桌面级协作机械臂设计与仿真分析

由于桌面级协作机器人具有低成本、小型化、模块化等特点,被广泛的应用在医疗、食品、科研、3C等行业。针对模块化关节,设计了满足强度刚度要求、额定负载为1kg的桌面级协作机器人,建立了基于CoppeliaSim与Matlab的实验仿真平台。首先利用旋量法建立了机器人正、逆运动学模型,提出了基于最小变化角为准则的位置控制算法,成功的实现了机器人的运动控制,验证了正、逆运动学求解模型的准确性。实验平台的仿真结果表明,该算法能够有效的控制机器人的运动,具有实用性。

基于物联网的桌面机器人微信小程序系统设计

文章设计了一种基于物联网的微信小程序——桌面机器人系统,旨在通过整合微信小程序和桌面机器人,实现物联网应用的高效运行。文章分析了物联网系统的应用现状,提出了解决方案,并通过测试验证了该方案的可行性。该研究为微信小程序与桌面机器人的结合提供了新思路,对于推动物联网技术在实际应用中的发展具有一定的参考价值。

一种桌面机器人及其自主地图绘制算法

利用嵌入式技术设计了一种桌面机器人系统,机器人体积不到200 cm3,系统利用全局摄像机采集图像,通过无线通信组件对机器人定位导航,从而进行面向地图绘制的智能行为研究;从桌面机器人系统采集到地图信息,并生成神经网络训练样本,利用可增长自组织特征映射图GSOM(Growing Self-organizing Map)的地图绘制算法,通过不断增加新的神经元实现网络规模的增长,从而生成以少数SOM图神经元分布描述环境特征信息的拓扑地图;在机器人系统上进行了基于GSOM模型的自主地图的绘制实验,并利用所得拓扑地图进行了准确的机器人导航实验。实验结果表明基于GSOM的自主地图绘制方法可行,机器人系统表现出类似生物的自主智能行为。该方法可以应用于大环境下机器人的自主地图测绘与导航。

基于红外传感器的两轮桌面机器人设计实现

为了验证红外传感器作为姿态检测的可行性,又能满足经济性要求,设计了一种基于红外传感器的两轮桌面式小型机器人WillBot-Ⅱ,此机器人通过红外传感器检测与地面之间的距离来达到姿态检测的目的,此种方法大大节约了传感器的成本,同时克服了零点漂移现象,能够有效准确地对姿态进行检测。首先介绍了机器人的系统构成,包括机械结构部分、电气结构部分和控制部分。使用牛顿力学方法对机器人进行了动力学建模,在建模过程中充分考虑系统中可能存在的不确定性及噪声,之后对机器人的数学模型进行了线性化处理,并建立了状态空间方程。用LQR方法对机器人分别进行了系统仿真和实物的控制,仿真结果和实物控制结果证明了机器人物理系统和控制方法的合理性与有效性。

桌面型机械臂的机器视觉应用框架研究

与传统工业机械臂相比,桌面型机械臂具有环境多变、人机协作等特点,为其增加视觉功能显得尤为重要。而目前实现机器视觉的应用框架有很多,如何根据机械臂工作环境及性质,搭建合适的视觉应用软硬件平台,以提高机器视觉识别的准确率和效率是本文研究的重点。本文通过采用TensorFlow深度学习框架,利用嵌入式系统的软硬件设计,结合OpenCV等图像处理软件,搭建适合桌面型机械臂的机器视觉二次开发框架,为进一步开发基于视觉的机械臂应用提供了基础。仿真测试及人机协作的案例应用表明该框架具有较好的适应性和高效性。

桌面3D打印机载物平板自动装卸系统的设计与实现

针对桌面3D打印机载物平板的手动装卸过程繁琐且耗时的问题,设计了一种基于桌面搬运机械手的载物平板自动化装卸系统。该系统根据打印机的障碍空间及载物平板的负载和结构特点设计了符合搬运需求的专用夹具,并对原有载物平板及底座进行改进,使其更适合自动化装卸操作,最后利用示教器完成搬运路径的编程。实验结果表明:该系统可快速地完成载物平板的自动化装卸过程,在替代手工操作的同时提升了打印机的单位使用效率。

基于STM32和Android的桌面型码垛机器人控制系统设计

针对我国缺乏具有自主知识产权的低成本码垛机器人这一现状,设计了基于STM32和Android的桌面型码垛机器人控制系统。首先介绍了桌面型码垛机器人的机械结构,然后以STM32F103RCT6微处理器为主控制系统核心,以Android为平台开发了客户端作为示教控制系统,同时根据码垛机器人的需求,完成了对整个控制系统的设计。实际运行效果表明,系统工作稳定、制造成本低、使用灵活。

桌面机械臂产品语义通用性研究

目的为提高桌面机械臂的用户接受度,提出产品语义通用性概念,得到一种合理有效的设计方法。方法运用视觉动力学理论,分析现有桌面机械臂外观,提取其形态中包含的设计元素,总结造型方法;根据视觉动力数量与产品语义的联系建立等级,完成对产品语义的量化描述;通过层次分析法分析桌面机械臂在用户年龄、用户性别、产品使用场景的产品语义通用性权重,结合两方面的结论对其进行设计从而得到目标产品语义。以桌面机械臂外观造型设计为例,验证设计方法的科学性。结论视觉动力学理论可以帮助构建产品外观与产品语义通用性的关系,与层次分析法结合能指导桌面机械臂的设计。

桌面型拳击机器人动力学系统研究

针对小空间健身需求,设计了桌面型拳击机器人的机械本体系统,并对系统的动力学特性进行了分析。首先,以减振为主要目标,采用橡肢材质和弹簧减振设计了机器人本体;接着,对沙袋在冲击栽荷下的动力响应做了分析,证明了结构设计的合理性;最后,针对整机柔性体的特征,以沙袋在冲击栽荷下的应力曲线转换为整机的激振力,分析了弹簧减振系统和末端支撑杆在冲击载荷下的动力学响应特性。计算结果表明,在机器人直接承受冲击载荷的情况下,所设计的机器人是可以用于桌面小空间应用的,计算结果也为下一步的控制系统设计提供了基础。

一种用于高龄老人的桌面进食护理机器人

为解决人口老龄化面临的饮食护理问题,研究一种用于老人辅助进食的桌面护理机器人。采用SolidWorks进行机械设计。大臂和小臂设计成五连杆机构,使两个驱动电机能安装在腰部机架上,肩关节不同轴的设计有利于提高肩部承载能力。利用双平行四边形机构使腕部俯仰电机也能安装在腰部机架上,大大减轻大腕部的重量。基于开源的arduino平台设计控制系统,串行总线使布线极为简单、系统调试容易,安装在腰部的各伺服电动机实现了辅助进食的功能要求。实用显示该桌面进食护理机器人操作方便、性价比高,安全性好。

基于Kinect的桌面型仿人双臂机器人设计

设计了一款面向多用途的民用桌面型仿人机器人,该机器人借助微电机作为驱动动力基础,囊括了行动机敏、构造可视化、控制程序开源等特点,以及双臂型协同作业能力和双目视觉识别能力。这种新的机械臂结构优化思路是一款使用简单、适用范围广的桌面级机械臂方案,使该技术从工业领域延伸到民用领域,在此基础上有力地增强了面向民用型拟人型机器人的工业化,延伸了面向民用型拟人型机器人的工业转民用水平,有效地改良面向民用型拟人型机器人结构。

基于视觉引导的自动搪锡系统设计

为提高自动搪锡机的灵活性以及桌面型机械臂的柔性生产能力,以视觉引导技术为核心,设计了一套基于视觉引导的桌面型机械臂自动搪锡系统,本系统具有良好的灵活性,对提高桌面型机械臂的柔性生产能力有重要作用。

基于LabVIEW控制的桌面四轴机器人设计

随着中国制造业的转型升级,各级企业机器换人项目的开展,以最做低的成本替换劳动力成为企业的殷切期盼。当前企业主流的做法是将六轴工业机器人运用于生产线中,替换以往工人的搬运、安装、涂胶等工作,六轴工业机器人成本较昂贵,不太适应于小企业的应用。在工业生产中,仍有很多劳动工人在从事着非常简单的工作,这部分工作通常使用四轴机器人可以完成。桌面四轴机器人的设计和研究机器人,包括一个完整的机器人系统包括机械、硬件和软件部分。设计时需要考虑结构、控制系统设计、运动学分析等部分。通过调试桌面四轴工业机器人功能达到了预期的效果。

ABB桌面机器人夹持结构的轻量化仿真分析

ABB IRB120-3/0.6型实验教学桌面机器人的使用频率较高,可能会因学生操作不当而造成夹持结构的损坏。基于已有机器人末端结构,首先使用ANSYS Workbench 19.0版本加载实际工况得到其受力模型,其次使用SolidWorks 2018将不规则受力网格模型转换为实体模型,通过使用CREO 5.0设计模块重新优化夹持结构,最后导入ANSYS Workbench 19.0实例验证拓扑优化结果。仿真结果表明,当前轻量化优化后不仅可以将质量降低10.6%,而且可以保持总体性能稳定。

基于单片机的桌面型并联机器人的设计

传统的并联机器人采用PLC等工业控制器控制,体积相对较大,成本高。文中设计将使用STM32单片机取代PLC作为整个并联机器人系统的控制核心,并和C#编写的电脑上位机软件通讯,步进电动机作为动力,实现并联机器人的示教与再现等功能。