能,确定控制核心及启动控制、水路控制等各部分的设计思路,进而进行设备硬件选型,确定系统输入、输出信号,完成系统硬件接线和软件程序编写。经仿真调试,所设计的电气系统可完成设备所需开发的功能,整套设备的开发有效助力了中国的“智慧养老”。

洗浴机器人擦洗轨迹规划与实时控制

针对目前辅助洗浴机器人无法对人体复杂的表面轮廓进行精准擦洗的问题,本研究提出了一种机械臂自适应于人体表面轮廓实时轨迹规划的擦洗控制方法。首先采用三次B样条插补对获取的点云轨迹进行优化得到精度更高的轨迹,然后采用三角剖分对偶关系法对擦洗区域进行法矢量估计,结合人体擦洗区域轮廓提出了末端工具位姿自适应更新策略,提出了一种分段式插补处理方法,融合上述过程最终完成洗浴机器人擦洗轨迹规划,最后以假人为对象进行实验,结果验证了机器人可自适应于人体表面轮廓并调整擦洗工具轴向与接触区域垂直且与皮肤紧密贴合,误差范围在±3 mm,可以在60 s内即可完成视觉引导机械臂运动规划完成擦洗,控制方法具有良好的擦洗效果和擦洗的精准性。

可编程控制器实现洗浴服务机器人控制系统设计

以可编程序控制器为核心,实现洗浴服务机器人工作过程的控制,输入控制信号通过触摸屏控制输出,再经扩展接口电路和光电隔离器后,输入可编程序控制器的输入端,通过内部控制程序的运行输出相应的控制信号,由输出控制信号控制各路水路的电磁阀门,按照约定的洗浴模式和洗浴过程实现相应的控制动作,通过程序的编制实现某一洗浴模式的单独运行和连续运行,各种洗浴模式的控制设定及完成,通过触摸屏和可编程序控制器组成的控制系统运行完成。可编程序控制器控制系统具有稳定性及抗干扰性能高等优点,完成控制各路阀门的优势优为突出,整个控制系统的控制运行性能稳定、可靠,操作简单方便。

单片机实现洗浴服务机器人的控制系统设计

利用51系列单片微型计算机实现洗浴服务机器人控制系统的设计。以单片机芯片AT89C51作为核心控制器,通过硬件电路设计及软件程序编制,设计洗浴服务机器人完成洗浴过程的控制系统。洗浴控制系统通过对温度控制、LCD显示,液位检测、触摸屏控制、电磁阀和电机驱动等模块组成部分的控制,用触摸屏及按键来选择实现对洗发功能、淋浴功能及整个洗浴过程的选择及其控制,控制系统稳定性好,准确度高,成本低,实现了洗浴服务机器人控制过程的要求。