装备微调机构的标量型机器人

日本电气通信大学的梶谷诚教授与日本无线公司,共同开发了粗微调高精度安装机器人,可修正标量型机器人的定位误差.由于采用了压电元件的调节器及2级杠杆机构的铰链,成功地获得用于定位的大的行程.由于与多关节型机器人组合,可以作为通用性好的安装设备投入实际应用.     

全球机器人市场统计数据分析

韩国作为亚洲第二大机器人市场,机器人新安装量也大幅下降,从2008年的11,600台下降到2009年的7800台。而中国、印度,作为这几年全球机器人市场增速最快的国家,也受到了影响。中国2009年机器人新安装量下降了30％,为5500台。印度市场较小,但2009年也下降了60％,仅为360台。除了新加坡机器人安装量略有增加外,其他亚洲国家和地区机器人安装毓均下降。     

基于多传感器的大口径器件自动对准策略

针对大口径器件的装配, 基于搭建的实验平台, 提出了一种多传感器反馈的分阶段自动对准策略, 实现了大口径器件的六自由度位姿对准. 对准过程中, 在机器人末端远离装配位置时, 采用视觉测量安装框架的相对位姿进行粗对准; 在机器人末端接近装配位置时, 由于安装框架尺寸大导致视觉不能获得完整的框架相对于大口径器件的位姿, 所以采用视觉采集安装框架的局部图像, 利用基于图像的控制消除绕Z轴的旋转误差和沿X、Y轴的平移误差, 采用多个激光测距传感器测量相对距离, 利用基于位置的控制消除沿Z轴的平移误差和绕X、Y轴的旋转误差, 实现大口径器件与安装框架的精对准. 采用增量式PI控制算法, 实现了对准的运动控制. 实验结果验证了所提方法的有效性.     

全球机器人市场统计数据分析

一、工业机器人 2013年,全球机器人销量增加12%,达178132台,是迄今为止历史最高水平,其中约有70%销往日本、中国、美国、韩国和德国.汽车行业、化工行业、塑胶行业以及食品行业的工业机器人销量持续增加,电气/电子行业机器人的安装量也有所增加.中国成为全球最大的机器人市场,占全球总份额的20%. 2008-2013年期间,机器人安装量年平均增长率约为9.5%.     

美洲工业机器人数据统计

正2012年,美洲工业机器人新安装了28137台,比2011年增加了7%。其中搬运机器人占41%,焊接机器人占39%;汽车行业占55%,电气/电子行业占11%。2012年,美洲工业机器人累计安装量为207000台,比2011年增加了7%。其中搬运机器人占37%,焊接机器人占38%。安装量和累计安装量2012年,美洲工业机器人安装量约28100台,比2011年增加了7%,创历史最高纪录。其中,汽车行业和金属行业成为主要的推动力量;化工行业(包括药品行业、化妆品行业、塑胶行业)工业机器人的安装量高于平均水平;     

全球机器人市场统计数据分析

2007年全球机器人实际安装量达到76500000台 2007年工业机器人新安装量增加3％,达到了114365台 2007年工业机器人累计安装量比2006年增加了5％,达到了995000台 2007年底已有49000台专用服务机器人安装使用     

基于激光雷达的挖掘机器人回转避障研究

针对挖掘机器人在回转过程中易发生事故的现象,提出了工作装置回转避障方法.通过分析挖掘机器人工作装置的运动特性,结合运动学建立了挖掘机器人的运动学模型.利用安装在挖掘机器人两侧的激光雷达对作业环境进行识别,根据识别的障碍物求解可行域,并通过避障算法控制挖掘机器人避开障碍物.实验结果表明:挖掘机器人能安全避开障碍物,证明了方法的可行性.     

基于ROS的智能工业机器人系统开发平台

目前,工业机器人对于机器视觉、自主路径规划等智能化功能需求日益增长.然而在传统工业机器人系统中添加智能化功能模块时需要修改大量的源码,浪费了人力和成本.本文提出的基于ROS的易扩展机器人系统开发平台,能为开发者开发智能工业机器人系统提供了方便.本平台分为服务器端和机器人端.将机器人端作为一级节点,与安装ROS的PC服务器端进行通信.机器人一级节点由二级功能节点与功能模块组成.根据此平台开发实现的JPB06六自由度工业机器人系统具有机器视觉、自主定位、语音控制等智能化功能,可以满足工业机器人对于智能化和实时控制的需求.     

基于红外传感智能巡线机器人研究与设计

基于单片机技术、金属探测技术、红外传感技术、自动化控制技术和语音技术,实现了智能巡线机器人设计.机器人具有智能化巡线、避障以及语音告知等功能.系统采用模块化接口设计,可方便进行安装调试,并具有很好的扩展功能.通过调试运行,该机器人较好地达到了预期设计要求.文章详细介绍了部分硬件及软件设计.     

新的小型机器人扩大了工业自动化的应用领域

一种小型工业机器人外形小到可以安装在狭小空间内,功率大到足以处理重型负载,灵活的柔性超越了大多数可供采用的方法。2000年春季ABB推向市场的正是这样的机器人。     

基于OpenCV的物料分拣搬运机器人的设计

针对当今制造业中物料分拣搬运任务的自动化问题,设计出一套新型物料分拣机器人,结合2019年广东省工科大学生实验综合技能竞赛的机器人设计要求,提出了一种基于OpenCV的物料分拣搬运机器人的设计。以结构、控制、识别及通讯四方面对机器人的设计进行介绍。在基于STM32芯片的主控制系统的控制下,以树莓派4B为核心的图像识别系统运行OpenCV对摄像头采集的图像数据进行处理,通过CAMshift跟踪算法对目标进行跟踪,得到目标在图像中的位置,机器人根据该位置对物料进行抓取并搬运至物料投放点,在机器人运动同时通过Wi-Fi和Flask框架可在浏览器网页上对机器人的识别情况进行监视。实验及竞赛结果充分证明机器人在物料分拣搬运任务的完成上具有极大的高效性、准确性及稳定性,对制造业自动化的技术推进具有极大的前景。     

一种适用于胶囊机器人的肠道几何参数感知方法

胶囊机器人被认为是实现肠道疾病微创诊查最具前景的器件,肠道的几何参数（即半径和厚度）感知对于机器人在未知的肠道环境中实现主动运动具有重要意义,然而现阶段胶囊机器人均不具备这一感知功能;为此提出一种基于扩张机构和薄膜压力传感器的肠道几何参数感知方法;通过在扩张机构末端安装薄膜压力传感器,测量不同扩张半径下肠道的收缩压力,并基于压力值和以本构方程为核心构建的感知模型,实现对肠道初始半径及厚度的感知;搭建实验平台对该感知方法测试发现：针对五段具有不同几何参数的离体猪肠道,可在15s内完成对肠道几何参数感知,对于初始厚度的感知误差范围为[0.084 mm, 0.239 mm],初始半径的感知误差范围为[0.186 mm, 0.339 mm]。     

进化计算在复杂机电系统设计自动化中的应用综述

复杂机电系统设计自动化是知识自动化的一个重要分支, 在机器人系统设计、高档数控机床设计、智能装备系统设计等方面具有重要的研究意义和应用价值. 本文对进化计算在复杂机电系统设计自动化中的应用进行了综述. 首先, 介绍了几种常用进化计算方法及其优点; 其次, 对进化计算在电子系统、微机电系统和复杂机电系统三个领域的设计自动化进行了较为系统且全面的总结. 然后, 以一类典型的复杂机电系统—机器人系统的设计自动化为代表, 对进化计算在机器人系统设计自动化的研究发展进行了讨论. 最后, 针对进化计算在复杂机电系统设计自动化中存在的共性关键问题进行了讨论与展望.     

提高大型激光加工机器人精度的方法

本文介绍了大范围、高精度5轴激光加工机器人系统的研究开发情况．在提高 其绝对精度的前提下，对大范围框架式机器人的结构、高精度机器人的误差补偿方法进行了 探讨．采用有限元分析的方法对机器人本体进行了优化设计，确保了高精度大型激光加工机 器人设计的正确性．基于测量数据，建立了机器人误差模型，对机器人系统误差进行了补偿 ，取得了较好的结果，保证机器人系统的激光加工精度．     

Present and future robot control development—An industrial perspective

Robot control is a key competence for robot manufacturers and a lot of development is made to increase robot performance, reduce robot cost and introduce new functionalities. Examples of development areas that get big attention today are multi robot control, safe control, force control, 3D vision, remote robot supervision and wireless communication. The application benefits from these developments are discussed as well as the technical challenges that the robot manufacturers meet. Model-based control is now a key technology for the control of industrial robots and models and control schemes are continuously refined to meet the requirements on higher performance even when the cost pressure leads to the design of robot mechanics that is more difficult to control. Driving forces for the future development of robots can be found in, for example, new robot applications in the automotive industry, especially for the final assembly, in small and medium size enterprises, in foundries, in food industry and in the processing and assembly of large structures. Some scenarios on future robot control development are proposed. One scenario is that light-weight robot concepts could have an impact on future car manufacturing and on future automation of small and medium size enterprises (SMEs). Such a development could result in modular robots and in control schemes using sensors in the robot arm structure, sensors that could also be used for the implementation of redundant safe control. Introducing highly modular robots will increase the need of robot installation support, making Plug and Play functionality even more important. One possibility to obtain a highly modular robot program could be to use a recently developed new type of parallel kinematic robot structure with large work space in relation to the robot foot print. For further efficient use of robots, the scenario of adaptive robot performance is introduced. This means that the robot control is optimised with respect to the thermal and fatigue load on the robot for the specific program that the robot performs. The main conclusion of the presentation is that industrial robot development is far away from its limits and that a lot of research and development is needed to obtain a more widely use of robot automation in industry.     

OCPA仿生自主学习系统及在机器人姿态平衡控制上的应用

针对本质上非线性、强耦合的两轮自平衡机器人复杂动态系统,构造操作条件反射概率自动机(OCPA)仿生自主学习系统。OCPA仿生自主学习系统是一个基于Skinner操作条件反射的概率自动机,主要特征在于模拟生物的操作条件反射机制,具有仿生的自组织功能,包括自学习和自适应功能,可用于描述、模拟、设计各种自组织系统。从理论上分析OCPA学习系统的操作条件反射学习机制的收敛性。应用于两轮机器人姿态平衡控制的仿真和实验结果均表明,设计的OCPA仿生自主学习系统不需要系统的模型,通过模拟生物的操作条件反射机制,自组织地渐进形成、发展和完善其姿态平衡控制技能。     

基于Kinect的机器人织物抓取系统

现有纺织行业自动化水平较低、劳动力成本高,机器人代替人工必将成为必然.本文研制了基于Kinect的机器人织物抓取系统.利用Kinect传感器获得织物图像,应用CamShift算法找出目标织物,获得该目标织物的质心,应用机器人运动学将此质心坐标转换为机器人运动参数,实现机器人对织物的抓取.实验结果表明,该方法能够快速准确获得目标织物质心的三维坐标,较双目视觉机器人系统具有优势.     

基于嵌入式系统的智能取书机器人设计

为实现图书馆的自动化、智能化,提高取书效率、精简人力,提出一种基于嵌入式系统的智能取书机器人.取书机器人采用WiFi技术、上位机技术、单片机技术、双目摄像头循迹和基于RFID的室内定位等技术,采用PC主机、TM4C1294和STM32F405作为主控制器解决关键问题,使机器人具有行动速度快、取书精度高、自动化程度好等诸多优点.用户只需通过控制中心的客户端输入所取书籍名称,服务器通过WiFi将信息发送给机器人,机器人即可搜索数据库并进行路径规划,利用摄像头检测寻迹线进行路径识别,到达指定图书的位置并完成取书的任务.通过对取书机器人进行的实验测试和分析可得,该机器人能够完成自主取书的设计目的,对提高图书馆的自动化程度和运营效率具有很高的应用价值.     

人体下肢康复机构设计及运动学仿真

目前投入临床使用的医疗用康复机器人种类并不多,而在实际推广中成功的少之又少.它们有助于患者肢体的康复,但是却在机构设计、模块化设计等方面或多或少存在着一些缺点.借鉴国内外下肢康复仪器的优点,从分析人体下肢解剖学人手,设计了一种基于并联机构原理的新型下肢康复机器人.参照人体下肢基本尺寸,对康复机器人的整体结构进行了三维建模并进行了运动学分析.同时,运用软件对康复机器人进行了工作空间的分析和运动学仿真,确保了康复机器人结构设计和控制上的可行性.该设备结构简单,工作空间相对较大,同时能够根据不同人群调整设计参数,适应性强,对下肢康复的研究有着积极作用.     

一种全自动除雪机器人设计

市场上现有的小型除雪机械智能化、自动化程度低,工作效率慢,结构复杂,综合性能较差,为了更好地优化除雪机械的结构设计,提升工作效率,提高智能化程度,设计了一种新型全自动除雪机器人装置,采用计算机控制、网络RTK实时差分定位等技术实现除雪机器人的全自动导航路线规划,并通过UG三维建模、3D打印等技术对硬件结构进行了系统的运动仿真模拟设计和优化,制造出实物模型,给出了主要的性能参数;经实验测试,一种全自动除雪机器人能够实现全自动路线规划和导航除雪,定位精度可以控制在5厘米以内,自动化程度高,操作灵活,对地形的适应能力强;对除雪机器人的工作效率进行模拟计算得出,相对于市场上现有的小型除雪机械,其工作效率提高了55.52%;由此可得出以下结论:文章全自动除雪机器人设计综合性能较优,智能化的设计能够使除雪机械精准定位,自动规划路线,提高作业效率。