变电站巡检机器人的充电系统设计

通过对变电站巡检机器人充放电系统的研究,设计了基于ATmega128A的智能充电系统,实现了变电巡检机器人锂电池充电管理,给出了系统工作原理、硬件结构和软件运行流程。系统根据变电站巡检机器人的锂电池电量状态自动改变充电电流大小,实现恒流、恒压和涓流过程,使变电站巡检机器人在无人干预的情况下自动充电,为巡检机器人长时间在变电站自主工作提供了动力能源保障。     

应用智能代理的移动机器人网络控制系统

针对互联网的传输特点,提出了机器人远程控制的可行性方案,构建了基于互联网的机器人的远程控制系统。通过对智能代理特点分析、功能及逻辑结构设计,建立了移动机器人网络智能代理系统。利用基于Java的J2EE组件技术实现了网络控制系统及与机器人控制系统的无缝对接。该网络控制系统适于不同的远程用户对机器人的进行控制,系统具有易用性、自主性和平台无关等特点。     

变电站巡检机器人自动充电系统

为实现巡检机器人在无人干预情况下安全可靠、快速高效地自动充电,进而实现巡检机器人在变电站长期值守、完全自治,提出一种充电装置侧向对接的自动充电系统。该系统采用磁轨道引导,RFID标签定位,导航定位精度较高;通过检测充电机构位置和极片电压,判断充电条件是否满足,简单可靠;通过采用弹片压住极片夹,滑槽连接充电座与定位槽板,提高误差容忍度和对接可靠性。该系统已在全国30多个变电站实际应用,运行效果良好,应用前景广阔。     

太阳能板自动清洗机器人

为了解决人工清洗太阳能板困难,以及目前的一些自动清洗机器人无法适应不同规格的太阳能板的问题,我们就此进行了研究,并且制作了一种可在范围内自由伸缩的太阳能板自动清洗机器人。为实现该功能,从结构和程序两个方向进行设计。结构方面,利用导轨滑块以及同步带和同步带轮实现了范围内自由伸缩的功能。清洗装置进行模块化,以更好地适应不同的工作环境。程序方面,利用单片机对机器人进行控制,使机器人能够以规定的轨迹行走。     

基于红外感应原理的垃圾桶系统设计

为了满足当前垃圾桶中具备安全实用方便、符合人机工程学等功能的需求,完成了一种能够感应人体活动并能自动开盖、闭盖、自动识别满箱等智能功能的垃圾桶设计,通过红外线传感器接收到由人体或者其他物体反射的红外线信号的变化,经过前置放大、比较以及延时等电路,从而实现了使垃圾桶根据人们使用要求进行自动开盖和关闭,同时在设计中添加了辅助红外线感应、满箱感应以及昼夜感应来完成各种智能功能,并且通过Multisim10.0对各种智能功能进行了仿真,实验结果表明,垃圾桶控制系统设计合理、可行。     

传感器技术在智能移动(保洁)机器人装置中的应用

提出了红外传感器、光敏电阻器、里程计以及ZigBee无线通讯模块在所研究的智能移动(保洁)机器人装置中的应用,实现了该保洁机器人具有可遥控、可自由行走、可路径规划、可自动充电、防跌落、防碰撞、能自救等功能.传感器技术的快速发展与应用必将加快保洁机器人走进千家万户,推动其品质与性价比的大幅提高.对保洁机器人中传感器技术应用研究有极其重要意义.     

变电站巡检机器人充电技术研究

通过分析变电站巡检机器人的应用特点,提出了以自动充电机构、充电室为核心的机器人充电方案,解决了充电机构准确对接、充电过程安全可靠等技术难点,降低了机器人振动对充电机构位置误差的影响,提高了充电箱的调试可操作性、检修便利性和人机交互的友好程度,具有很高的应用推广价值。     

轮式移动机器人自主充电电源自动对接装置研究与设计

机器人自主充电技术是一项具有广泛应用前景的技术。在进行原理分析和实验验证的基础上,提出了一种新型实用的电源自动对接方法。所提方法类比人获取电源插头和插接电源的行为,当机器人回到舱位准备充电时,装设在机器人上的电源对接控制器首先控制机器人的机械手水平向后伸出,接着通过无线电信号遥控装设在机器人舱位中的馈电装置带动电源线及特制电源插座进行靠近机械手方向的水平横向移动,在电源线和机械手接触后,进一步控制电源线横向移动以实现特制电源插座在机械手上的高度调节。这种方法实现了特制电源插座在空间三维坐标中的准确定位。从而,只要轮式机器人停泊在指定区域,尽管存在停泊偏差以及轮胎气压变化引起的机械手离地面高度偏差,机械手均能实现特制电源插座抓取和插拔的准确控制。     

内顶轨道驱动式课桌清洁机器人设计

设计了一种内顶轨道驱动式课桌清洁机器人,主要面向高校教室常用的敞开式课桌的清洁作业。清洁机器人包含内顶轨道驱动系统、环境识别系统、垃圾识别和清洁系统、垃圾倾倒系统、智能充电系统和智能控制系统等,可全自动化工作。自动识别适合清扫的时间区段,自动实现该机器人在教室内部上方空间的三维运动,自动识别垃圾类型并选择相应的清扫方式及完成清扫,自动实现垃圾重量和体积两参数的实时监测并判断是否需要倾倒及其倾倒工作,实时监测随动供电的储能电池是否需要补充电量及完成充电作业。试制了样机并进行的清扫测试表明,该清扫机器人能够进行自动化课桌清洁工作,对教室环境里常见的垃圾具有良好的清扫能力,为进一步的深入研究指明了方向。     

智能物联机器人系统的研究

随着科技技术的发展,机器人与物联网都属于新兴产业,将机器人技术与物联网技术相结合,是当前IT技术的发展趋势,相继出现了智慧地球、智能电网、智能家居等前沿科技的产品诞生;本文设计了智能物联机器人系统,以物联网技术与机器人综合技术为依托,结合各类传感器技术,开发一套具有实时追踪、感知、监控功能的物联网机器人系统,系统给出了相关软硬件制作架构和流程,提供一种具有智能通讯、语音对话的家庭服务机器人,并实现了其自动充电的功能,改变了机器人不可服务家庭的应用观点;实现了两大技术的结合,通过研究和分析,研制一套服务于家庭的物联机器人系统,实现和拓展了行业应用.     

可重构星球探测机器人的空间对接研究

提出了以改装后的位置敏感传感器来引导机器人完成自动对接的方法，分析了具体工作原理。对可重构星球探测机器人在运动模式下完成对接的两种姿态进行了比较，分别用一般方法和改进后的规划方法计算出了对接工作空间，比较结果说明，机器人在运动模式下三角边着地有利于完成自动对接。对工作模式机器人在工作空间内的运动进行了静力学分析，分析结果表明，机器人在工作空间内可以自由运动。用VC和OpenGL搭建的平台对空间对接进行了仿真试验，试验结果验证了对接工作空间计算的正确性和完成空间自动对接的可能性。     

运载火箭自动加注机器人结构设计及有限元分析

针对运载火箭推进剂加注自动化过程的实现,设计了一种能够与箭体连接头自动对接与脱离的加注机器人。该机器人以管道机械臂作为机器人本体,配合激光雷达实现自动定位与跟踪。机械臂既是机器人定位跟踪的载体也是推进剂加注管道,加泄连接器安装在机械臂末端,作为与箭体连接头对接的机械载体。利用建模软件建立机器人三维实体模型,将模型简化后导入SolidWorks Simulation进行有限元分析,得到了其应力云图以及变形位移图,通过分析验证了机构设计的可靠性和合理性。     

对接焊缝超声波辅助探伤机器人研制

针对压力容器等大型金属结构在超声波探伤过程中存在的劳动强度大、效率低、漏检和工作环境差等问题,根据JB4730-2005《承压设备无损检测》等标准要求,模仿人工超声波检测操作,设计了超声波自动探伤机器人的本体结构,采用STC系列单片机,实现了超声波探伤机器人的软硬件控制,进行仿真验证,并开发出机器人样机,经过调试,实现了对接焊缝超声波自动探伤的功能。     

电动汽车平面多关节机器人的设计与应用

电动汽车的续航服务,目前主要由整车充电和电池更换两种方式实现,其中电池更换是将电池作为一个整体,利用换电设备进行更换,通过分离车体、输送、集中充电、快速更换等方式实现续航,该运行方式中换电设备是整个换电系统中的核心,直接与电动汽车和存储充电单元衔接,关乎换电操作的成败。提出的新型、自动定位、多自由度的平面多关节机器人是换电系统中重要的换装设备,体现了电动汽车换电设备趋于全自动化,该设备通过升降、旋转、倾斜调整等实现了电动汽车的换电工作,负载大、自动化程度高、劳动强度小、效率高、操作简单、对接柔性好。     

新型自主乒乓球收集机器人设计研发

为了解决乒乓球馆或乒乓球训练场地散落乒乓球的问题,基于inventor软件进行建模仿真以及运动分析,设计出一种便携式乒乓球自动收集机器人,采用ARM9开发板来作为主控制器实现整体控制,设计分流缸配合槽轮机构运动,通过风机把乒乓球吸入分流缸中,麦卡姆轮导向,CMOS图像传感器寻找乒乓球的位置以及通过红外线传感器避障。该机器人具有自动寻找、自动避障、自动收集等功能,能有效收集散落的乒乓球。     

基于视觉识别的全自动网球拾取机器人设计

介绍了基于视觉识别的全自动网球拾取机器人系统,该系统以OpenCV图像库与传感器协同工作,以contex-M3系列芯片作为主控芯片,利用多自由度机械臂、结合多行走电机协同控制与机械臂运动控制,实现了对网球的自动识别、跟踪和拾取,并通过红外线传感器对卸球点的检测,完成自动返程卸球功能,是一种新型全自动拾网球机器人。     

石化巡检机器人设计与应用

针对石化储运等企业输油站罐区的巡检问题，设计一款集视频监控、监测气体泄露、图像识别与报警等多功能于一体的小型智能巡检机器人，阐述了智能巡检机器人结构与功能特点，通过对巡检机器人进行运动学仿真，该机器人可以越过77.5mm的凸台障碍物，爬上最大角度为30度的斜坡以及越过宽度为250mm的负障碍。利用该巡检机器人可以保障巡检频次和质量，极大减轻人员劳动强度，实现替代人工对输油站储油罐、储气罐等易燃易爆环境的自动巡检作业。     

舱段自动对接装置的结构设计与有限元分析

数字化自动装配技术已成为保证产品质量和提高生产效率的关键技术,为了实现舱段的精密对接,设计了一种多机器人协作的舱段自动对接装置.文中详细介绍了该对接装置结构及组成,并对舱段自动对接装置的关键部件三坐标直角机器人、AGV车架进行满载工况下的静力学分析,分析结果显示其刚度满足设计要求.研究内容在舱段自动对接方向有一定的应用参考价值.     

基于模糊控制的侦查机器人的设计

本文设计了一个带有图像识别功能的智能避障,过沟机器人,该机器人系统实现了自动寻找预定目标并自动抵达目的地的功能,机器人对恶劣地形有较强的自适应能力,它能够自动避障,遇到沟壑能自动搭设桥板并过沟,同时该机器人还配备了红外通讯模块,可以实现多机器人之间的信息互通,可有效提高多机器人系统的工作效率,本文主要就系统各模块的设计进行了介绍,给出了硬件电路,机械结构和软件设计流程图。     

国产工业机器人的今天与明天

正前不久,京东首次公开位于上海嘉定区的亚洲一号无人仓。占地40000平方米的无人仓,主要由仓储和分拣两部分组成,整个流程中到处都是机器人和机械臂的身影。在无人仓的大型分拣区,300个"小红人"映入眼帘,它们井然有序地进行取货、扫码、运输、投货。依靠视觉识别和智能导航技术,"小红人"能以最优线路完成商品的拣选。据现场人员介绍,这些机器人的运动速度为每秒3米,在电量低于30%后还能自行前往充电处充电。据仓库管理人员介绍,仓内机器人包括AGV(物流行业的自动分拣运输机)叉车,六轴机器人,以及自动供包机器人等十几种不同工种。