基于PSD的工业机器人无标定伺服定位系统

鉴于无标定伺服自动定位在基于PSD与虚拟空间线约束的自标定技术中的重要性,针对自动定位进行研究,设计了单个PSD的无标定伺服自动定位系统,在PSD与机器人人位置未知的情况下,综合利用机器人运动学模型、机器人控制律、机器人动力学模型,推导出新系统下的机器人速度雅克比矩阵以及自适应算法。利用理论证明与软件仿真验证了无标定伺服自动定位系统和自适应算法的准确性。     

基于激光检测的机器人铣孔加工系统开发

针对浴缸铣孔加工时定位不准导致机器人难以实现自动化加工的问题,研究开发了一套基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工系统。阐述了该系统的组成以及工作流程,搭建了基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工平台,提出了一种通过激光位移传感器采集浴缸位置数据自动实现浴缸定位的算法,降低了浴缸机械定位的精度要求,并采用PLC与机器人实现了浴缸铣孔的自动化加工。最后进行了加工实验,结果表明采用该平台可实现浴缸铣孔自动化加工,孔中心偏差小于2mm,达到了加工工艺的要求。     

面向模具企业自动化生产的RFID定位技术研究

针对模具企业自动化生产中的定位需求,对RFID定位技术在模具企业存在大量金属障碍物的环境下的应用进行了研究。在参考Landmarc系统的基础上,通过对现有算法和系统的理论分析,提出了2种改进定位算法布局的方案,并且通过模拟环境的试验验证,证明2种方案均切实可行,有效地提高了定位系统的定位精度,同时通过成本控制显著降低了自动定位系统的布置成本。     

机械人装配中一种自动送料与定位装置的设计

从分析自动化装配中影响零件自动送料与定位的关键因素出发，给出了一个法兰类零件自动送料与定位的设计实例，对于机器人自动化装配系统中自动送料与定位的设计有一定的参考意义。     

一种基于WLAN的RSSI值获取方法

在无线局域网WLAN中,利用信号强度指示值RSSI进行定位的方法被广泛应用在机器人定位领域中.如何利用软件提取多台无线路由器RSSI值成为室内导航机器人无线定位技术的关键问题.为解决这个问题,基于VC++平台开发了提取无线路由器信息的系统.实验证明:所开发的系统可以正确提取无线路由器RSSI值、MAC值和SSID等,为深入开展基于概率法的导航机器人定位工作奠定了良好基础.     

机器人自动化弧焊生产线

机器人自动化弧焊生产线是运用机器人、焊接设备和辅助设备自动完成产品焊接过程的生产系统,简称"机器人焊接自动线"。该系统由弧焊机器人、数字化焊机、气动夹紧工装、伺服变位机、搬运机器人、自动化物流设备、自动打标设备、自动化检测设备、PLC控制系统、二维码识别设备、RFID智能识别设备、计算机MES管理系统、数据库软件系统、工装自动切换系统组成,全面实现了汽车零部件的自动化、智能化、柔性化生产。生产线减少了人工干预,提升了自动化水平,同时为稳定产品质量,实现客户定制化生产提供了坚实的保障。阐述机器人焊接自动线的自动化、智能化、柔性化关键技术及如何选择和使用机器人焊接自动线。     

基于多传感器信息融合移动机器人导航定位研究

移动机器人的导航及定位是机器人自主导航的关键技术之一。为提高移动机器人的导航及定位能力,提出以多种导航定位传感器组合为融合单元,设计扩展卡尔曼滤波算法,将陀螺仪、里程计和电子罗盘采集的数据进行融合。设计模糊神经网络对所融合的数据进行训练处理,提高数据处理的精度和效率,实现对移动机器人精确的控制。并进行了仿真分析,结果证明：所提出的多传感器信息融合算法既可使移动机器人在复杂环境中自主定位,又实现有效避障,有实际参考价值。     

基于激光传感器的弧焊机器人焊缝跟踪研究

采用激光扫描式传感器,设计了一套机器人焊缝自动跟踪系统。开发了相应的焊缝跟踪算法,包括直线、圆弧和直线圆弧组合连续焊缝的跟踪算法。探讨实现这些算法的相关技术问题。计算机仿真结果表明,该算法合理有效,可用于弧焊机器人焊缝在线跟踪作业,改善和提高机器人的焊接精度和质量。     

面向自动化精密装配的视觉定位引导系统

针对总装生产线精密装配现状,项目设计开发了一种机器视觉定位引导系统,主要实现工业机器人在运动过程中完成在线采集不规则工件图像、视觉定位、角度补偿及精密装配作业。该系统首先采集实时工件图像,利用改进优化的九点标定算法对机器人进行视觉标定可以提高算法的精度;通过预处理操作获取质量较好的图像,按顺序创建卡尺工具,采用加权最小二乘法拟合工件亚像素边缘,再根据相关二维测量算法获取工件中心坐标。最终将得到的位姿数据传送给6轴机器人进行精密装配任务。实验结果表明,该视觉定位引导系统具有现场环境下的高精度定位检测功能,自动化装配定位精度在X方向最大定位误差为0.0281mm、Y方向最大定位误差为0.026mm,足以达到自动化装配生产线的技术要求,具有较好的应用前景和参考价值。     

室内移动机器人RFID标定系统开发

为利用有源RFID信号对室内移动机器人定位,开发了基于有源RFID信号强度的参数标定系统。在阐述RFID的组成及工作原理的基础上,分析信号强度和几何距离的映射关系,确定了RFID参数标定方法。采用有源RFID HR-6020C读写器和WS-HT06电子标签构建RFID标定系统,进行有源RFID的RSSI值采集,计算出机器人定位环境下标定系统参数P(d0)和n,为开发基于RFID信号的室内移动机器人定位系统奠定了基础。     

基于激光SLAM的移动机器人导航算法研究

定位技术是机器人技术中导航控制和路径规划的关键问题,传统定位方式采用全球定位系统(GPS),难以完成精准的定位导航功能,不依赖于GPS的定位导航方法是目前机器人领域的研究热点。提出一种基于激光雷达采集的点云信息帧间匹配方法,根据改进式激光点云数据的位姿估计算法,结合非线性优化进行了校正和优化,完成移动机器人对未知环境的精确定位。通过ROS机器人操作系统搭建实验平台,对改进算法进行验证,证明改进后帧间匹配算法的建图和定位效果对应的鲁棒性与定位精度效果更佳,可满足工程要求。     

双驱双向AGV控制系统设计

以工业平板电脑+可编程多轴控制器(PMAC)构成开放式控制器硬件系统,采用面向对象的C++程序设计语言进行上位机控制系统软件开发。根据技术要求进行系统功能需求分析,采用模块化的思想,设计系统软件总体结构;介绍了导航模块纠偏算法的实现。最后以双驱动双向AGV为机械本体进行停车定位测试。结果表明:该AGV的平均定位精度为5.144 mm,最大的定位精度为9.232 mm,其精度满足要求,该控制系统软件较好地完成了导航定位任务。     

成捆圆钢端面标牌自动焊接系统的研究

为实现成捆圆钢端面标牌焊接的自动化,设计一套以双目视觉测量引导的基于工业机器人的标牌自动焊接系统。整个系统主要由工业机器人、双目视觉识别系统、焊钉送料系统、标牌制备系统、末端操作器、控制系统等构成。双目识别系统采用双目相机扫描成捆圆钢端面,得到焊接位置坐标;焊钉供料系统实现焊钉的分料传送,标牌制备系统通过激光打标机将圆钢生产信息制作在标牌上,并将标牌输送到指定位置;末端操作器由工业机器人带动实现焊钉与标牌的抓取、定位焊接以及掰断焊钉尾部等操作;焊接控制系统中工控机与机器人、PLC、双目视觉测量系统等进行通信,完成标牌焊接的自动化流程。     

基于双目视觉的番茄图像处理及采摘轨迹规划

针对番茄采摘自动化水平不高的问题,设计一种利用双目视觉采集系统和机器人定位技术的番茄采摘系统。利用双目立体视觉系统进行图像采集,构建模型并进行标定校正。通过图像处理技术将图像预处理,从而获得成熟番茄的具体轮廓;根据番茄类椭圆形状确定其中心点坐标,并将其转换为空间坐标,便于机器人末端执行器抓手进行定位采摘。针对各关节运动限制提出平滑性约束,通过改进蚁群算法,获得采摘抓手较平滑且距离最短的路径。仿真结果表明：该方法可基本满足采摘图像处理要求,能获得运动距离最短且平滑的路径,为实现番茄全自动化采摘提供参考。     

基于KUKA机器人的电热水器倒机系统的设计

根据电热水器的生产流程及工厂提出自动化生产的要求,提出了基于KUKA工业机器人的电热水器倒机系统的自动化设计方案。设计了机器人的末端执行器、输送线,搭建了以PLC为主控系统的电热水器倒机自动化控制系统。采用TCP/IP协议实现了PLC与KUKA工业机器人之间的通信,通过I/O接口实现了PLC与输送线的通信。利用KRL-KUKA Robot Language编写了机器人的程序,利用TIA PROTAL V11软件完成PLC与触摸屏连网的组态和系统监控界面的设计。该系统已在某电热水器生产车间得到应用,促进了该工厂的自动化建设,提高产品质量和生产效率,减轻员工繁重的体力劳动。在类似工艺和热水器制造行业中具有一定的参考价值。     

基于网络通信和RFID技术集成的数控原型系统研究

设计了基于网络通信技术和射频识别(RFID)技术的数控系统.通过Socket套接字实现各射频读写系统之间的信息通信,网络通信实现各射频终端的信息共享;通过Boost库中的Regex类实现正则表达式对NC代码的分析和控制信息提取.定义了射频标签中的数据,从而实现系统通过标签自动调用NC代码文件进行加工控制以及远程控制各射频终端读写系统.     

基于机器视觉的管道焊接跟踪技术研究

针对爬行焊接机器人在管道自动焊接中对典型的V形坡口焊缝的定位与中心线的提取,设计了一种基于激光视觉检测的自动焊缝跟踪系统。提出了一种基于激光条纹图像特征的两步定位方法:第一步,建立模板匹配,利用模板匹配方式获取激光条纹位置区域;第二步,采用阈值分割和中心法提取激光条纹中心线,然后采用Shi-Tomasi算法对中心线进行角点检测,经过拟合直线求交点和逐列扫描对比得到焊缝坡口的4个拐点信息,并确定焊缝中心。通过对实际的焊接过程进行测试,结果表明:跟踪系统的平均纠偏误差在2像素以内,平均处理纠偏时间在120 ms以内,具有较高的精度和实时性。