基于STM32和Android的解魔方机器人设计与实现

解魔方机器人使用智能手机作为上位机,在执行机构的配合下对魔方六个面进行拍照、颜色识别和二阶段还原算法计算。STM32单片机作为下位机,解析还原指令控制舵机运转。机器人创新性的采用KNN分类算法进行颜色识别,排除了光照强度的影响。解魔方机器人还对二阶段算法进行了面向机器人的优化,并对算法得到的还原指令进行五叉树模型优化,排除了机器人结构的影响。实验结果表明解魔方机器人的颜色识别成功率接近100%,并且能够在70 s以内还原魔方。     

基于Kociemba算法的双臂解魔方机器人还原算法研究

相比于现有六轴和翻滚式魔方机器人,提出更为前沿的双臂式解魔方机器人.双臂解魔方机器人包括还原算法及视觉系统和机械结构与运动控制系统.其针对还原算法和视觉系统,基于Kociemba算法结合OpenCV获取魔方相关的图像信息实现一种新的解魔方的方式,同时减少还原魔方的时间.提炼出所需的魔方颜色信息,使得识别更有效率.采用双气动手爪,严格处于统一平面且保持相互之间成90°,并满足强度和刚度需求,这决定了还原魔方的速度和机械结构的合理性,相比于六轴电机结构的魔方机器人具有结构上的特殊性,需要对算法输出结果作出转换和改变.经过实验证明,该机器人可以达到还原成功率为97％.     

基于Kociemba算法的双臂解魔方机器人还原算法研究

相比于现有六轴和翻滚式魔方机器人,提出更为前沿的双臂式解魔方机器人.双臂解魔方机器人包括还原算法及视觉系统和机械结构与运动控制系统.其针对还原算法和视觉系统,基于Kociemba算法结合OpenCV获取魔方相关的图像信息实现一种新的解魔方的方式,同时减少还原魔方的时间.提炼出所需的魔方颜色信息,使得识别更有效率.采用双气动手爪,严格处于统一平面且保持相互之间成90°,并满足强度和刚度需求,这决定了还原魔方的速度和机械结构的合理性,相比于六轴电机结构的魔方机器人具有结构上的特殊性,需要对算法输出结果作出转换和改变.经过实验证明,该机器人可以达到还原成功率为97％.     

一种双臂魔方还原机器人机构设计

针对机器人仿人还原魔方智能化,提出了一种双臂二指型还原魔方的机器人机构设计方案.设计中包含机械臂结构、气动手爪、识别结构、框架结构等部分.手爪利用气缸与步进电机作为夹持与旋转的动力源,优化了魔方还原机器人尺寸、机械响应速度,同时降低了制造成本.结构搭建采用铝材框架式,减轻了整体重量,加强机器人结构强度,降低机械振动,提...     

魔方还原机器人的结构分析

机器人的应用,由开始应用在工业上一些比较危险的工作,到现在应用领域逐渐生活化,而基于LAP 15W8K61S4的魔方还原机器人能够在短短几秒内完成魔方的复原工作,更高效快速地解决还原问题。在研究魔方还原机器人的基础下,通过改进魔方机器人的机械结构,设计了一款占地面积小、响应速度快、操作系统稳定的魔方机器人。该改进使机器人成本降低、普及性广,同时也可以引用在其他领域,适用性强。     

节水灌溉竞赛机器人设计

为提高竞赛机器人的节水灌溉能力,提出了一种节水灌溉竞赛机器人的设计与实现方法。搭载OpenMV摄像头模组的无人机,采集模拟旱情信息,通过ATK-LORA通信模块,发送给渗灌系统和灌溉机器人,依照旱情信息进行对应灌溉。根据竞赛要求,设计灌溉机器人的机械系统,包括机器人底盘、灌溉执行机构和自平衡机构。采用STM32F1032ZET6为控制核心,搭建机器人的控制系统,设计控制算法,实现了节水灌溉机器人的竞赛功能。经实地测试,旱情识别成功率为94.91%,信息传输正确率为97.69%,机器人喷灌成功率达90.74%,系统整体成功率达83.33%,验证了设计的有效性。     

机器人仿真系统运动学逆解算

对目前应用的机器人运动学方程进行分析研究，揭示了采用传统运动学建模方法建立的运动学方程中存在的问题，并提出了改进措施。结合遥操作机器人仿真系统进行计算机仿真，结果表明了改进措施的正确性。     

基于神经网络的机器人位置逆解

本文运用神经网络求解机器人运动学位置逆解。通过深入分析基于Ｋｏｈｏｎｅｎ网络原理和Ｗｉｄｒｏｗ－Ｈｏｆ误差修正的Ｍ．Ｒ．Ｓ．自组织神经网络及机器人运动学特性，创新了自组织神经网络训练算法。对ＰＵＭＡ５６０机器人的计算机仿真结果表明：本算法在自组织能力和定位控制精度方面有大幅度提高。     

求冗余机器人逆运动学解的改进果蝇优化算法

为了解决冗余机器人逆运动学解求取中存在的计算量大和求解精度较低等问题,提出一种基于改进果蝇优化算法(IFOA)的解决方法。IFOA在果蝇算法(FOA)的基础上,在进化方程中添加向最差个体学习的改进策略来优化进化方程,增强了算法跳出局部最优和寻找全局最优的能力。对经典测试函数的仿真结果表明,相比于FOA,IFOA在收敛速度、收敛精度及收敛可靠性方面都有较大的提高。在求冗余机器人逆运动学解的实际应用中,IFOA能够有效提高精度、速度和稳定性,是求冗余机器人逆运动学解的一种有效方法。     

机器人位移逆解MATLAB实现与多值判别

文中对关节机器人位移逆解的多值选择问题进行了分析,选择位置逆解中排除运动范围外的结果,选用与上一解运动趋势相同的解。描述了回避球形手腕奇异位置的方法,实时考察手臂是否接近奇异状态,随后保持末端位姿,调整奇异位形关节的动作。给出了选择逆解和回避奇异位置的算法流程。     

气动竞赛机器人控制系统设计

气动控制系统由于其结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点,被广泛应用于竞赛机器人中.该文介绍了一种气动机器人的设计方案,通过应用证明,该控制系统结构简单,操作方便,运行平稳,达到设计要求.     

Overview of Rubik's Cube and Reflections on Its Application in Mechanism

Rubik's Cube is a widely popular mechanical puzzle that has attracted attention around the world because of its unique characteristics. As a classic brain-training toy well known to the public, Rubik's Cube was used for scientific research and technology development by many scholars. This paper provides a basic understanding of the Rubik's Cube and shows its mechanical art from the aspects of origin and development, characteristics, research status and especially its mechanical engineering design, as well as making a vision for the application in mechanism. First, the invention and origin of Rubik's Cube are presented, and then the special characteristics of the cube itself are analyzed.After that, the present researches of Rubik's Cube are reviewed in various disciplines at home and abroad, including the researches of Rubik's Cube scientific metaphors, reduction algorithms, characteristic applications, and mechanism issues. Finally, the applications and prospects of Rubik's Cube in the field of mechanism are discussed.     

旅游比赛用寻迹机器人的设计

研究了机器人旅游比赛规则,针对性地设计了车型轻量级的机器人。为了保证机器人稳定,机器人的部件都对称放置。采用了STC89C52单片机,使机器人通过光电模块识别路径,通过障碍检测模块检测路径上放置的障碍物,通过碰撞检测模块检测是否到达景点,并且电机驱动模块能够实现对电机的速度和方向的控制。     

一种教学用采摘竞赛机器人

针对中国机器人大赛采摘机器人子项目,设计了一种教学用采摘竞赛机器人.首先,根据竞赛要求,设计教学用采摘机器人的机械系统,确定了四轮独立驱动的电机布局及差速转向的轮式结构;设计了四自由度串联机械臂,二指回转型机械爪和自动卸载的储物筐.以STM32F103ZET6单片机为核心,搭载底盘控制模块、颜色识别模块和采摘机械臂模块,构建了采摘机器人的控制系统.根据比赛要求和流程,编写了机器人基本运动子程序、颜色识别子程序、机械臂控制子程序以及系统整体流程.并搭建实物进行测试,结果显示该设计满足竞赛基本要求,能够为学生参加竞赛提供一定的参考.     

五轴机械手控制设计

设计了一个五轴机械手控制系统,详细介绍了机械手控制设备的选型和接线要点、变频器控制三相异步电动机的参数设置、PLC控制伺服电机的控制程序的编写要点等。     

液压摆动机机械手设计

该文对液压摆动机械手进行了设计,主要用于缝纫机针的抛光工作,可用几台机械手相配合实现生产自动化的自动生产线.为了实现所需功能,采用了液压驱动的方式来实现机械手手臂的上下摆动、手臂的回转运动、手腕的回转运动以及手部的夹持运动.     

模块化教学机器人平台设计

模块化是机器人设计的主要发展方向。建立了一个用于实践教学的模块机器人平台,介绍了通用模块库中各个模块的功能,以及在实验中根据任务设计专用模块,并使用3D打印技术完成专用模块制作。实验结果表明该平台在机器人设计的实践教学中取得了良好效果。     

优化设计在喷浆机器人研制中的应用

把优化设计理论应用于喷浆机器人的研制,使用多目标优化设计的方法,建立了大臂的数学模型并求解,得到了最优设计方案,使其大臂的前端呈近似铅垂线运动,满足了喷浆工艺的要求,同时兼顾了经济性。