基于改进近端策略优化算法的移动机械臂抓取实验设计

针对在训练移动机械臂时,近端策略优化算法的学习困难和易陷入局部最优问题,引入了6种可行的改进方法,包括优势值标准化、状态标准化、奖励缩放、策略熵、梯度裁剪和标准差限制,并且使用这些方法在数据采集和训练的各个阶段对近端策略优化算法的步骤进行了调整,完成了对算法稳定性和学习效率的优化,并针对每个改进点设计了相关的实验。实验结果表明,在训练移动机械臂夹取物体的任务上,6个改进方法对近端策略优化算法均有不同程度的提升。改进后的PPO算法使移动机械臂的奖励曲线获得很大改善,能够迅速收敛到理想的结果。

带辅助轮摆臂的履带式机器人越障能力分析

履带式移动机器人因具有良好的环境适应性被广泛应用于军事和安全领域。为了改善现有摆臂履带式机器人结构复杂、重量和体积较大等不足,进一步提高其越障能力,提出一种带辅助轮摆臂的履带式移动机器人,设计该机器人的几何模型,分析其越障机理,推导摆臂的正逆运动学方程,分别建立有/无滑移条件下机器人的运动学模型。采用柔性体有限段模型法建立履带的多体动力学仿真模型。通过履带滑转率、机器人主体质心高度,履带与地面接触力及摆轮受力的变化,综合分析该机器人越障时的动力性能。在越阶、爬坡和越沟壑不同工况下,提出的带辅助轮摆臂的履带式机器人表现出良好的越障性能。

基于ARM的自主移动机器人控制系统设计

自主移动机器人是近年来研究热点,基于三节履带式机器人机械结构,提出了以ARM架构微处理器s3c2410为核心、多传感器的自主移动机器人控制系统,采用了Linux嵌入式操作系统作为S3c2410软件开发平台。微处理器外部扩展数字电路采用了CPLD来实现,减少了外围分立元件的使用及PCB面积,可靠性高、抗干扰能力强;基于Verilog语言对CPLD进行了设计与实现。ARM与CPLD采用ISA总线方式通信,整个控制系统具有良好的可扩展性、硬件可裁剪性。通过爬楼梯、避障等实验,验证了机器人具有良好的自主移动性能。

移动平台与机械臂联合作业运动规划研究

为解决复合式自动引导车(Automated Guided Vehicle,AGV)在实际作业中需移动平台到达目标点后机械臂再进行运动的工作模式导致的作业耗时长、效率低的问题,提出复合式AGV移动平台与机械臂的联合作业规划。利用栅格法构建环境地图,采用A*算法和蚁群算法分别对移动平台和机械臂进行运动规划,实现了复合式AGV的移动平台和机械臂的联合作业规划。经实验结果验证,联合作业规划比非联合作业平均节省时间为3.75 s,效率平均提高6.27%。

ARM嵌入式系统在移动机器人中的应用

ARM—Linux嵌入式系统具有通常的软硬件结构，它为整个系统提供了嵌入式计算和接口的能力。在ARM嵌入式系统嵌入式计算和接口能力的基础上增加传感部件和运动控制部件，并辅助相应的驱动软件和应用软件设计，可以较为方便地组成移动机器人系统，并实现移动机器人传感和控制等较为智能化的功能。以ARM嵌入式系统为核心的智能移动机器人系统计算能力强，系统能力扩展空间大，软件开发分层管理。

基于ARM移动机器人视觉系统的设计

在嵌入式ARM+Linux平台开发了基于ARM移动机器人的视觉系统,使移动机器人脱离PC机平台,因此,机器人运动相对方便,运动范围也相对扩大。视觉系统的软件实现基于OpenCV,使系统开发方便,开发周期短。视觉系统可通过实时获取和处理图像来不断调整机器人运动位置,使跟踪定位精确。

基于树莓派的移动搬运机械臂设计与仿真

基于树莓派4B在ROS开发平台设计了一种面向物流的移动机械臂抓取系统,以SolidWorks为建模工具创建回转体物料模型,实现物料抓取搬运功能。通过MATLAB实现机械臂建模,在ROS中进行模型功能配置,利用笛卡尔空间轨迹规划完成机械臂移动规划,通过MoveIt!的API接口编程完成机械臂抓取。实验结果表明,该模型能够自主导航规划路径,实现目标物体的精准识别和抓取。

一种基于ARM嵌入式系统的低成本小型移动机器人平台

文章介绍一种应用常见经济型器件构建的移动机器人平台,它满足低成本、装配简单、可扩展性好等要求。我们选择了高速低功耗的ARM芯片作为处理器,为机器人设计了丰富的功能,并与上位机视觉定位和控制系统结合,使其适用于导航与定位、运动控制策略、多机器人系统体系结构与协作机制等领域研究。

基于ARM7的低成本小型清扫机器人设计

文章介绍一种利用常见经济型器件构建的移动清扫机器人方案,它满足低成本、运行可靠、适合产品化等要求。我们选择了Phillip公司的一款ARM7芯片LPC2210作为处理器,再配合必要的外围IC和传感器,充分利用了处理器的资源,为清扫机器人设计了其所必需的功能,使机器人具备了自主覆盖要清扫的区域,自主找寻充电站充电和能被遥控的各种能力。

基于ARM平台的排障机器人控制系统设计

在吸收和改进其他移动机器人平台的基础上,提出了一种能在恶劣环境下排除障碍物的移动机器人方案。本排障机器人使用ARM处理器作为系统的中央处理单元,信息融合技术分别处理超声波传感器和CCD摄像机,将采集到的数据信息还原成作业信息。在实验室环境下能使其按照预定的路线运动,实现躲避障碍物的功能。

ARM-Linux嵌入式系统在轮式移动机器人上的应用

介绍了基于ARM-Linux软硬件平台的嵌入式系统,作为核心控制器应用在轮式移动机器人上,重点介绍了平台的软硬件构成,并举例说明了控制过程的实现,为教学和研究提供了很好的实验平台。

基于ROS的全向巡检机器人底盘ARM控制器设计

以四轮八驱全向移动机器人为研究对象,结合ROS系统软件框架,设计了机器人底盘ARM运动控制器。首先根据底盘硬件架构,得出ARM控制器硬件资源输入需求;根据硬件资源需求对各功能模块原理进行设计,并实际制作焊接了ARM控制器实物;在软件层面上在STM32F407内核上移植了ROS底层封装库,通过Topic话题的订阅和发布与顶层IPC工控机进行数据通信。

基于ROS的移动机械臂控制实验教学设计

针对机器人工程专业四年级学生开设的机器人定位与导航技术实验课程,依据专业培养方案循序渐进地设计了基于ROS的移动机械臂定位与导航实验项目。从ROS通讯及关键组件的认知、URDF模型的描述和建模,到运用激光雷达技术构建移动机械臂运动环境地图,并基于地图利用路径规划算法完成移动机械臂导航和避障实验。通过项目式实验教学实践,表明该教学设计能让学生更好地理解并掌握机器人定位与导航的相关理论知识,增强了学生实践动手能力,为新工科背景下培养高质量的机器人工程专业人才奠定基础。

自行走式缠绕包装机器人运动学建模与仿真

开发自行走式缠绕包装机器人可以显著推升行业的技术进步。介绍了一种全新工作模式的自行走式缠绕包装机器人:以自动导向车(Automated Guided Vehicle,AGV)安装6自由度机械臂构建移动机械臂为主体,装载包装膜固定装置、拉膜架等,实现完全的自主化缠绕包装工作。在介绍缠绕包装机器人整体结构的基础上,对移动机械臂缠绕包装典型物件的工作过程进行了分析与运动学建模;根据移动机械臂的数学模型和缠绕典型物件作业模型开发了仿真分析系统。实例计算与仿真结果表明,提出的缠绕包装机器人能够完成包装膜的缠绕包装工作,达到了设计要求。相关工作为自行走式缠绕包装机器人的实用化提供了依据。

电解铝厂开关站巡检机器人关键技术研究

为解决现有铝镁行业开关站存在架空母线管道,高压设备与通道之间设置防护围栏等场景特征导致的巡检视场受限、效率低下等问题,结合霍煤鸿骏电解铝厂开关站现场应用环境,设计出一种基于折叠臂升降结构的智能巡检机器人;采用双差速原理,阐述了全向移动底盘驱动系统的元件选型与参数计算;详细探讨了一种折叠臂升降结构,描述了其工作原理及具体的驱动能力;建立了折叠臂升降机构的性能试验,实验结果表明:折叠臂驱动电机电流曲线变化符合折叠臂升降机构的举升动作,结构设计有效,具备较好的高度观测范围与整车通过性,可以满足客户现场需求。

移动机器人控制系统的设计

为进一步提升工业生产的自动化、智能化水平,以及在恶劣环境下的工作效率,设计一套履带式移动机器人,在对其控制系统进行总体设计的基础上,完成了电机、电源以及动力驱动方式的关键硬件设计,并根据移动机器人的工作任务完成了跟踪模块和速度控制模块的软件控制流程设计,为其后续在工业生产的推广应用奠定基础。

带机械臂的自主移动物流机器人开发

阐述了我国物流快速发展的现状及面临的问题,对各类物流机器人的特点进行了介绍,重点列举了不同机器人的优缺点。针对部分物流机器人的不足,介绍了该团队研制的带机械臂的自主移动物流机器人,并介绍了该物流机器人的结构特点和功能。

CAN总线的机器人传感器网络设计

研发了基于CAN总线的移动机器人传感器网络,有效地保证了移动机器人多传感器信息通讯的实时性和稳定性.详细阐述了该移动机器人的体系结构和传感器网络的组成,同时设计了一套CAN网络通讯协议,实现了传感器节点的多主通讯,在很大程度上改进和提高了移动机器人的性能.

基于双目视觉的双臂作业型服务机器人的研制

描述了基于双目视觉的移动式双臂作业型智能服务机器人的总体设计思想,以及介绍了双六自由度机械臂作业与双目视觉结合应用的方式,双臂的运动学和规划仿真。仿真结果表明,运动规划方式符合双臂的作业要求。

双臂作业型智能服务机器人的研制

论述了移动式双臂作业型智能服务机器人的总体设计思想 ,并对该机器人的一些关键技术 ,如新型全方位移动机构、七自由度机器人作业手臂和多传感器信息融合的机器人路径规划等问题进行了分析 ,给出了移动机器人的系统控制方案 .