GZH62-200型整经机经轴上落运输智能机器人研发

介绍了一种经轴上落运输智能机器人,实现了GZH62-200型整经机和智能经轴库之间的智能化上落和运输。机器人由4个系统组成:空轴上落系统、满轴上落系统、机器人导航系统和机器人控制系统。其中,空轴上落系统由升降机构和伸缩臂机构组成;满轴上落系统由行走机构和托臂机构组成;机器人导航系统采用磁导航,可正反双向行走,四驱差速纠偏差;控制系统由主控单元、行走单元、空轴上落单元、满轴上落单元、安全防护单元、通信单元和供电单元构成,以实现智能机器人的安全稳定运行。此外,在机器人与整经机对接过程中提出利用超声波定位,保证了较高的对接精度。     

块状物料机器手抓取式装箱机设计

为实现食品包装过程自动化,设计抓取式装箱机,用于多种物料装箱,特别是用于块状物料装箱.详细介绍各部件的工作原理及控制方法,重点介绍机器人的结构特点.经测试,机器人抓取速度可以达到2 s/次.     

基于双目视觉的食品分拣Delta机器人定位抓取技术

目的：解决Delta机器人在食品分拣中定位精度差、抓取成功率低等问题,提高机器人的柔性抓取能力。方法：在现有双目视觉和Delta机器人技术的基础上,提出一种基于双目视觉的Delta机器人柔性抓取方法。采用张正友标定方法对相机进行标定,通过弦中点Hough变换对目标进行识别和定位,根据PID跟踪抓取控制Delta机器人抓取动态目标。通过试验对单目标分拣和多目标分拣性能进行分析,验证该方法的可行性。结果：该方法能够准确、快速、稳定地对目标进行动态抓取(成功率在94.0%以上)。结论：双目视觉与Delta机器人相结合可以有效提高机器人的定位精度和分拣抓取的成功率。     

基于三维模型的食品分拣机器人抓取控制方法

目的:解决现有串类水果在机器人分拣中存在的准确性差、分选效率低等问题。方法:基于高速并行食品分拣系统结构,将改进的SURF算法与改进的RANSAC算法相结合用于食品分拣机器人抓取点定位,建立三维抓取模型实现串类水果的自动稳定抓取。以葡萄为例,通过试验验证了所提方法的优越性和准确性。结果:所提方法与常规方法相比,平均抓取成功率提高15.00%左右,平均抓取时间缩短0.101 s。结论:该食品分拣机器人可有效提高串类水果抓持点定位的准确性,具有较高的成功率。     

一种智能AGV小车工装系统设计研究

AGV小车和码垛机器人在自动化工厂和自动化物流基地得到广泛应用,是自动化工厂和自动化物流基的核心组成部分。基于大多码垛机器人工作空间小,且大多AGV小车缺少自动装卸功能,文章将AGV小车、码垛机器人以及工装平台相结合设计了一种智能AGV小车抓取工装平台,该抓取工装平台以西门子S7-1200PLC作为控制器,搭配红外传感器、激光雷达、直流电机、编码器、舵机等输入输出设备,实现AGV小车自主导航运行、码垛机器人抓取操作等功能。本设计可广泛应用于自动化工厂和自动化物流基地,对制造业未来发展有着重要意义。     

柔性制造系统中智能运送机器人的设计与实现

文章对部分工业机器人国内外发展状况进行研究,探讨了基于柔性制造系统中物料运送机器人的设计与实现。文章设计的装置将机械传动与单片机有机结合,使用单片机控制直流电机及摄像头识别二维码;通过二维码携带的信息,执行对应任务,该装置实现了智能化且可独立自动抓取、搬运工件、操作工具。     

一种带机械臂的自动导引物流平台的设计

为了解决离散型制造业物料搬运困难的问题,改进现阶段广泛使用的AGV轨道式运行方式,设计了一种带机械臂的自动导引物流平台。采用双主动轮差分驱动结构,结合机械臂及托盘抓手增加平台物料抓取功能;运用运动学知识,分析平台运动特性;结合Dijkstra算法设计系统导航运行逻辑,并在MATLAB平台上实现路径仿真。实验结果演示与预想吻合。该自主导引物流平台通过结合轮式移动机器人与机械臂的特点,增加了物料抓取与自主运行的功能,设计方案具有可行性。     

基于星空定位的智能助老机器人的研究与设计

随着人口老龄化进程的加快及机器人、智能控制等方面技术的不断发展,关于助老助残服务机器人的研制开发也越来越多的受到人们的关注。文章在近年来服务机器人定位技术研究和发展状况的基础上,设计了一种基于星空定位的智能助老机器人系统。该系统以ARM9处理器S3C2440为控制核心,搭载PC工控机,配备星空定位模块及各种传感器模块,自主开发应用控制程序,能够完成稳定行走、环境监测、物体抓取等辅助老人生活自理的工作。该系统经实验验证,运行良好,达到了设计要求。     

基于改进YOLOv5的皮革抓取点识别及定位

为实现机器人对皮革抓取点的精确定位,文章通过改进YOLOv5算法,引入coordinate attention注意力机制到Backbone层中,用Focal-EIOU Loss对CIOU Loss进行替换来设置不同梯度,从而实现了对皮革抓取点快速精准的识别和定位。利用目标边界框回归公式获取皮革抓点的定位坐标,经过坐标系转换获得待抓取点的三维坐标,采用Intel RealSense D435i深度相机对皮革抓取点进行定位实验。实验结果表明：与Faster R-CNN算法和原始YOLOv5算法对比,识别实验中改进YOLOv5算法的准确率分别提升了6.9%和2.63%,召回率分别提升了8.39%和2.63%,mAP分别提升了8.13%和0.21%;定位实验中改进YOLOv5算法的误差平均值分别下降了0.033 m和0.007 m,误差比平均值分别下降了2.233%和0.476%。     

CZC-1新型片状物料抓取叠片机机械手系统设计

自行研发的CZC-1型片状物料抓取叠片机可实现片状物料生产中的自动叠片工序。该叠片机采用全气动传动方式实现叠片的全自动控制,应用PLC控制的机械手系统实现片状物料的抓取过程,通过抖动控制程序解决取片时片状物料的粘连问题,通过触摸屏实现人机交互。     

高速机器人分拣系统机器视觉技术的研究

针对我国食品生产行业的实际需求,基于并联机器人、机器视觉等先进技术,构建了面向食品生产包装的高速机器人分拣系统,研究了输送带上运动食品的机器视觉定位算法,设计了运动食品分级与定位的机器视觉硬件系统,基于专业图像处理软件Sherlock,研发了自动分拣机器视觉软件系统,以提高我国食品生产效率、保证食品卫生、降低劳动强度。     

服装面料自动抓取转移方法的研究进展

为更好地促进纺织服装设备自动化和面料自动抓取方法的融合发展,解决劳动力成本过高、生产效率低和服装定制化发展缓慢等问题。分析了目前服装面料自动抓取转移方法的研究现状,讨论了机械手抓取、负压吸盘抓取、静电吸附抓取和非接触式吸盘抓取的原理与特点及其对服装生产的影响,对比了上述4种自动抓取转移方式在制造成本、能耗、工作环境和定位精度等方面的优劣。研究认为非接触吸盘与其他3种自动抓取转移方式相比,具有更广阔的应用前景。并展望了服装面料自动抓取转移方法的未来发展趋势,以期共同推进服装行业自动化、定制化生产等相关产业的升级。     

面向服装面料的柯恩达效应式非接触夹持器吸附性能

服装面料自动抓取及转移是服装行业自动化生产的关键。为提高服装生产中的加工效率,针对当前服装面料抓取方式存在的表面划痕和吸附力不足等问题,研究了柯恩达效应式非接触夹持器对抓取服装面料的影响。首先分析了柯恩达效应式非接触夹持器的结构及工作机制;其次对不同织物参数的服装面料进行吸附性能测量实验;最后对不同织物参数服装面料的吸附性能进行对比分析。实验结果表明:柯恩达效应式非接触夹持器可实现无接触抓取多种服装面料,解决了服装面料在生产程中接触划痕和吸附力不足的问题。此研究可有效减少细菌及病毒在服装面料抓取转移中的传播,并为实现服装面料的自动化生产提供技术支撑。     

服装面料静电吸附抓取转移电极板优化设计

为提高服装定制化生产过程中机器人的使用效果,解决机器人末端执行器在加工过程中抓取转移面料吸附力不稳定问题,针对静电极板设计的关键因素,电极板的形状布置和结构参数进行了分析优化。通过构建针织纬编织物的模型,对当前4种电极分布形式进行仿真对比分析,得到最适合服装面料的电极板的形状布置:梳状电极。然后以单位面积吸附力最大为优化目标,对电极板的形状布置及结构参数进行了优化设计,并对优化设计结果进行仿真验证。结果表明:采用梳状形状布置、结构参数优化后的电极,能够很好地吸附服装面料,满足服装自动化使用要求。     

A hygienically designed force gripper for flexible handling of variable and easily damaged natural food products

To overcome present difficulties in robotized food handling a force sensing robot gripper for flexible production is presented. A magnetic coupling is used to completely encapsulate the actuator mechanism, improving hygiene and enabling a future hose-down proof design. Product location, orientation and product type and width are extracted by a vision system to aid the gripping process. Knowing the product type the grip force is set individually for each product. In the paper data of achievable grip strength, positioning accuracy and gripping times for force controlled gripping are presented. Grip times of 410–530 ms for grip forces of 50–700 g respectively are realized. An initial microbiology study on a model system showed that an intermediate decontamination can be used to reduce the cross contamination of Listeria innocua (SIK215) significantly. The gripper is further shown to be able to handle an in-feed mixture of tomatoes, apples, carrots, broccoli and grapes without intermediate adjustments.Industrial relevance: This paper covers the development and evaluation of a hygienically designed universal robot food gripper. The gripper enables an increased use of robots in the food industry and makes very flexible production with minimal changeover times possible.     

高速搬运机器人产业应用及发展

高速搬运机器人是代替人类劳动,完成搬运工作的一种工业机器人,广泛用于工业生产中产品的包装与运输。文中阐述了高速搬运机器人包括串联和并联2种类型的发展现状、开发基础以及应用前景。通过对以往高速搬运机器人的研究和分析,在三自由度Delta并联机器人基础上,增加旋转自由度,并利用照相视觉技术,实现水平移动中不同姿态吸管及胶体炸药卷的抓取和装箱;开发四自由度搬运机器人,通过2组串接的平行四边形机构,确保终端抓取器姿态始终保持水平,实现各类成品的码垛包装。     

基于改进BP神经网络的食品分拣机器人视觉伺服控制方法

目的：解决目前食品分拣机器人的视觉伺服控制系统结构复杂、计算量大,无法满足分拣机器人对视觉伺服控制系统的灵活性和适应性的问题。方法：在机器人视觉伺服控制系统结构的基础上,提出一种将改进粒子群算法与BP神经网络相结合的食品分拣机器人视觉伺服控制方法。粒子群算法在迭代过程中使用交叉和变异来保持种群多样性,对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化。结果：与常规控制方法相比,该控制方法可以在较短的时间内将食品生产线机器人带到预定位置,位置逼近的相对误差为0.38%。结论：该控制方法在处理较复杂的任务时,具有较强的适应性,有一定的实用价值。     

基于改进粒子群的食品分拣机器人动态目标抓取控制方法

目的：解决目前食品生产线分拣机器人抓取操作不稳定、分拣效率低的问题。方法：基于高速并联食品分拣机器人的体系结构,提出了一种基于改进粒子群算法的多目标运动优化策略用于食品分拣机器人的动态目标抓取控制方法。协调抓取顺序和分拣轨迹建立最短路径模型,以末端加速度建立机构稳定性优化模型,并通过改进粒子群优化算法对目标进行优化。结果：通过试验进行了验证,在输送速度100 mm/s时,抓取成功率由96.8%提高到100%,分选速率由1.62个/s提高到1.98个/s。结论：该控制方法能有效提高食品分拣机器人的操作稳定性和分拣效率。