TO焦距测试与自动激光焊接系统

在分析BOSA器件结构的基础上,提出一种基于图像分析的TO焦距测试与自动激光焊接方案. TO由气缸驱动从初始点向上单步移动,通过图像系统采集光斑图像,并基于OpenCV分析,通过比较分析结果,得到期望的TO位置.移动T0使焦点落在插芯与圆方管体的贴合面,并在此处进行激光焊接.实验表明,该系统具有良好的准确性和实用性.     

利用内置导轨的清洁机器人垂直运动控制

针对建筑物表面清洁机器人(BFMR)容易受环境和振动影响、运行稳定性差等问题,设计了安全稳定的控制系统.在垂直和水平机器人的对接过程中,利用导轨制动系统抑制冲击,并利用再平层过程补偿机器人内置导轨与建筑物表面导轨之间的定位误差.此外,利用提出的振动抑制系统,根据钢丝绳动态属性的状态估计值,控制钢丝绳的加速度,对环境噪声产生的振动进行抑制,提高垂直机器人垂直运动的稳定性和可靠性.实验结果表明,本文设计的控制系统能够有效降低振动影响,具有可行性.     

基于ROS的云机器人服务框架

随着机器人技术的发展和硬件的普及,机器人的市场应用前景越来越广泛.但是,目前的机器人仍存在着许多局限,具体表现为可移植性弱,本地计算成本高,服务应用较少等.云机器人的提出,将机器人的计算能力从本地迁移到云端,不但提高了机器人的计算能力,降低了机器人硬件成本,而且能使资源的分配更为均衡,为解决机器人发展面临的困难提供了有效的解决途径.在云机器人的基础思想之上,提出一种基于ROS的云机器人服务框架.该服务框架使用开源的机器人操作系统ROS作为机器人运行的基础,增强了其对于不同硬件和软件环境的可移植性.同时,在框架的云端部分加入了机器人的服务管理系统和服务解析模块,能够方便快速地对机器人服务进行扩展和调用.在最后的实验部分,通过人脸识别服务模块对云机器人服务框架进行了实验验证.     

基于STM32控制的仓储搬运机器人

针对实际工业生产过程对自动化的需求,阐明了实现精确搬运的智能机器人的设计.该机器人运用灰度、颜色传感器完成循迹、颜色识别的导向识别功能;通过STM32产生PMW波形控制伺服电机的转动,精确搬运物料;模拟真实厂区环境,规划高容错率行进路线.实验表明,机器人设计简单,易于实现与批量生产,实用可靠,可在自动化领域广泛推广.     

窄足爬坡机器人结构及控制电路设计

论述竞赛用窄足爬坡机器人的整体结构以及机器人控制系统硬件部分设计和部分功能的软件实现,结合竞赛要求完成窄足爬坡机器人整体设计安装,经过多次试验调试,机器人达到了完成上坡任务的最佳状态,试验结果表明系统设计的合理性和可行性。     

Dynamic neural network method-based improved PSO and BR algorithms for transient probabilistic analysis of flexible mechanism

To improve the computing efficiency and precision of transient probabilistic analysis of flexible mechanism, dynamic neural network method (DNNM)-based improved particle swarm optimization (PSO)/Bayesian regularization (BR) (called as PSO/BR-DNNM) is proposed based on the developed DNNM with the integration of extremum response surface method (ERSM) and artificial neural network (ANN). The mathematical model of DNNM is established based on ANN on the foundation of investigating ERSM. Aiming at the high nonlinearity and strong coupling characteristics of limit state function of flexible mechanism, accurate weights and thresholds of PSO/BR-DNNM function are discussed by searching initial weights and thresholds based on the improved PSO and training final weights and thresholds by the BR-based training performance function. The probabilistic analysis of two-link flexible robot manipulator (TFRM) was investigated with the proposed method. Reliability degree, distribution characteristics and major factors (section sizes of link-2) of TFRM are obtained, which provides a useful reference for a more effective TFRM design. Through the comparison of three methods (Monte Carlo method, DNNM, PSO/BR-DNNM), it is demonstrated that PSO/BR-DNNM reshapes the probability of flexible mechanism probabilistic analysis and improves the computing efficiency while keeping acceptable computational precision. Moreover, the proposed method offers a useful insight for reliability-based design optimization of flexible mechanism and thereby also enriches the theory and method of mechanical reliability design.     

基于移动机器人的室内火灾预警点探测与定位的方法研究

火灾探测技术已成为对火灾进行预防的重要手段之一,目前常用的固定式火灾探测装置不能自主的探测和定位到火警点,对火灾发生初期的预防和灭火有一定的局限性。论文针对该问题,在分析火灾探测技术的基础上,提出一种多位姿仿人鼻的火灾探测装置,并制备出样机,同时尝试将其与可移动机器人结合来实现对室内火警点的探测和定位。基于不同的烟雾情况制定出不同的探测准则,根据该准则进行路径轨迹仿真,经过仿真结果可以看到移动机器人最终定位到火警点的位置。可移动的火灾探测装置在探测和定位到火警点的过程中,若所在空间中由拐角或家具死角导致烟雾扩散有聚集死角的情况存在,会对探测和定位过程造成很大的影响,仿真实验中的移动机器人在探测和定位火警点中的轨迹可以看出死角的存在虽然影响了对火警点的探测,但最终还是能够探测和定位到火警点,其路径轨迹表现出很好的一致性和连续性。     

一种新的双足机器人模型设计与相关研究

针对双足机器人最简模型在行走过程中出现摆动腿足部擦地的问题,提出了一种通过摆动腿膝关节弯曲达到摆动腿缩短的新模型。当摆动腿开始摆动时,摆动腿膝关节弯曲锁定,摆动腿缩短;当摆动腿摆动到最大位置时,膝关节解锁,摆动腿伸直再锁定,此后摆动腿回摆,系统变为直腿模型。采用脚后跟冲击控制,在摆动腿落地前,拖后的支撑腿与地面接触处施加一指向髋关节的瞬时冲击力,冲击力可以减小摆动腿着地时能量的损耗,同时驱动被动机器人向前行走。设计了迭代学习控制算法,找到极限环与不动点,实现不同给定期望步长跟踪的冲击力的计算。仿真结果表明,迭代学习控制可以有效的实现不同期望步长的跟踪,可以很快的找到机器人系统的不动点,通过收敛的相平面,得到稳定的极限环,保证了机器人行走过程稳定。     

基于ZigBee的环境参数远程无线监控系统设计

针对室内环境参数的远程监控问题,提出一种基于ZigBee技术与手机进行实时数据交换的远程无线监控系统:传感器节点采集环境中的温湿度、光强和烟雾浓度数据,通过ZigBee无线网络将数据传输到中心协调器;协调器与WIFI模块通过串口连接,将数据发送到互联网;另外,设计Android手机软件对监测数据进行获取,并发出对参数进行调节的指令,从而完成远程的无线监控任务;经过测试,通过手机可以在任何有网络的地方实时对环境参数进行采集和控制,且各节点性能稳定,满足长期监测的需求。     

基于位置服务的移动GIS

随着移动终端的普遍应用,无线通信技术和地理信息系统的飞速发展,基于位置的服务LBS（Location Based Service）与移动GIS（Geographic Information system）相结合的应用模式已成为研究热点,并且开拓了一个具有无限潜能的市场. 本文首先论述了基于位置服务的移动GIS的基本概念,探讨了Android开发平台的系统架构与基于LBS的移动GIS体系结构,在此基础上设计了一个基于android平台的移动GIS系统,该系统在传统移动GIS的基础上进行了改进,克服了传统移动GIS缺乏社交互动性的缺点,不仅能够实现准确的实时定位与轨迹记录查询,还能够与好友互相分享实时位置以及进行多人轨迹的同时追踪,可以用于对老人儿童等弱势群体进行实时监护,也可以用于企业员工、车辆的管理调度等.