涂胶机器人离线编程系统设计与应用

为提高涂胶的质量与效率,借助SolidWorks二次开发接口,设计一种涂胶机器人离线编程系统。针对具有非均匀有理B样条曲线(NURBS)的工件轮廓的涂胶,研究一种NURBS插补算法,与粗精路径点提取方法相结合,能够实现涂胶过程规避障碍物;利用C#.NET结合OpenGL开放图形库实现了仿真环境;以ZZRT-608六自由度机器人作为机械系统、ZMC406作为控制系统搭建了实验平台。以典型的鞋样涂胶工件为测试对象进行实验验证,与KUKA机器人手动示教编程作对比,结果表明:该离线编程系统在效率上提高了30%～50%,涂胶轨迹更加均匀,能够更好地满足高精度生产需求。     

基于VC++6.0的3-DOF机器人鼠标移动轨迹示教控制系统

采用VC 6.0开发软件,设计了一个3-DOF机器人鼠标移动轨迹示教控制系统,在该控制系统中采用鼠标移动轨迹示教来替代传统按钮式示教盒示教,有效地克服了传统示教次数多、运动不稳定的缺点.适用于对精度要求不高的机器人进行有特定要求的点位控制.     

基于无线智能示教和视觉跟踪技术的工程机械焊接机器人控制系统设计

针对工程机械焊接机器人作业特点,基于无线智能示教和视觉跟踪技术,设计了适用于工程机械焊接机器人的控制系统。该系统具有示教效率高、自适应能力增强、可靠性高等特点。     

基于MATLAB的机器人涂胶离线仿真与编程研究

针对机器人手动示教存在的精度不稳定、编程时间长、机器人工作效率低的问题，研究基于MATLAB的离线仿真系统。采用MATLAB编程实现了机器人三维模型的控制和仿真，解析获得机械臂在实际工作时的控制语言，生成相应的控制程序从而实现虚拟和现实中六自由度机器人的控制。最后，以电芯涂胶工作单元作为原型来搭建相应的虚拟工作环境，并在实际中以库卡公司的KR16验证离线仿真系统的有效性，证明该系统可以出色完成涂胶任务。     

基于Android的焊接机器人移动远程示教控制系统研制

设计并编写了一种基于Android操作系统的焊接机器人示教操作控制系统,示教系统通过Wi-Fi对机器人进行无线远程控制。焊接机器人主控芯片为STM32F103ZET6,在焊接机器人电机控制器中加入了CAN 2.0通讯接口以实现控制电机运动。使用Eclipse软件开发Android示教系统,利用Android系统的控件创建人机交互界面。测试结果显示,该示教器性能稳定,实现了程序管理与修改的功能,准确地模拟并实现了焊接轨迹。     

面向自由曲面精准涂胶系统的设计与实现

大多数产品的外形都是不规则复杂曲面，智能涂胶设备要综合考虑胶接对象的多样性和复杂性。为了实现涂胶轨迹在各转角处保持尺寸一致，研制了面向自由曲面的精准涂胶系统，详细描述了系统的原理、软硬件及控制系统设计等。该系统通过工件模型建立准确涂胶轨迹，使用胶线质量模型计算胶线尺寸，使用超高速轮廓测量仪测量胶线尺寸并进行反馈微调。通过汽车扰流板涂胶试验，验证了该设备能满足曲面工件的精准涂胶要求。研究结果为涂胶机器人智能精准涂胶提供了科学依据、方法及创新技术。     

基于PCI-208卡的码垛机器人系统设计与研究

针对码垛机器人功能要求,对其机械本体和控制系统进行了研究与设计。基于设计的机械本体,采用D-H法则建立连杆坐标系进行运动学分析。该机器人的控制系统硬件结构采用基于PCI总线的IPC(工业级计算机)+PCI-208运动控制器的模块化分布式两级伺服控制方案,用模块化的思想对软件系统进行分层设计,实现了系统的作业和监控管理。通过示教盒控制方式进行实例码垛作业点示教,证明了控制系统的有效性和实用性。     

面向大型工件的拖动示教自动喷涂系统开发

针对国内中小型企业普遍采用人工方式对大型工件进行喷涂作业,产品质量难以保证,且生产环境恶劣,危害工人身体健康这一现状,开发一套可拖动示教的自动喷涂系统。阐述由两台拖动示教机器人和一辆移动架车共同作业的自动喷涂系统的硬件布局和运行方式。基于EtherCAT技术,完成机器人控制系统的硬件平台搭建和软件架构设计,实现机器人的拖动示教和轨迹再现功能。结合机器人的运行特点,实现双机器人与移动架车整体的示教和再现功能,设计系统喷涂示教和自动喷涂的运行流程。根据企业的生产需求,搭建一个针对大型浴缸的自动喷涂系统,并投入车间进行喷涂生产。结果表明:该系统性能可靠,喷涂产品质量良好且品质稳定。     

基于共享库的通用工业机器人示教器软件设计

针对市场对工业机器人需求多样化的趋势,设计一款应用于嵌入式Linux操作系统的通用示教器软件。基于QT开发框架进行人机交互界面设计,依据需求分析和示教器的工作原理设计了运动控制模块、机器人语言的代码编辑模块、基于机器人语言代码示教复现模块以及通信与数据采集模块等内容。为了让示教器软件具有通用性,在软件架构中引入了Linux操作系统共享库技术,将与机器人算法相关的代码按照通用的接口集成到可替换的共享函数库之中。最后结合摆臂焊接机器人和SCARA机器人机械本体搭建了工业机器人控制系统并且分别进行操作测试,结果表明设计的示教器软件人机界面友好,功能完善,并且可以应用于不同的工业机器人。     

基于双目视觉的机器人快速示教系统

针对工业机器人传统示教方式存在示教难、示教慢的问题,基于双目视觉提出构建机器人快速示教系统。该系统将双目视觉模块固接在机器人末端工具上,减小示教范围限制;设计出一种带有特征板和位姿测量杆件的手持示教装置,用于对设定点进行快速位姿示教;采用最小二乘法实现特征板到位姿测量杆件末端的平移参数标定。该系统通过双目视觉模块采集手持示教装置特征板图像,并进行图像处理获得末端点的位姿信息;将该位姿信息转换到机器人基坐标系下,实现机器人示教再现。搭建川崎RS010NA六自由度工业机器人的双目视觉快速示教系统,进行空间25点的示教复现测试,机器人示教复现位置平均误差为2.427 mm;采用移动示教后,平均位置误差下降25.3%;测试结果表明该系统具备可行性,且移动示教可以提高示教复现精度。     

大型构件水下焊接机器人系统

针对水下焊接环境要求,设计了一种履带式水下焊接机器人系统,该系统由机器人本体机构、激光视觉传感器、控制系统和焊接系统组成. 机器人本体机构由履带式移动平台和焊枪调节机构构成,运动灵活可靠,满足水下焊接焊缝跟踪要求. 完成了视觉传感器部件选型及光路设计,实现水下环境的焊缝自动识别. 设计了基于PLC机器人控制系统和协调控制方法,实现水下环境的焊缝跟踪控制. 同时在水下焊接试验平台完成焊接跟踪试验. 结果表明,机器人运行稳定,焊缝成形较好,焊接质量满足要求.     

机器人搅拌摩擦点焊系统设计

搅拌摩擦点焊是一种新型固相焊接技术,机器人焊接是焊接制造业的主要发展方向,将搅拌摩擦点焊与机器人相结合,通过加工相应的焊接装置以及增加机器人的承载能力,设计完成机器人搅拌摩擦点焊装置,实现对搅拌针的精确控制。机器人搅拌摩擦点焊的控制系统是将机器人控制系统和搅拌摩擦点焊控制系统结合,在焊接过程中二者既能独立运行,又相互联系,实现搅拌摩擦点焊装置与机器人协同工作模式,从而实现无间断循环的焊接过程,提高焊接效率。通过实验对比分析机器人搅拌摩擦点焊与传统龙门式搅拌摩擦点焊焊接的工件表面成形和焊点力学性能,结果表明:机器人搅拌摩擦点焊系统实现了复杂结构工件的焊接,表面成形良好,无明显的焊接缺陷,且焊点结合强度与龙门式相当,机器人搅拌摩擦点焊系统具有良好的焊接性能。     

A high level approach to programming a robot

This paper describes the development of software to produce automatically an off-line robot control program when given only the layout of the cell and the part programs for the individual components. Based on an FMS simulation system developed at UMIST, a number of special purpose facilities have been incorporated for programming a robot which have reduced the effort required in the modelling of manufacturing systems. In particular, the co-ordinates are calculated at each point to which the robot gripper moves, the robot control program is generated, auxiliary requirements are displayed on the screen, and the new package is linked to the basic simulation system. While the system is simulating the real system, the robot control program is created automatically. At the same time, the auxiliary requirements of each step are displayed on one of the display screens. The robot control program can then be transmitted from the VAX 11/750 computer on which the simulation runs to a Cromemco microcomputer which is linked to the robot controller.     

无线式球形机器人控制系统设计

设计了一种无线式球形机器人控制系统。该系统以STC89C52单片机为核心,主要由电机驱动芯片、nRF24L01无线传输模块、按键等部分组成。控制终端和机器人终端的STC89C52单片机通过nRF24L01芯片无线通信,控制终端发送命令后,球形机器人终端接收并执行命令,以控制球形机器人的运动状态。球形机器人能够在控制终端的控制下向各个方向运动并根据实际路面情况改变其行进速度。最后实验室制作出实物样机,实现了对机器人的无线控制。该系统易于改装和扩展,具有很强的灵活性和实用性。     

自主导航巡逻机器人的行走系统研究

研制了巡逻机器人的行走系统，包括导航系统和双电机驱动系统和控制系统。首先介绍了巡逻机器人的导航系统，包括循线子系统和超声波测障子系统，然后研究了机器人的驱动系统，包括转速检测子系统和驱动电路子系统，最后介绍了行走系统的控制系统结构。根据实验结果证明系统性能良好。     

应用于遥控焊接的开放式主从机器人控制系统

手动控制的主从机器人系统不能满足遥控焊接的要求,因此开发了一套开放式主从机器人系统.主机器人是由6自由度的SpaceNavigator空间鼠标安装在开放性的Motoman HP3J机器人末端构成,其控制平台为RTlinux系统.从机器人为改造后具有开放性的V01弧焊机器人,其控制平台为Windows 2000系统和功能...     

一种基于喷涂机器人的自适应运动控制系统研究与应用

为了能够精确控制喷涂机器人的运动轨迹,运用D-H方法进行逆运动学分析,得到了机器人的导航定位解;通过机器人控制中的量程转换、脉冲数转换、运行位置的校验,进行实时监测与反馈控制,提出了机器人自适应运动控制策略。利用stl语言实现了机器人腰部、肩部、肘部的自适应运动控制,从而实现了机器人的精确运行。将该运动控制系统与微机及触摸屏结合,搭建了喷涂机器人数字化、智能化操作平台。将运动控制系统应用于实际生产,验证了机器人运动控制系统的高效性和稳定性,能够很好地适用于喷涂工作。     

FMS中机器人控制系统的建模与实现

文章将机器人控制系统作为FMS控制系统中的一个通用组件来研究其建模、软件设计以及实现的方法。为了使机器人控制组件具有控制逻辑评价功能，采用面向对象方法来建立机器人控制系统的Petri网模型；为了使机器人控制组件能在FMS环境中实现即插即入的功能，进行了机器人组件与FMS中其它组件的基于CORBA的通讯接口的定义。为了使软件控制系统具有良好的维护性、重用性和可重配置性，建立了面向对象类的统一建模语言（UML）模型，同时开发了机器人控制组件，并在无锡职业学院FMS的机器人控制系统中得到验证。     

球罐全位置焊接机器人智能控制系统

研制了一种用于球罐全位置焊接机器人的智能控制系统。采用两点视觉伺服反馈系统,以预先画出的坡口平行线为机器人的目标运动轨迹,实现机器人在多层多道焊接时在重复自动跟踪。系统选用工业控制级可编程控制器作为核心控制器件,外加自制的电机驱动等辅助电路,实现了对五自由度球罐焊接机器人的柔性磁轮的控制、跟踪机构的控制和摆动机构的控制,并使之协调联动,满足焊接过程的要求。此系统控制下的球罐焊接机器人的主要创新点是,实现了无导轨自动焊接全位置焊缝与多层多道焊接的自动跟踪。焊接工艺评定试验结果表明,此焊接机器人自动跟踪精度高,焊缝质量好,工作稳定可靠,已实现小批量试生产,产品也已用于实际焊接生产。     

基于图像的机器人视觉伺服系统仿真

以四自由度GRB-400工业机器人为研究对象，采用CORECO图像采集系统，构建了基于图像的视觉伺服控制系统。建立了机器人视觉伺服系统的数学模型，推导了GRB-400机器人系统图像雅克比矩阵。应用Matlab和Simulink，对GRB-400机器人图像视觉伺服系统进行仿真实验。结果表明，本文构建的机器人视觉伺服系统对静态目标定位、对直线运动目标及曲线运动目标进行跟踪，可以达到较快的响应和较高的精度。