智能移动机器人导航控制技术综述

智能移动机器人在制造业、服务业、军事、星际探测等领域获得了广泛的应用,导航是智能移动机器人实现自主控制需要解决的重要问题。对不同领域智能移动机器人导航技术发展现状进行了调研。针对环境感知与建模、定位和路径规划等机器人导航控制关键技术,深入分析了其实现方法。在此基础上归纳出智能移动机器人导航控制未来的发展趋势。

基于深度学习的自动静脉穿刺机器人研制

目的:基于传统静脉穿刺方法面临的困难,研制基于深度学习的自动静脉穿刺机器人,提高静脉穿刺的一次穿刺成功率。方法:该机器人主要由输入单元、处理器、控制器及执行机构组成。通过Faster-RCNN算法对超声图像血管进行粗定位,采用自动阈值分割算法提取血管轮廓进行测量获得血管位置和内径。通过微控制器STM32F103对执行机构中的电动机进行闭环控制,进而提高控制精度。采用超声穿刺训练体模进行穿刺试验验证该机器人的性能。结果:体模穿刺试验表明该机器人穿刺重复性和准确度较高,基本能满足应用要求。结论:该机器人既可避免穿刺时误入动脉、刺穿血管或误伤周围组织等弊端,又提高了一次穿刺的成功率,减少了穿刺次数及置管并发症的发生,可较好地应用于医院、重大灾害或军事救援中。

二自由度管道机器人摄像云台系统设计

介绍摄像云台系统在管道机器人上应用的状况,提出了一种二自由度摄像云台系统,详细阐述了该系统的软件和硬件设计。本设计选用89C51作为主控芯片,CCD图像传感器作为图像采集装置,直流减速电机作为执行机构,使用同步带轮和电机轴直接输出的方式代替一般的齿轮传动,硬件电路实现对云台的控制、检测和限位,各关节位置加入密封设置。结果表明,摄像云台系统具有结构可靠、体积小、拍摄角度广、操作控制简单可靠、速度可调、防护等级高等优点。

基于超宽带和航位推算的室内机器人UKF定位算法

超宽带是一种传输速率快、功耗低的新型无线通信技术,可提供亚米级定位精度,近年来超宽带定位在机器人领域的应用日益广泛。在超宽带信号有效区域边缘或信号受到遮挡时,超宽带定位精度急剧下降。为此提出了一种基于超宽带定位和航位推算的UKF组合定位方法,可有效克服上述问题,从而为室内机器人定位提供一种稳定可靠的解决方案。

一种自动化涂胶移动平台系统的设计

某类产品使用螺钉对其外壳进行紧固连接后,在螺钉沉孔位置有规格不等的孔,需进行表面预留孔位进行封堵作业。从产品工艺、安全和美观角度出发,达到降低人工成本、追求产品的批量化生产的目的,设计了一种自动化抹胶封堵机器人系统,可以实现孔位的自动定位、孔内自动化涂胶等工序,并对封堵表面进行质量检测。测试结果表明,该系统可完成预定尺寸内的孔位的自动化封堵任务,降低人工劳动强度,提高了工作效率。

一种液晶模组自动光学检测系统的设计

针对7.62~20.3cm(3~8in)的手机液晶模组,以机器视觉为基础,图像处理为核心,并集成视觉定位系统,实现液晶模组各种类型缺陷的全自动化检测。使用定位视觉软件,串联定位模块和运动控制模块工作,精确控制模组连接器位置,实现模组金手指的自动对接,对准精度小于0.03mm。使用面阵CCD采集液晶模组点亮后图像,视觉检测软件提取ROI区域,做Gabor滤波、双阈值二值化、图像去噪等预处理。采用二维直方图斜分法定位图形边缘区域进行模糊增强处理,最后计算出缺陷属性,缺陷检测次品识别率大于95%。所设计的液晶模组自动光学检测系统能够降低生产成本和退货率,简化生产线应用,对液晶模组组装产业开发缺陷检测系统具有一定参考价值。

液晶模组自动光学检测算法研究

主要针对3~8 in的手机液晶模组,实现液晶模组表面各种类型缺陷的全自动化检测。缺陷检测过程基于机器视觉,采用图像处理技术作为核心内容,并结合了视觉定位系统。视觉检测软件首先提取被测图像ROI区域,然后做实值Gabor滤波、双阈值二值化和图形形态学等预处理;接着,采用二维直方图斜分法定位图形的边缘区域,并对边缘区域进行模糊增强处理;采用顺序形态学检测图像边缘,利用结构元素和百分位参数得到子图像,对边缘子图像进行加权融合处理,得到最终边缘,以此来计算出面积、形状等缺陷。缺陷检测实验结果表明,缺陷陷识别准确率大于95%,漏检率小于0.2%,检测时间小于25 s,达到设计的目标要求。

一种液晶模组缺陷检测设备的PLC控制实现

以3~8寸手机液晶模组缺陷检测设备为应用对象,能够兼容高解析度的液晶模组;以机器视觉为基础,图像处理算法为核心,并集成视觉定位系统,能够实现模组各种类型缺陷的全自动化检测。设计并实现PLC运动控制方案,利用二维电动平台实现液晶模组的全自动化检测方式,实现自动出入料、自动对接、自动点灯和视觉自动检测。利用高分辨率相机拍摄点亮不同颜色的多幅图像,并采用三菱FX3G系列PLC,编程实现对液晶显示屏缺陷的检测。通过软、硬件设计,对设备传感器采集到的图像数据进行运算处理,以及对设备旋转平台的电机速度、位移的控制,实现四工位液晶模组表面缺陷检测工艺流程。测试结果表明,液晶屏幕缺陷自动检测PLC控制系统符合设计要求,降低生产成本和退货率,简化生产线流程。

基于ROS的机械臂轨迹规划研究

针对机械臂轨迹规划中算法复杂、开发难度高的技术难点,提出基于一款开源软件平台(Robot Operating System,ROS)为机械臂搭建控制系统的方法作为解决方案。在此基础上,设计了一种基于五次多项式插值的算法来弥补该开源软件平台中关于轨迹规划功能的不足,并通过仿真实验验证了改进后的控制算法可以提高机械臂控制性能。该方法对于实现工程机械臂轨迹规划问题具有普遍的指导意义。

基于视觉的惯性导航误差在线修正

陀螺零偏和加速度计零偏是影响惯性测量单元(IMU)积分精度的重要因素。提供一组精确的实时的零偏估计可以提高IMU的积分精度,为视觉导航提供良好的位姿预测,提高整个系统的动态性能。通过合理地建立IMU的噪声模型以及IMU和视觉的组合方程,利用一种基于李群和李代数知识的IMU预积分方法将零偏进行合理的线性化,运用Kalman滤波进行IMU零偏的在线估计。实验结果表明,通过本文的修正方法,惯性导航的平均积累误差由0.034m/s提高到0.0037m/s,精度明显提高。

单目相机物体位姿估计方法研究

现有的机器视觉通常以边缘轮廓和角点作为特征,因此要求背景单一,对环境结构化依赖程度高。为了拓展机器人的应用范围,使其脱离结构化的环境,提出了一种基于SIFT特征点和PNP技术的单目相机估计目标物体位姿的方法。以BumbleBee双目相机为硬件基础,以C++为开发平台,结合了Eigen计算库、OpenCV图像处理库和Triclops库,开发了单目视觉位姿估计算法,实现在复杂背景下对表面纹理较为丰富的物体的位姿估计。利用试验对所提方法进行了验证,试验结果表明,该算法具有较高的估计精度,可以作为机器抓取的依据。

军用地面无人平台现状及发展趋势研究

军用地面无人平台是无人作战系统的重要组成部分。首先从军用地面无人平台技术内涵的分析出发,其主要涉及传感器、伺服、能源动力、机构、运动控制、系统以及智能七项关键技术。继而,对国外典型先进的军用地面无人平台发展现状进行论述,并且针对美军以及俄罗斯在实战中军用地面无人平台运用模式展开研究。同时,对国内军用地面无人平台研究现状进行了分析,给出典型的国内研制单位与产品指标对比。在此基础上,总结了军用地面无人平台后续在态势感知、互操作性以及支援作战能力等方向的发展趋势。

基于六霍尔的无刷直流电机换相转矩脉动补偿

针对永磁无刷直流电动机换相过程进行理论分析,提出了一种采用六路霍尔的无刷直流电机换相方法,补偿由于换相引起的转矩脉动。仿真结果表明,与常规三路霍尔的换相方式相比,采用六路霍尔的换相方式使脉动幅值减小了17%。结果证明,六霍尔换相方法可以有效补偿无刷直流电机换相转矩脉动。

谐波减速器用粉末冶金刚轮材料的摩擦磨损性能研究

谐波减速器具有传动平稳、传动精度和传动效率高、传动比范围大、承载能力高、结构简单、体积小、质量轻等优点,被广泛应用于航空航天、工业机器人、精密医疗等领域。目前,国内外谐波减速器刚轮材料多采用球墨铸铁和合金钢,刚轮制造多采用慢走丝、滚齿或插齿工艺,效率低,成本高,而采用粉末冶金法制备的材料尚未在谐波齿轮中应用。鉴于此,本工作将铁基Fe-Ni-Mo-Cu-C粉末冶金材料用于谐波减速器刚轮的制备,采用面摩擦磨损试验机对材料的摩擦磨损性能进行研究。白光干涉形貌、光学显微镜、扫描电镜和500 h台架实验的测试结果表明,粉末冶金法制备的Fe-Ni-Mo-Cu-1.0C材料具有优异的摩擦磨损性能,能够满足谐波减速器刚轮的使用要求。

财务共享中心下的共享财务管理

新时代,经济逐渐向全球化方向发展,信息化越来越明显,为各行各业的发展带来巨大的机遇。目前,大多数的发达国家已经建立起财务共享中心模式,近些年来我国也提升对这方面的关注度,在企业发展中也逐渐使用这种模式,不仅对企业的发展有帮助,而且还能推动国家经济的进步。因此,文章主要对财务共享相关内容进行概述,研究财务共享发展现状,分析企业财务管理应用财务共享中心的意义,探讨在财务共享中心下实现共享财务管理的策略。