机器人智能搬运系统的构建

以ABB机器人为研究对象,结合双目相机、快换夹具、计算机控制系统等硬件构建智能搬运系统。设计机器人智能搬运的Rapid程序,控制机械臂运动及夹具动作。建立机器人系统与上位机之间的控制网络,实现上位机与Rapid程序数据和机器视觉数据的通信,完成两者交互及对机器人智能搬运的控制。经试验验证,该系统在远程操作下能快速完成机器人的数据通信与控制运行,机器人可适应工件位置和数量,并进行自动搬运,对异常工况也可自动做出反应。     

智能物流的轮式循迹机器人系统设计

为了提高基层物流运输工作的效率与准确性,设计了基于STM32芯片的智能物流用轮式循迹机器人系统。以STM32f103rct6为主控芯片(MPU),配合红外检测传感器和伺服电机,将增量式PID算法移植到STM32单片机中,实现对差速驱动自动搬运机器人AGV系统的稳定循迹控制。实验结果表明,设计的控制算法稳定,系统通讯顺畅,智能物流轮式循迹机器人系统能够自行检测货物位置、精准固定物品和自主识别引导线,并随时利用传感器的反馈信息调整路径。     

组合式智能搬运车的设计

设计了一种组合式智能搬运车装置,该装置以ESP8266WIFI串口模块为控制核心,利用激光发射器和接收器,并通过转盘链接机构和双驱动轮双万向轮进行运动。通过分析计算,对小车机械机械结构和控制进行优化,该装置能够针对不同体积货物组合出不同形状,依靠单一机器来实现仓库货物运输,有效降低了运输成本,提升了搬运效率。     

电动智能叉车结构设计

为解决目前工厂仓库人工存取货物和在危险现场抢救物资危险性极大等问题,分析总结了已有的智能叉车的中外研究现状。基于对不同形状和材质的货物,设计出一种可以通过机械臂、机械爪和双遥控控制来实现对货物搬运和存放的电动智能叉车。通过UG8.5进行三维建模和运动仿真分析,并制作原理样机。通过实物样机运行试验,结果表明该装置通过双遥控系统、图传系统、超声波避障系统和太阳能供电系统可以实现对货物进行存放和搬运等功能,提高了人工搬运的工作效率,避免了危险现场抢救人员的伤亡。     

智能搬运机器人顶升机构的设计

机器人的制造和发展已走过了半个多世纪的历程,随着科技的飞速发展,机器人早已被广泛的运用到每一个领域,包括医疗、建筑、采矿、核能、航空航天、水下作业、农牧渔业、救火、娱乐、环境卫生、办公、家用、教育等各个方面。当然,搬运机器人也是人类发展必不可少的机器人之一。许多复杂繁琐的或对人体有害的物体搬运都是由机器来完成的。为了实现这些搬运工作,就要求机器具有一定的搬运结构以及一定的智能性。因此,我们设计了这款智能搬运机器人,本设计的搬运结构为顶升机构,它可以在特定区域内自动寻找需要搬运的货物,并通过顶升机构将货物顶起来并放到指定的储存区,从而实现自动搬运效果。     

基于Arduino的智能物料搬运机器人设计及样机试验

针对当前生产制造中物料分拣搬运任务的自动化需求,设计出的一款智能物料搬运机器人,分别从机械结构设计、硬件设计、程序设计3个方面对机器人进行研究分析。基于Arduino Mega2560芯片的主控制系统,通过二维码扫描模块获取待搬运物料信息,信息通过串口通信传入主控制器后将搬运信息显示在液晶屏上,机器人通过寻迹到达所需物料区域,通过OpenMV识别搬运物料,将所需物料位置发送给主控制器,控制舵机控制板使机械臂完成对应物料的抓取,运送到物料放置区,识别放置位置并进行物料放置。底盘采用4个麦克纳姆轮,通过灰度传感器,实现机器人的自主运动。根据结构设计,搭建智能物料搬运机器人物理样机,用物理样机进行实验室物料搬运试验,验证了物料搬运过程的稳定性和有效性。     

多臂旋转式搬运机器人结构设计与分析

为了使货物转运工作变得更加简单、高效,从而提高生产效率、减少生产成本和缩短生产周期,设计了一款多臂旋转式搬运机器人,介绍了多臂旋转式搬运机器人的总体设计方案、工作原理和基于stm32的控制系统,机械臂采用镂空设计的方法,来尽量减小臂部的重量,从而减少整个手臂对回转轴的转动惯量。利用SoildWorks创建三维实体模型,利用ANSYS Workbench对机械臂进行有限元分析,并对结构进行优化。多臂旋转式搬运机器人具有多个机械臂同时工作的特点,搬运效率成倍提高且结构设计巧妙,运动灵活,可适用于不同情况下的搬运工作。     

自主视觉物料搬运机器人的机械传动系统设计

本设计以生产线车间为例,介绍了一种基于机器视觉技术的物料搬运机器人。该机器人以OpenMV为视觉载体,将Arduino MEGA2560作为主控制器,根据机器视觉算法可准确识别货物的形状、颜色及标识信息并结合地面标记线指引实现寻迹功能,同时集搬运、码垛、避障等功能于一体实现搬运过程可视化并且可在较短时间内完成货物的装卸流程。本文着重阐述了自主视觉物料机器人的传动系统结构设计部分,其中包括机械手结构设计、机器人运动方式设计、传动参数计算等重要内容。     

重载搬运机器人的动力学仿真及控制系统设计

关节型重载搬运机器人各运动关节动态性能和能量耗散水平直接影响机器人以及运动规划的可达性。以ABB公司生产的IRB460型重载搬运机器人为研究对象,针对其机械本体结构特性,建立重载搬运机器人三维模型。若仅考虑回转轴、大臂和小臂组成的三个自由度,重载搬运机器人系统模型可简化成空间三关节机器人系统模型;依据拉格朗日力学方程建立重载搬运机器人系统动力学模型,利用机械臂逆运动学和五次多项式插值算法完成对多关节机械臂空间轨迹规划。通过动力学仿真分析可知,重载搬运机器人各运动关节的动态性能变化稳定且能量耗散较小,且能够沿着预定轨迹完成PTP模式的运动控制。最后,搭建控制系统仿真实验平台,提出一种重载搬运机器人控制系统模型,实验结果表明,所设计的重载搬运机器人控制系统能够准确、稳定的控制各运动关节运动,验证了各运动关节驱动电动机功率参数选择的合理性,为实际的工业生产应用奠定了理论基础。     

智能搬运机器人重叠路径删除算法设计

针对当前智能搬运机器人重叠路径删除过程中,普遍存在重删率较低,执行时间较长的问题,提出了智能搬运机器人重叠路径删除算法。利用人工势场法分别构建障碍物与目标点的斥力场和引力场模型,通过势场函数设计参数,计算其斥力场函数与引力负梯度,消除局部极小点,使智能搬运机器人能够快速到达目标地点。结合两点之间直线距离最短原理,引入橡皮筋拉紧算法,获取智能搬运机器人最短路径。利用极限学习机算法构建分类器,将最短路径选择精度作为目标函数,对其建立数学模型。采用蝙蝠算法求解,计算适应度函数,获取最优极限学习机分类器参数,实现智能搬运机器人重叠路径删除。实验结果表明,所提方法的重删率较高,能够有效缩短重叠路径删除执行时间。     

用于智能移动机器人的电源模块设计与实现

移动机器人多采用以电池为主的供电方式,并由于其电机驱动和各种功能电路的需要,需为机器人提供一个具有多种电压输出、高效节能的供电系统,并且该系统需具备电池过放,过流保护以及电量计量和故障检测等功能,因此,电源模块设计是机器人的一项关键技术。文章针对智能移动机器人平台的实际应用,设计并实现了一种智能化、高效率、高性能、高可靠性的机器人电源模块解决方案。     

灌装线码垛机械手的设计与研究

介绍了一种用于灌装生产线搬运码垛的新型机械手.该机械手采用机械加电动为主、气动为辅的码垛方式,完成桶装水的抓取、搬运、码放工作,具有效率高、结构简单、运动平稳、符合食品卫生要求的特点,这种技术同样适用于其他桶装物品的搬运、码垛作业.     

基于模块化控制的配电终端智能调试机器人控制系统

提出了基于模块化控制设计一种配电终端智能调试机器人控制系统。首先，采用通信模块与数据采集模块获得智能调试机器人的数据信息，通过传感器等设备将数据传输给主控制模块；然后，汇总相关数据信息，并在主控模块下达指令对配电终端智能调试机器人进行控制；最后，通过模块化使机器人控制系统实现动态避障与最短路径规划。实验结果表明，该系统实际调试配电终端时能够平滑稳定的控制机械手完成调试工作，同时具有良好的避障效果，配电终端调试效率高。     

基于双目视觉的六自由度工业机器人控制系统研究

目前机器人视觉系统正越来越广泛地应用于视觉检测、视觉引导和视觉装配领域。为了使机器人能够快速准确地识别、检测、抓取工作台上的工件,该文设计了一套双目视觉的六自由度工业机器人控制系统。文中以张正友摄像机标定法为理论依据研究双目视觉合成技术,利用MATLAB摄像机标定工具箱分别获取左右摄像机的内外参数;通过建立机器人用户坐标系、摄像机坐标系以及世界坐标系实现了空间坐标转换;由OpenCV图像处理算法获得工件坐标位置,控制系统驱动机器人实现工件抓取。     

室内自主移动机器人系统设计

提出了一种室内自主移动机器人系统设计方案,以代替人完成家务劳动、物品搬运及资料传递等任务。该系统以先验地图信息为基础,结合传感器所采集的信息建立相应的环境模型,使机器人能够自主完成最短路径规划、障碍检测和运动控制等功能。机器人的行进速度和角度数据通过无线芯片nRF24L01实时传送给上位机进行分析处理,分析后再将控制指令反馈给机器人执行,以调整机器人的运动姿态。仿真测试表明:所设计的系统稳定可靠、实现了预期的设计目标。     

一种新型的气动爬杆机器人

随着人工智能技术的迅速发展,各类智能机器人的研究也越来越受到人们关注。面向实际生活和工业应用中存在大量爬杆作业的需求,在分析现有爬杆机器人在实际应用中所存在问题的基础上,设计了一款能够快速攀上固定高台的新型气动驱动机器人。该机器人利用双作用气缸为主要执行元件,通过设计六连杆机构对圆柱杆进行夹紧,通过气缸提升实现机器人的爬杆动作,然后通过摩擦轮带动机器人旋转上台进行工作。首先对机器人进行了结构设计和建模,再通过COMSOL软件分析主要零件的力学性能,并在AMESim软件中完成提升和夹紧机构的运动仿真。分析结果表明,该气动爬杆机器人能够满足快速爬杆的要求。     

基于Mobile-Android小型移动机器人平台控制系统

针对目前小型移动机器人控制系统存在的设计成本高、平台搭建困难、过度依赖网络的问题,将软件设计模式中的MVC模式应用于移动机器人控制系统设计,同时,在Android平台和Arduino控制板上使用Java、C语言进行了实验。提出了基于Android移动计算平台、结合蓝牙通信和无线局域网（WiFi）通信的小型智能移动机器人平台Mobile-Android。详细地描述了该平台的系统结构、控制软件,包括GUl界面模块、运动控制模块、命令配置模块、上位机与下位机通信协议等的设计与实现。在原型系统上初步的测试结果表明,该智能移动平台方案既能够实现智能移动机器人系统硬件平台的快速搭建,又能够充分发挥移动机器人的运动特性与智能手机的强大信息处理能力和控制能力;结合两者长处,获得了一个完整的智能移动机器人系统。     

图像拼接技术在爬壁机器人位置伺服控制系统中的应用

针对传统爬壁机器人对裂缝图像拼接效果差而导致位置控制结果不精准、工作效率较差的问题,提出基于图像拼接的爬壁机器人位置伺服控制系统.选取 STM３２F１０３RCT６ 为主控芯片,采用气动方式设计机械气动结构,利用 PLC 位置伺服控制器实现故障电路检测.设计视觉控制平台,避免强电磁场影响.软件部分依据 CCD 相机实现机器人视觉监测,采用图像拼接技术删除相邻图像的边缘处重叠部分,实现对墙壁裂缝的准确监测,利用机器人运动速度及机器人预设位置轨迹计算爬壁机器人的位置伺服控制值,将该值传输至系统硬件,实现位置伺服控制.由实验结果可知,所设计系统对裂缝全景图像拼接的精准度较高,机器人的位置伺服控制准确率为 ９７．５％ .     

基于PSoC的智能吸尘机器人控制系统的设计

主要研究了基于PSoC片上系统的智能吸尘机器人控制系统的设计，详细论述了控制系统的组成，推导了机器人的运动控制方程，设计了传感器检测电路。该控制系统灵活运用PSoC片上系统内部集成的PWM模块、计数模块和定时模块等来完成机器人的运动控制，通过运用红外传感电路和机械结构相结合的方法来检测外部环境信息。