视觉技术在机器人零部件装配中的应用研究

为了实现机器人生产线上零部件的自动化装配,对机器视觉在工业机器人底座与一轴减速器装配中的应用进行了研究。针对底座位姿识别,提出了基于Hough变换的底座表面圆形特征识别算法。针对减速器在相机视场中因为镜头曲率原因无法通过圆识别检测其外侧安装孔的问题,提出了基于链码的姿态识别算法。分析了视觉算法库Open CV中的摄像机模型。最后通过实验对视觉算法进行了验证,实验结果表明视觉算法稳定、可靠,配合高精度大负载工业机器人的应用,实现了底座与减速器的智能装配。

吊轨式管廊巡检机器人结构设计及实验

为解决城市地下综合管廊的安全管理问题,有效提高管理效率,提出了一种吊轨式管廊巡检机器人结构设计方案,完成了关键部件及整机的结构设计,对管廊巡检机器人整机系统进行了运动学仿真,建立了在轨装配体的有限元模型,进行了有限元分析。在此基础上,搭建了管廊巡检机器人的电气系统、设计了硬件板卡电路、开发了管廊巡检机器人控制系统软件。为验证理论设计的正确性,加工了吊轨式管廊机器人实验样机,并进行了相关实验。

关于搭载自动售货机的室内移动机器人的发展现状及趋势

随着我国物质生活水平的提高,人们消费欲望的不断增强,利用互联网和人工智能技术实现更方便,更智能的购物方式,成为市场需求。近十年来,自动售货机行业市场逐步扩大[1],很多写字楼,公共场所已经普及。虽然自动售货机可以通过增加布点数来扩大覆盖范围,仍然无法弥补这种定点贩卖,购物者需要寻找机器,到指定位置购物带来的不方便。搭载自动售货机的室内移动机器人可以弥补以上不足,可以实现移动售货,并且根据用户的实际位置进行送货。本文着重介绍如何利用人工智能和互联网,通过自动售货机与室内移动机器人的组合,实现更方便,更智能的购物模式。

协作机器人在行星减速机装配系统中的应用

该文将协作机器人应用在行星减速机的装配系统中,并且设计了复合机器人上下料平台、三维视觉分拣平台和协作装配平台,其中复合机器人应用了自动导航、视觉定位技术,协作机器人应用了碰撞保护、精准力控、高精度定位技术,末端采用电控夹爪多点多位置控制技术,控制系统应用PLC进行控制调度,并且采用了三维视觉识别技术,实现了行星减速机装配系统的快速、稳定运行。

整体式自动化物料运输系统防拥堵调度策略

为解决自动化物料运输系统中的车辆拥堵问题,提高生产运输效率,根据混合布局建立轨道的图网络模型,提出基于实时交通信息的动态调度方法。在调度过程的运输任务指派和运输路径规划阶段均使用加入交通信息的预测时间,运输任务指派根据系统状态变化使用匈牙利算法动态求解,路径规划也会根据轨道权重变化选择最快到达目的地的路径。实验结果表明,提出方法可以有效缓解车辆拥堵,减少晶圆的平均运输周期。

基于深度相机的移动机器人自主跟随技术

为解决移动机器人在复杂环境下进行自主跟随的问题,提出一种基于深度相机的自主跟随方法。搭建一个载有深度相机的全向移动平台;通过提取图像中的方向梯度直方图来检测行人,利用社会力模型预测行人的运动状态,结合分段颜色直方图信息提出一种行人模型来识别行人;利用人工势场法进行路径规划,完成自主跟随任务。实验结果表明,应用该方法移动机器人,在有行人干扰或距离行人较近的复杂环境下能够顺利的完成跟随任务。

面向半失能老人的移动辅助机器人设计与实验

为解决由于下肢肌力衰退、骨关节疾病、心脑血管疾病、脊髓损伤等导致的半失能老人下肢运动功能障碍问题(如无法独立完成行走、站立、坐下等基本生活动作),提出了一种具有辅助行走、辅助落座、辅助搬移功能的移动辅助机器人结构设计方案。针对人体尺寸分布规律,对结构部件进行了尺寸计算。为保证机构具有足够的结构强度,对关键部件进行了有限元仿真分析。在此基础上,建立了人-机耦合系统模型,完成了人-机耦合情况下的运动学仿真。提出了移动辅助机器人硬件系统设计方案,搭建了电气系统连接,完成了硬件电路设计。为验证理论成果的正确性,加工了实验样机,进行了相关实验。

SMC模压技术在室内移动机器人上的应用

随着室内移动机器人技术的发展,越来越多的产品投入到市场中。在激烈的市场竞争中,轻量化,作业时间长,负载高,价格低的产品越来收到市场的青睐。SMC模压技术生产的模塑零件具有质量轻,价格低,耐磨,耐腐蚀,强度高等特点,非常适合应用在室内移动机器人产业,并且SMC模具也非常适合应用到机器人的量产中。本文着重介绍SMC模压技术如何替代钣金和其他金属零件,应用到一款室内移动机器人的设计和量产中。

激光诱导击穿光谱微区分析的研究应用进展

激光诱导击穿光谱微区分析通常是指利用紧聚焦激光束在微米尺度范围对样品表面进行分析的技术。相比于常规激光诱导击穿光谱分析,微区分析可以在更小范围、更少样品的情况下提供更加被分析样品丰富的形态、结构、含量信息,因而应用领域广泛。本文介绍了激光诱导击穿光谱微区分析在激光源选择以及光路系统结构方面的应用状况,综述了其在金属、半导体、动植物等领域的应用研究进展,讨论了目前存在的问题,对发展前景和发展方向进行了展望。

内置于控制柜的热交换器结构设计与分析

为了实现工业控制柜需要同时满足散热和防尘防水的需求。本文提出了一种内置式热交换器结构设计,通过分隔成互不相连通的外部空气换热空间与内部空气换热空间,形成空气的外循环和内循环,外部空气将内部空气的热量带出控制柜。同时,通过与控制柜结构设计配合,将热交换器的滤尘棉内置于控制柜中。

基于欠驱动原理的多指灵巧手结构设计及实验研究

针对传统的多指灵巧手手指驱动源多、结构复杂,抓取过程中驱动电机保持堵转状态导致发热量大、寿命短,以及无法准确感知目标物体的位姿并施加合理的抓取力等问题,对灵巧手手指结构、系统构型及传感器等方面进行了研究。提出了一种具有欠驱动特性及自锁特性的多指灵巧手手指结构方案及具有不同承载能力的腱传动结构方案,设计了二指、三指及五指灵巧手系统构型,开发了高灵敏度、低成本一维力传感器及触觉传感器;以三指灵巧手为例,加工了实验样机,利用实验样机进行了相关实验。研究结果表明:该灵巧手的手指结构能够有效降低驱动源数量,实现机构减重,通过更改腱传动机构,可实现不同承担不同负载,具有较好的安全性和可靠性,一维力传感器及触觉传感器具有较高的灵敏度、准确性及低成本特性,该灵巧手指具有较高的重复定位精度,可完成针对不同形状物体的稳定、可靠的抓取任务。

风力发电机组变桨距控制策略研究

在对风力发电机组运行特性分析的基础上,针对发电机组桨距的控制问题,利用模糊理论和PID理论设计了智能变桨距控制器,并建立了相应的仿真模型,仿真结果验证了控制器可以在风力发电机组数学模型未知的情况下,保证了系统的可靠运行,获取最大能量。

穿墙雷达图像CS编码算法设计

针对TWR雷达图像由于检测信号的频率较高、带宽较大使得图像信息量增大,导致在传输和实时成像方面存在困难的问题,提出了采用压缩感知(CS)为雷达图像的编码提供欠采样压缩的新方法.设计了基于解凸优化的l_1范数等效算法和基于正交匹配追踪(OMP)算法的TWR图像编码方法,构造了部分哈达玛观测阵和高斯随机测量观测阵.实验结果表明,本文算法对雷达图像的欠采样率可达0.546 9,能够实现失真最小和速度最快地对墙内目标进行有效检测.

面向半失能老人的行走辅助轮椅设计与实验

随着我国老龄化社会趋势日益加重,半失能老人将成为一个十分庞大的群体,给养老机构及护理机构带来巨大压力。半失能老人绝大多数患有下肢运动功能障碍,无法独立行走。针对半失能老人这一群体,提出了行走辅助轮椅结构设计方案,并对关键部件进行了力学仿真及人机耦合情况下的运动学仿真,搭建了行走辅助轮椅系统框架。为验证理论设计的正确性,加工了行走辅助轮椅实验样机,并完成了相关实验。研究结果为设计行走辅助轮椅提供了理论基础。

我国机器人产业现状分析与发展研判

机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。我国政府提出《中国制造2025》规划纲要,并将机器人作为智能制造的核心部分。中国作为全球最大的机器人市场,需求旺盛。政策支持和“机器换人”产业发展趋势共同推动着中国机器人产业快速发展。

基于无模型控制理论的机械臂运动控制

工业串联机械臂是工业机器人的一种,由多个关节串联而成.由于关节较多,机械臂在运动过程中各关节运动误差不断叠加,导致机械臂末端执行器误差较大.为了更加精确控制机械臂运动,文章在分析微分先行PID算法的基础上,结合HOOKE搜索法,改进了原始人造鱼群优化算法.基于传统无模型控制理论,提出一种改进的无模型控制算法,并进行了相关仿真分析.仿真结果表明,改进后的人造鱼群优化算法具有较高的准确性,收敛速度大大加快,改进后的无模型自适应算法,具有较好的鲁棒性,系统跟踪误差明显降低。

多用途下肢康复外骨骼结构设计与实验

为有效解决由于脊柱损伤、脑损伤、脑血管疾病及骨关节手术所导致的人体下肢运动功能障碍,提出了一种多用途可拆卸下肢康复外骨骼设计方案,设计了基于扭矩传感器的力感知高集成助力关节,在腿部泛型尺寸结构设计的基础上,提出了一种基于螺纹传动的双向同步快调机构,实现了单手徒手快速调节外骨骼腿部长度的功能。基于外骨骼运动平衡安全性及广泛适用性等问题的考虑,将下肢康复外骨骼与可升降移动护架有机结合,提出了下肢康复外骨骼整体结构及可升降移动护架结构,既保证了外骨骼运动过程中的平衡安全性,又同时适用于轻度、中度、重度等不同程度的下肢运动功能障碍患者。为合理规划下肢康复外骨骼运动步态,进行了平地、上坡、下坡、上楼梯、下楼梯等步态数据的采集及处理,搭建了控制系统。为了验证理论研究成果,加工了实验样机,并进行了相关实验验证。实验结果表明:扭矩传感器具有较高的实时性及准确性,外骨骼具有广泛适应性,结合移动护架可为患者提供有效的减重环境,外骨骼可实现起立、坐下、平地行走、上下斜坡及上下楼梯等功能。

基于改进长效递归卷积网络的行为识别算法

为充分提取视频序列中人体行为的静态特征与时域特征,提高人体行为识别算法的准确率,结合深度卷积神经网络与递归神经网络,提出一种端到端的网络模型,分别使用多帧叠加的RGB图像与光流图像作为网络输入,将基于RGB图像的人体行为特征与基于光流图像的人体行为特征进行加权融合,作为最终的人体行为特征。实验结果表明,该算法可以有效提高行为识别准确率,在公开数据集UCF101上取得了84.68%的平均准确率,高于改进前长效递归卷积神经网络(82.34%)。

可变形机翼机构设计及分析

可变形机翼可以通过改变自身形状实现对飞机气动特性的调整,可以显著提高飞机升阻比、燃油节省率及机动性,本文提出了一种可变形机翼机构设计方案,并进行相关仿真分析。

基于LabVIEW的电磁阀智能测试系统开发

文章针对某电磁阀厂现有测试系统测量精度低,测试效率差等问题,设计开发了一套电磁阀智能测试系统。以LabVIEW作为系统的开发平台,综合流体力学、仪器仪表、液压与气动和计算机辅助测试等相关技术建立了测试系统的总体方案,并开发了系统软件;分析了系统的动态特性,并结合实验结果进行了对比分析,证明了该设计方案的可行性;提出了改进措施,进一步提高了系统的测试精度和效率。