多机器人系统布局与时间协同优化

多机器人系统能可靠地完成单机器人无法完成的高效性作业,已成为构建智能产线的研究热点。但是在协同优化和时间成本上还存在许多问题。针对多机器人装配系统布局优化问题,在分析ABB机器人系统的正逆运动学理论和构建多机器人模型与数学建模的基础上,提出了基于粒子群算法的多机器人系统布局优化方案,并采用MATLAB进行逆运动学求解。通过仿真实验验证了粒子群算法的有效性,该方法可减少多机器人系统的运行时间,节时13.48%,显著提高系统的运行效率,对以后多机器人系统任务分配以及路径规划的研究具有重要意义。     

焊接机器人技术发展的回顾与展望

简要介绍了焊接机器人技术发展的历程及我国焊接机器人技术研究的现状。论述了焊接机器人技术发展的趋势及研究的热点问题,即随着智能机器人技术和人工智能理论的进一步发展,多智能体焊接系统、焊接机器人中基于PC的控制器和模糊逻辑与神经网络的融合技术将成为研究的热点问题。     

多机器人系统协同作业策略研究及仿真实现

机器人技术作为现代高新技术之一,在各行业得到了蓬勃的发展和广泛的应用,大大促进了生产力的发展。在任务复杂时,单机器人无法胜任,就需要多机器人协作来完成工作。各子机器人协同合作时,并不是简单的功能叠加。多机器人系统求解任务就是通过寻找系统联盟中能够执行任务的一个或多个机器人,并且该机器人组合是完成该任务时代价最小的一个组合。作者根据任务类型不同,把多机器人的协作形式划分为顺序协同、同步协同和自由协同3种形式,通过设计的优化算法,研究了3种形式下如何协同规划及路径优化,并经仿真实例验证了方法的可行性、正确性。     

多机器人柔性焊接的主从协调运动控制系统设计

针对机器人柔性焊接领域,设计实现了一种多机器人主从协调运动控制系统.该系统采用集中控制架构和周期同步位置模式,基于通用的多机器人主从协调运动控制算法,完成从动机器人的协调运动目标矩阵计算,并设计了机器人控制器的主从协调运动控制流程及相应的编程指令集,最后采用4台凯尔达KR1440机器人组成多机器人柔性焊接系统,通过典型主从协调焊接任务的示教编程再现试验,实现了多机器人主从状态的在线切换功能,验证了多机器人主从协调运动控制系统的有效性,为进一步提高机器人焊接系统的柔性水平提供了技术基础.     

我国焊接机器人的应用与研究现状

介绍了焊接机器人应用意义和应用状况,分析了我国焊接机器人应用方面的不足,从焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术七个方面阐述了焊接机器人的研究现状,探讨分析了焊接机器人的发展趋势,指出视觉控制技术、模糊控制技术、神经网络控制以及嵌入式控制技术将是焊接机器人智能化技术发展的主要方向,并展望了机器人应用和发展前景.     

复杂曲面随形打印变形机器人逆解算法与控制研究

为了缩短机器人的研发周期，加快多类构型机器人面向复杂曲面零件的特种加工应用落地，将参数化设计思想融入到从设计到应用的整个周期，结合逆解算法、模块化设计、3D打印技术、逆向技术、数字仿真技术、机电一体化技术等设计出可变形机器人开发系统。输入机器人的几何参数，即可快速完成机器人模型设计、路径规划、可视化编程、动力学仿真、硬件组装及试验。该变形机器人方法可匹配大多数厂家机器人，快速对复杂零件激光加工、喷涂、喷丸、焊接、打磨等自由路径随形编程，易于再开发扩展应用。利用该系统开发变形机器人，完成曲面随形打印写字，验证系统的高效性和可行性。     

基于EON的机器人虚拟装配系统的研究

虚拟装配技术是虚拟制造技术的重要环节之一,文章以移动式四坐标机器人为研究对象,以虚拟装配技术为依据,在EON Studio中对该机器人模型的虚拟装配系统进行研究。首先在三维建模软件Solidworks中完成机器人的建模,再把模型导入EON Studio中,完成模型的虚拟拆装以及场景的构建。最后通过VB将EON Studio中的各个模块集成起来,完成整个系统的设计。通过研究表明该系统弥补了传统装配方式的不足,避免了因装配关系不合理而造成的原材料浪费。     

轨道式多臂铸件清理机器人的设计与分析

针对现有铸件清理工作费工费时且需要大量劳动力问题,基于TRIZ理论进行系统功能和冲突矩阵分析,结合多用性原理、动态化原理、小人法和拓扑结构设计了一种悬挂轨道式多臂型铸件清理机器人。结果表明,该机器人能够完成铸件清理的所有工序,且其适应性和多用性较好,能够克服现有铸件清理机器人存在的技术缺陷,并为机器人样机制作提供理论依据,为新产品研发提供实时指导。     

柔性再制造修复系统及标定技术

介绍了一种柔性再制造修复系统原型,利用基于立体视觉技术与结构光技术的手持式扫描仪和基于6自由度机器人技术的焊接修复机器人,搭建系统工作平台。介绍了现场两步法标定步骤,通过至少3个不同姿态和辅助平面来标定焊枪位姿。利用扫描过程中使用的定位标记点的固定特性完成了扫描系统坐标系与焊枪修复机器人坐标系之间的标定。在标定完毕的系统上,对A3钢板进行等离子焊接修复,得到其多层多道的快速修复成形表面平整度低于0.5 mm,从而验证了系统的可靠性和有效性。     

油烟管道清洗机器人设计

文章在油烟管道清洗机器人的机械结构设计的基础上,重点研究了基于单片机控制的油烟管道清洗机器人的开放式控制系统,完成了清洗机器人的控制策略和控制系统的软硬件结构的实现.通过运动控制模块,避障检测模块、视频监控、遥控模块的设计,完成了变位履带式移动装置驱动、管道内壁喷淋冲洗及视频监控工作任务.该机器人结构简单、控制灵活,系统工作稳定,为油烟管道清洗机器人监控自动清洗技术的进一步研究提供了平台.     

多机器人轨迹规划研究综述及发展趋势

多机器人系统与单机器人相比,具有工作效率更高、灵活性更好等特点,受到广泛关注。轨迹规划决定了机器人末端执行器的作业效率和运动性能。多机器人系统在工作空间大范围重叠情况下,每个机器人的协同轨迹规划的计算量非常大。从基本轨迹规划、最优轨迹规划及深度学习等方面,详细分析和综述了多机器人轨迹规划的各类方法,并对该领域的技术发展趋势进行了分析和展望,指明未来工作的研究方向。     

基于椭球体建模的多机器人碰撞检测方法研究

多机器人协同工作共享的工作空间使得机器人彼此之间存在交互运动,这将不可避免地导致机器人在运动过程中发生碰撞现象,一旦碰撞发生就会造成严重的操作事故,所以碰撞检测是多机器人协作技术中重要的环节之一。针对多机器人碰撞检测问题,主要研究基于离散的碰撞检测,在规划的路径上划分时间步,反复地进行静态碰撞检测,从而完成机器人在运动过程中的碰撞检测。针对基于椭球体建模的多机器人碰撞检测问题,采用椭球体包围机器人连杆、关节等结构,获取空间椭球体间最短距离来判断机器人间是否有碰撞发生。针对椭球体间最短距离的求解,采用基于椭球坐标系的最短距离求解算法,以其中一椭球体中心为原点和椭球的半轴长建立局部椭球坐标系,利用等高面的概念来求解另一椭球体到椭球坐标系原点的最短距离,计算效率更快。对机器人结构参数进行初始化,并提取规划路径的空间位置参数,在路径上划分时间步,在每一个时间步上反复调用碰撞检测算法函数,从而获取机器人运动过程中各个离散点的最短距离,最终得到最短距离变化曲线,进行碰撞检测。并通过一个仿真算例验证了此方法的有效性。     

基于多机器人的H型钢切割数控系统研究

在分析H型钢切割工艺特点的基础上,设计一种多机器人开放式数控系统。介绍系统的基本组成和软件设计方案。实际应用结果表明,采用该数控系统能有效提高H型钢切割的效率和精度。     

小世界网络在多机器人编队中的应用

研究小世界网络在多机器人编队中的应用。根据小世界网络的特点,只需改变很少的几个连接,就可以很明显地改变多机器人编队的性能。分析小世界网络与多机器人编队的特点,并以Matlab7.0作为仿真软件,仿真多机器人编队通讯网络的全局效率和局部效率。仿真结果表明,小世界网络具有较高的效率和传播速度。     

基于RobotStudio的多机器人柔性制造生产线虚拟仿真设计

以多机器人柔性制造生产线为研究对象,介绍了一种利用Solid Works和Robot Studio对多机器人自动线建模及虚拟生产的方案。构建了生产线的布局,为上下料机器人设计了专用夹具,依据生产线连续运行模式,创建了仿真运行I/O信号和动态Smart组件,实现了生产线的离线编程和仿真。仿真结果表明:实时改变机器人TCP速度等参数可动态输出机器人速度轨迹和生产节拍。该设计方案可以为多机器人自动化生产线在现代工业制造领域的推广和应用提供理论依据和试验平台。     

一种求解机器人作业调度的智能优化算法

作业调度是多机器人管理控制的一个重要方面.研完了柔性机器人焊接系统中的作业优化调度问题,该系统中的机器人都具有一定的柔性,某些焊接工序由不同的机器人来完成,且不同工件所需的焊接时间也可以不同.采用蚁群优化算法求解机器人焊接系统的作业问题,并通过算例验证了该算法的有效性.     

两个机器人协调爬台阶仿真研究

分析一种可重构星球探测系统中多机器人协调的特点。针对两个机器人协调爬台阶的任务,基于静力学分析最大台阶高度与两个机器人构型的关系,以及位置、速度、加速度之间的运动学约束关系,并进行基于OpenGL的三维运动学仿真研究。结果表明:两个机器人协调能够跨越的台阶最大高度与机器人构型和机器人与台阶间的摩擦因数相关;受益于机器人间的协调,两个机器人可以跨越的台阶高度大于单个机器人轮子的半径。