机器人自动贴标系统设计与实施

论文阐述了应用机器人灵活的特性,满足纸箱多平面贴标的需求。该机器人自动贴标系统设计主要用于多种尺寸规格纸箱的粘贴标签,并可对纸箱多个面进行粘贴,贴标系统适应性强,满足多样化需求。     

一种基于工业机器人的胶垫自动粘贴系统的研究与开发

传统的胶垫粘贴生产过程采用人工方式,成本高,效率低,对人体健康有一定影响,因粘贴失误还可能导致胶垫粘贴位置不够准确,影响生产质量。通过引入工业机器人,研发了一套胶垫自动粘贴系统,采用PLC作为控制器,触摸屏作为人机界面,并将胶垫自动供料装置、双工位滑动模具定位装置等相关设备进行系统集成,实现了胶垫夹取与粘贴的自动化,以及对胶垫粘贴位置的精确控制。改进了生产工艺,降低了生产成本,提高了生产质量和生产效率。     

大型桁架式钢板自动分拣机器人设计研究

针对钢板不同规格、任意排布角度的自动分拣、码放的需求,阐述了一款大型桁架式钢板自动分拣机器人的机械设计方案,并对机器人整机进行了有限元分析。分析结果表明,机器人Y梁变形过大,需进行修正。采用负重加工的方式对变形进行预补偿,使Y梁的最大变形理论值减小为0.4mm。通过现场调试,测得机器人综合定位精度达±2mm,满足了钢板自动分拣的精度要求。     

白酒码垛机器人静力学分析与结构优化

以白酒码垛机器人为研究对象,利用SolidWorks建立了白酒码垛机器人后臂的三维模型。采用ABAQUS软件对自动码垛机器人重要部件的有限元模型进行静力结构分析,获得了重要部件的应变、应力云图,并根据分析结果优化其结构。优化结果表明:改进后的后臂变形由0.486 4 mm降低到0.090 69 mm,优化增加了码垛机器人的静刚度,满足材料要求的应变范围。该分析方法对自动码垛机器人的设计与改进具有一定的指导意义。     

OCA贴合工艺及搬运应用

屏膜贴合工艺中,OCA是非常关键的一种工艺,在贴附过程中,OCA定位以及是否粘贴到位是非常关键的内容。基于此详细介绍了市场上广泛应用的OCA自动定位方法以及粘贴工艺,同时也对吸盘式机器人的工艺过程以及搬运方法进行了阐述,对OCA工艺过程的优点以及缺点进行了总结,以便于在实际应用中进行选择。     

轮式机器人避障控制系统研究

设计了一种具有自动避障功能的轮式机器人,利用Inventor软件对轮式机器人的机械本体进行实体建模,并制作了实物样机。选用Arduino Uno R3电路板作为控制系统开发平台,由超声波传感器实时采集周围环境信息,由直流电机对驱动轮转速进行控制。最后,进行了机器人自动避障功能实验,实验结果表明:当机器人距离前方障碍物小于安全距离400 mm时,机器人能够自行后退一定距离,然后向左或向右转向,从而实现安全避障。     

石化巡检机器人设计与应用

针对石化储运等企业输油站罐区的巡检问题，设计一款集视频监控、监测气体泄露、图像识别与报警等多功能于一体的小型智能巡检机器人，阐述了智能巡检机器人结构与功能特点，通过对巡检机器人进行运动学仿真，该机器人可以越过77.5mm的凸台障碍物，爬上最大角度为30度的斜坡以及越过宽度为250mm的负障碍。利用该巡检机器人可以保障巡检频次和质量，极大减轻人员劳动强度，实现替代人工对输油站储油罐、储气罐等易燃易爆环境的自动巡检作业。     

激光制导测量机器人几何误差分析

目的: 为了实现对工件进行自动高效地测量,建立了激光制导测量机器人系统,研制了测量机器人样机。对测量机器人的光靶自动跟踪装置旋转轴偏心误差和光靶与两轮中心连线误差进行了研究。方法:首先,介绍了基于“光束运动-光靶跟踪”理论的激光制导测量机器人技术和原理。接着,根据系统原理,研制了实验样机,并给出其理想的几何关系。然后,推出了旋转轴偏心误差和光靶与两轮中心连线误差几何误差数学模型。最后,利用三坐标测量机与激光制导测量机器人系统对样机进行了比对实验。结果：实验结果表明：光靶中心偏离理想位置的误差（x轴）为0.13mm。结论：对激光制导测量机器人移动反馈控制系统的设计和实现具有指导性作用。     

具有自适应能力管道机器人的设计与运动分析

提出并研制一种基于自适应移动机构的管内探查机器人.通过对机器人传动机构的设计,实现了在不增加驱动电动机数量的前提下,机器人具有适应不同管道直径的能力.机器人的传动机构能够在管道直径改变时,自动地改变行走部件的输出形式以克服障碍,完成越障任务.在没有应用链式多节构型的情况下,机器人配备一个驱动电动机就能够完成越障任务,改善了传统螺旋驱动式机器人越障能力不高的问题,同时也提高了对驱动电动机的使用效率.为了分析试验中发现的机器人保持架自转现象,对机器人进行运动分析,并由分析结果对相关部分进行改进.试验结果表明,该机器人能够在内径为190 mm和180 mm的管道中行进,并能够顺利通过两节管道间形成的同心台阶障碍,验证了自适应移动机构的行走能力.     

基于粒子群优化神经网络的机器人精度补偿方法研究

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针对工业机器人应用于飞机柔性化自动装配时绝对定位精度不能满足装配精度的问题,在机器人空间网格精度补偿方法的基础上,综合考虑环境温度的变化对机器人的绝对定位精度的影响,提出了基于神经网络的机器人综合精度补偿方法。为了防止神经网络在训练中陷入局部极值,采用粒子群优化方法对它的初始权值和阈值进行了优化。实验结果表明,当温度在20~30℃范围内变化时,机器人的绝对定位误差由补偿前的1~3mm,提高到补偿后的绝对定位误差最大值为0.32mm,平均值为0.194mm,精度较未补偿前有了大幅提高,可以满足飞机自动化装配的高精度的要求。
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自动送货机器人结构设计

针对目前快递"最后一公里"配送难问题,在对目前国内外自动送货机器人的研究现状进行综合分析的基础上设计了一种新型的自动送货机器人,其目的是实现园区内的自主送货。对自动送货机器人进行了三维结构设计,利用SolidWorks三维软件绘制了机器人各零部件并对其进行虚拟装配,保证了机器人结构间的合理性,为后期实体制作以及实际运行提供了理论依据。     

核主泵复杂零件机器人在位自动光学检测系统开发

采用机器人在位光学检测系统实现法兰密封型面误差检测与表面缺陷识别是解决核电现场人工检修可靠性差、存在核辐射伤害等问题的有效途径,但如何在狭小空间生成无干涉碰撞扫描测量路径、实现多次测量数据融合与型面误差计算是目前面临的主要难题。为此设计了具有6自由度运动功能的机器人在位自动光学检测系统,单幅测量范围200mm×160mm～800mm×640mm、测量景深400～800mm、机器人工作半径1200mm,研究了测量系统手-眼标定矩阵计算与扫描位姿优化方法,并根据法兰密封型面完整测量需求生成扫描工位与机器人运动路径,提出面向法兰密封型面特定结构的测量数据融合与型面误差计算方法,开发出具备机器人测量路径控制、大规模测量点云预处理、三维匹配与色谱显示、型面误差计算与技术报告输出等功能的RobotScan软件。按照德国VDI/VDE标准对机器人检测系统精度进行了验证,单球直径、双球球心距的最大偏差小于0.025mm、平均偏差小于0.02mm,可满足核主泵复杂零件在位自动光学检测应用需求。     

飞机表面清洗机器人运动学建模和三维仿真研究

利用DH方法建立了飞机表面清洗机器人工作装置的运动学模型,以VisualC 为设计语言,利用OpenGL对机器人自动轨迹规划进行了的三维仿真。实现了机器人对线、面区域的自动规划的目标,并可以通过手控和自动控制实现对机器人进行控制。     

工业机器人在电机外壳加工生产线上的应用

为提高产品的数控加工效率及加工精度,对工业机器人上、下料技术、自动分拣技术及数控机床加工技术组合应用进行研究。针对加工对象,设计了机器人自动上、下料机构及加工成品自动码放系统,分析了FANUC机器人与数控机床的接口应用技术以及FANUC机器人与三菱PLC的CC-LINK总线通信技术。通过设计机器人自动上、下料的运行轨迹及通过iRVision视觉系统实现加工成品的自动码放,使机器人与数控加工成为一体,实现零件加工过程的自动化和无人化。     

投球自动机器人及其控制系统研究

针对全国大学生机器人电视大赛的要求,研制了投球自动机器人。根据机器人的工作任务和环境,确定了投球自动机器人的总体方案,并进行了机器人控制系统的设计,为机器人的研制提供了基础。     

基于机器视觉的运载火箭支架自动装配方法研究

为解决运载火箭内部支架人工装配所面临的工作环境嘈杂和劳动强度大等问题，设计了基于协作机器人的辅助自动装配系统，并对其装配路径进行规划。协作机器人在抓取支架实现自动装配过程中，受限于支架自身误差、特征尺寸及位置姿态的随机等特点，抓取和定位极为困难。为解决支架自动装配过程中的难点，首先规划了支架自动装配的工艺流程，设计了支架抓取机构、自动装配机构，并配合对应的视觉算法完成支架的抓取、自动装配；其次，结合YOLOv5深度学习算法对定位目标进行识别，和装配孔位进行位置补偿，实现对装配孔找正；最后，通过实验验证该自动装配系统中抓取机构、自动装配机构的稳定性，视觉定位算法的有效性及精度，实验结果表明，装配孔定位精度小于0.06 mm。     

管道机器人自动适应机构设计与越障分析

为了提高管道机器人自动适应管径变化的能力和在管道中的越障能力,通过建立静力学平衡方程对机器人进行了越障过程的受力分析,根据机器人越障所需对管道内壁提供的正向压力设计了自动适应元件圆柱螺旋弹簧,利用ADAMS对自动适应机构进行了动力学仿真分析,验证了所设计圆柱螺旋弹簧能够满足机器人自动适应管径变化和越障性能要求,并为以后管道机器人的研究奠定了基础。     

基于机器人技术的自动上下料系统设计

为实现多工序数控加工过程的自动化,设计了工件自动上下料系统。系统以工控机和PMAC为核心控制机器人运动,实现工件的装夹。设计了机器人及末端执行器,并对机器人关键的电机及传动系统进行校核。设计了能够自动上料的上料机构,能自动旋转90°的转向机构。最后,对控制系统进行设计,以实现加工过程的自动化。     

附加外部轴的工业机器人自动钻铆系统分站式任务规划与控制技术

附加外部轴的工业机器人自动钻铆系统是飞机部件自动化装配的典型装备,传统的七轴联动工作模式对外部轴的制造精度和安装精度提出了很高的要求,导致实施成本高、周期长,故提出外部轴分站式工作模式。分析了机器人自动钻铆系统组成和工作流程,讨论了分站式工作模式下机器人任务规划的方法,研究了离散局部闭环伺服控制策略。试验平台测试结果表明,该方法将外部轴的重复定位精度从0.2mm提高到0.02mm。     

关于智能安防机器人自动充电控制方法的研究

智能安防机器人一般工作在无人干预的情况下,为了使机器人实现长期值守、完全自主智能的连续工作,机器人必须拥有安全、可靠的自动充电功能。该文研究了红外发射器和接收器的结构以及红外线发射接收的原理,对自动对接的硬件部分进行了分析与设计,利用红外线通信以及精密的自动对接算法实现了安防机器人自动充电时的精准对接,在不同距离、不同角度以及不同环境下对机器人的自动充电功能进行了实验,验证了利用红外线对接实现自动充电的可行性。