基于ARM的晶圆传输机械手示教系统软硬件设计

示教系统是用于晶圆传输真空机械手的重要组成部分,用来完成真空机械手的示教和参数设置。提出了真空机械手控制系统的总体框架,以AT9G45为核心设计示教系统硬件系统,包括微处理器模块、存储器模块、人机接口模块及通信接口模块。基于嵌入式Linux操作系统和Qt开发工具设计示教系统的人机交互界面及通信接口驱动。通过与机器人控制部分的连接调试验证了示教系统硬件设计和软件设计的可行性。     

基于SolidWorks的弧焊机器人虚拟示教系统

研究了SolidWorks环境下弧焊机器人的虚拟示教技术.利用SolidWorks对焊接机器人实体建模,应用VisualC 开发了弧焊机器人虚拟示教系统的主要模块和基本框架.该系统能够为用户提供具有良好临场感的三维虚拟环境,有利于弧焊机器人在生产实际中的应用和推广.     

多机器人系统中娱乐机器人控制系统的设计

针对娱乐机器人在多机器人系统中的应用,介绍了以嵌入式Linux系统为核心,包括主控制模块、运动控制模块、自定位模块和无线通信模块的娱乐机器人控制系统设计方案,该系统适用于多机器人系统应用并具有很好的可移植性和可扩展性。     

VC++6.0的机器人图形示教和运动轨迹实时显示

采用VC 6．0设计开发了的机器人图形示教和运动轨迹实时显示系统。该系统不但具有机器人图形示教功能，而且还可以根据输入的图形参数实现示教图形的自动生成和在示教过程中进行机器人运动轨迹的实时显示。     

抛光机器人示教控制系统设计

本示教控制系统专门针对抛光机器人系统设计,具有示教,补偿,监控,文件管理,程序编译,错误提示等功能;示教器以嵌入式系统为硬件基础,PLC控制交流变频电机,监控机器人状态;并以Pmac运动控制卡控制伺服驱动系统。以示教器为控制核心,合理的任务分配,高效可靠的通讯协议,确保系统的实时性和可靠性。     

基于数字孪生的遥操作机器人在线示教系统

为提高遥操作机器人的示教编程效率和在线示教的安全性，提出了面向遥操作机器人在线示教的数字孪生框架，建立了机器人及其工作场景的虚拟模型，实现了物理实体到数字孪生模型的映射；设计并实现了基于RGB-D图像和姿态示教器的遥示教方式，通过鼠标和姿态示教器规划虚拟机器人末端执行器的路径和姿态，并利用增强现实技术，实现了虚实融合示教，提高了遥操作机器人在线示教的人机交互性；构建了机器人及其工作场景的八叉树模型，在机器人按照规划的路径和姿态运动时，可以预测机器人与工作场景之间的碰撞干涉；系统将未发生碰撞干涉的规划路径和姿态指令发送给物理机器人控制器控制物理机器人运动，从而实现基于数字孪生遥操作机器人在线示教功能，提高在线示教系统的安全性。     

六关节喷涂机器人控制系统的设计

针对中小型企业在喷涂作业方面有多品种、小批量、编程要求低等需求，提出一种嵌入式六关节喷涂机器人控制系统的设计方案。该系统以OMAP-L138双核处理器为核心搭建了硬件平台，采用模块化编程的方式进行软件开发。系统中ARM负责文件和指令的传输、处理等非实时任务，DSP用于处理特征点提取、曲线拟合和插补等实时任务，通过DSPLINK开发双核通信模块，用于ARM和DSP之间的双核通信，完成六关节喷涂机器人控制系统的设计与开发。系统实现了对六轴伺服的运动控制，并且具有手把手示教编程的功能。经过实际运行情况可知，系统较好地完成喷涂作业，达到预期要求。     

弧焊机器人图形仿真系统的研究

在Solid Edge平台上研制了弧焊机器人图形仿真系统。对机器人本体、变位机和被焊工件进行了实体几何造型，对机器人路径优化结果进行了实体模型动画仿真，能逼真地再现机器人运动的全过程并进行实时碰撞检测，在虚拟环境下离线示教了工作任务并通过转换模块生成机器人工作程序，通过RS232口下载到机器人控制柜。该仿真系统对机器人路径优化和离线编程系统的研究是一个实用的工具。     

面向空间太阳能电站的模块机器人网络故障诊断算法

介绍了面向空间太阳能电站的模块机器人M-lattice的网络拓扑结构,提出一种用于该机器人网络的位置坐标定义规则,分析了该机器人系统可能出现的故障特点。结合机器人网络的拓扑结构和机器人可能出现的故障,设计了一种针对M-lattice模块机器人的故障诊断算法,目的是让控制机器人的上位机能够对模块机器人网络的运行状况进行有效的监控。通过仿真计算验证了该算法的有效性。     

多级计算机控制的喷漆机器人

本文介绍了喷漆机器人及其多级计算机控制系统。该系统上位主控机为ＳＴＤ总线的１６位工控机，五个下位从控机为ＳＴＤ总线的单片机。采用示教编程方式，系统配置的软盘驱动器可以将示教结果存储到磁盘中。     

工业PC机和单片机串口通信在模具焊接机器人中的应用

本文阐述了模具焊接机器人的控制系统框图及其基本原理，介绍了以AT89C52单片机为核心示教系统的硬件结构，并给出了工业PC机和单片机串口通信的硬件及软件实现。     

安保机器人数字孪生系统研究

针对安保机器人物理结构复杂、控制系统精度要求高、实时数据采集、数字端的传感器信号处理等问题致使安保机器人开发周期长、开发难度大的问题,设计了一个安保机器人数字孪生系统。对安保机器人数字孪生系统的系统管理模块、系统监控模块、功能模块3个子模块进行了详细设计,实现了对安保机器人数字孪生系统的管理、机器人主要部件的参数监控、传感器数据的采集和处理以及同类型机器人的二次快速开发。     

足球机器人通信子系统的结构与通信协议设计

针对足球机器人通信子系统提出了一种设计与实现方案，描述了系统组成和各个模块的硬件实现包括接收模块和发射模块的设计，并对通信协议进行了分析和制定。采用PTR2000无线通信模块的硬件电路设计，单向通信方式和数据帧的数据格式以及BCH码的纠错检错方式，有效地提高了通信系统的性能，为足球机器人系统提供了一个高效可靠的通信平台。     

模块化变形机器人非同构构形表达与计数

提出一种新型链式可重构模块机器人平台,该机器人平台具有手动可重构和自动变形的特点,介绍一种三模块变形机器人样机。组成机器人的单个模块可以简化为由模块本体、连接臂和偏置关节组成。模块的数量可以根据实际工作的需要进行选择,模块间的连接具有规则连接和非规则连接两种方式;同时,由连接模块的偏置关节的运动,模块间的相对位置可以改变。由于模块连接方式的不同和模块间相对位置的变化,变形机器人具有多种非同构构形;为此,根据模块的物理结构和邻接关系提出了用构形矩阵来表达机器人结构的拓扑信息,并在仿真环境下进行等效描述;提出基于组合计数原理的递归算法,用于多模块变形机器人的非同构构形的计数,并根据构形矩阵的拓扑信息对构形进行评价。最后根据仿真结果给出了一种三模块变形机器人样机对称构形的设计示例,验证了算法的可行性。     

工业机器人运动学图形仿真系统

讨论了图形仿真系统中机器人及环境图形建模，机器人指令，轨迹规划，运动学正解逆解，碰撞检测，系统帮助等模块的实现方法。引入了迭代型算法来解决机器人运动学仿真系统的通用性问题。同时，采用一种快速碰撞检测算法实现了仿真过程中的实时碰撞检测，并给出了系统的应用实例。     

双机器人制造系统的网络协作离线编程研究

在分析双机器人快速原型加工硬件特点和基础上,建立了双机器人离线编程系统总体结构,研究了图形数据处理、加工路径规划与仿真和后置处理等关键技术,并用IDEF方法对各功能模块进行了详细设计,研制了一套离线编程软件,实现了双机器人加工程序的自动生成,最后详细论述了用NetMeeting进行双机器人异地协作编程的系统配置和工作过程。     

基于蓝牙串口模块的低成本机器鱼

文中提出了一种基于蓝牙串口模块控制机的低成本机器鱼系统,该系统由3个微型伺服电机构成鱼体的运动机构,采用蓝牙模块实现机器鱼的控制器与上位机控制系统的无线通讯。     

模块化可重构外肢体机器人

针对单人无法独立完成的操作任务,需要额外辅助的需求,提出并研制了一种模块化、可重构的外肢体机器人,该机器人由多个结构、功能相同的基本模块单元串联组成。为了实现模块化外肢体机器人的模块连接配置与变形重构能力,分析了基本模块单元的结构、功能需求,根据需求设计了基于舵机驱动的模块单元。每个模块单元由两个楔形子模块共轴相互转动构成,形成一个转动自由度。设计了基于磁铁吸附的机械连接机构,可以实现两个模块间的快速连接与分离;提出了双排金属触点间隔错位连接方法,保证两个模块单元间实现可靠的电气系统连接。划分了双模块串联条件下4种不同的连接方位,得出了外肢体机器人的构型配置种类与串联模块个数关系。面向具有任意模块个数、不同连接方位的外肢体机器人,建立了基于虚拟转轴的模块化外肢体机器人通用正向运动学模型。对基本模块的转动能力、承载能力、快速连接能力以及外肢体机器人在焊接过程中,辅助操作人员夹持导线、递送电话等能力进行了试验,验证了所提出的新型模块化外肢体机器人的辅助能力。     

链式可重构机器人单模块结构设计与运动实验

提出了一种新型模块化链式移动机器人机构,它具有可重构、自动变形的特点。单个标准模块主要由中间通孔式连接手臂、履带驱动链传动装置、模块偏转锥齿轮传动装置、模块俯仰链传动装置、连接柄等组成。模块间由偏转关节、连接柄、连接臂和仰俯关节进行连接组合。为提高单个模块的机动性和实现运动自主功能,对标准模块进行了适当改进,单模块机器人采用了履带、轮、臂、腿组合的移动机构,具有三维空间的运动能力。最后对单模块机器人样机在垂直壁障碍、平地支腿、平地转弯、斜坡、楼梯等情况下的运动能力进行了实验,为进一步实现多模块机器人的自重构和环境应用打下了基础。