Seam tracking control for mobile welding robot based on vision sensor

To solve the seam tracking problem of mobile welding robot, a new controller based on the dynamics of mobile welding robot was designed using the method of backstepping kinematics into dynamics. A self-turning fuzzy controller and a fuzzy-Gaussian neural network (FGNN) controller were designed to complete coordinately controlling of cross-slider and wheels. The fuzzy-neural control algorithm was described by applying the Gaussian function and back propagation (BP) learning rule was used to tune the membership function in real time by applying the FGNN controller. To make the tracking more quickly and smoothly, the neural network controller based on dynamic model was designed, which utilized self-learning and self-adaptive ability of the neural network to deal with the partial uncertainty and the disturbances of the parameters of the robot dynamic model and real-time compensate the dynamics coupling. The results show that the selected control input torques make the system globally and asymptotically stable based on the Lyapunov function selected out; the accuracy of the proposed controller tracing is within ±0.4 mm and can satisfy the requirements of practical welding project.     

移动焊接机器人焊缝跟踪控制研究及仿真

为了解决轮式移动焊接机器人的焊缝跟踪问题,文中从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,采用分段运动学到动力学的方法设计焊缝跟踪控制器。控制算法结合积分Backstepping算法和单层神经元网络控制算法,利用单层神经元网络的自学习和自适应能力克服机器人模型参数部分未知和扰动的影响,使跟踪更加快速、平滑。经MATLAB仿真验证了该控制算法的有效性。     

基于PRO/E的活塞机构运动仿真及应用

机构的运动仿真分析能够有效的解决运动过程中位移、速度、加速度、力的测量,零件间的干涉、作用力、反作用力等问题.以活塞机构的运动仿真为例介绍了Pro/E运动仿真分析的具体步骤,并对活塞机构运动仿真仿获得的数据进行分析,以对其设计的机构做出评价,检验其是否已满足设计要求.仿真结果表明设计与装配符合设计要求,活塞运动正常,没有出现卡死或漏气现象.     

一种人体臀部肌肉-骨骼系统的3D建模方法

坐具是人们工作和生活常用工具,其舒适性直接影响人体健康。研究使用不同坐具时人体臀部肌肉-骨骼的受力情况,成为了改善坐具性能的重要研究方法。Spiral computed tomography (CT), Magnetic Resonance Tomograph (MRT)断层扫描数据可以观察不同片层组织变形情况,但是很难量化应变能、剪切力等力学参数。为获取坐姿状态下臀部组织、骨骼的力学特性,需要建立其姿态下的3D生物力学模型。由于国内尚未引进坐姿的MRI设备,坐姿情况下的臀部外廓形提取成为了建立模型时需要解决的重要问题。为解决这一难题,搭建了可用于模仿坐姿的臀部外廓形测量系统。通过Mimics、Solidorks、Geomagic studio等软件工具建立了臀部-肌肉骨骼系统的3D生物力学模型。该模型可通过有限元仿真,深层次地分析臀部组织内层的受力情况,从而用于座椅及轮椅的舒适性研究或压疮的病理研究。     

一种振动颗粒康复仪的噪声分析与降噪设计

对新开发的振动颗粒康复仪的振动噪声控制策略进行了研究。首先,通过对原样机的声强测试分析,确认实施按摩作业的薄壁圆柱桶与颗粒层为主要噪声源;其次,基于有限元方法,对圆柱桶进行了模态分析与振动响应分析,得到了圆柱桶场点处声压级频率响应曲线,构建了对圆柱桶噪声分析的数值仿真模型;最后,进行了试验验证。对现有不锈钢材质圆柱桶的振动传递路径进行了隔振处理分析,变桶底连接为法兰连接,并在法兰与振动平台间增加隔振层。数值仿真结果表明,与原样机相比,场点处声压级降低了约16.7dB。若当筒体材料选用阻尼大、比重小、壁厚大的有机玻璃材料时,基频的提高使结构的固有频率更远离激振频率,仿真发现与原样机相比,场点处声压级有望降低约28.2dB。搭建了改为有机玻璃桶且增加隔振层的试验样机,噪声试验表明:与原样机相比,空桶工作时,噪声降低了约15.2dB(A);加入按摩颗粒后,噪声降低约3.5dB(A)。     

新型摩托车曲轴组件动平衡检测技术

介绍了一种新型摩托车曲轴组件动平衡检测系统的测量方法和结构，打破了传统的人为干预不连续测量。不平衡曲轴组件转动产生的惯性离心力引起振动台振动，安装在振动台上的振动传感器拾取振动信号，这至计算机，通过信号处理得到曲轴组件的不平衡量。系统在LabVIEW平台上开发了虚拟仪器，实现了数据采集、数据处理以及分析自动化和高效率。实验结果表明，系统具有精度高、检测效率高、制造成本低的优点。     

基于线结构光多道焊跟踪系统图像处理

由于在焊接过程中电弧闪烁，焊接飞溅和烟尘等干扰噪声非常强，成为结构光图像处理的一个关键问题，根据飞溅速度急快的特点，提出了多幅图像进行“与”操作的有效方法；采用组合滤波的方法来消除电弧光的干扰，此外，根据线结构光光带带宽恒定的连续的特点，采用了LOG滤波和图像分割滤波的有效手段，经实际焊接跟踪证实，该方法的效果很好。     

基于结构光焊缝跟踪系统的研究

焊缝自动跟踪对提高焊接过程的自动化程度是非常重要的,本文采用结构光视觉的方法对焊缝进行检测和跟踪,研制了一套焊缝自动跟踪系统．在图象处理方面采用"LOG滤波"和"图象分割滤波'等有效的方法,经实验证明,实际焊接时的跟踪误差小于±0．5mm,能够满足一般焊接的要求．     

基于PID控制的自动分拣搬运机器人的设计

为实现物流配送的智能化、自动化,提高工作效率,降低物流成本,对自动分拣搬运机器人进行研究。以单片机控制技术为基础,建立了机器人的运动学模型和动力学模型,分析PID控制算法,依据RFID读卡技术,实现了物品的搬运与自动分拣。最后通过仿真实验验证了系统的可行性。     

基于自适应共振人工神经网络的焊缝类型自动识别方法

介绍一种用自适应共振人工神经网络自动识别焊缝类型的方法。该方法首先根据不同类型的焊缝对电弧光和激光光带的影响， 将弧焊焊缝划分为 ４ 种类型， 在此基础上， 确定焊缝的特征参数， 并组成训练样本数据库， 由此抽取焊缝图像特征。制做 Ａ Ｒ Ｔ２ 人工神经网络分类器， 将 ４ 类焊缝的权值保存在其长期记忆层， 在实际分类时， 用 Ｃ Ｃ Ｄ 摄像机将检测到的焊缝特征参数输入， 处理后得到焊缝类型。对实时焊接过程中的焊缝进行跟踪实验， 跟踪精度在±０５ ｍ ｍ 之内。