双工业机器人协同跟随运动研究北大核心

采用位置和姿态矩阵对双机器人坐标系转换进行了分析,并编程实现。利用激光跟踪仪对两机器人的相对位置进行标定。通过改变工具坐标系参数,使两机器人TCP对准空间一个虚拟点,实现了两机器人的空间位置转换。并通过实时改变从机器人的用户坐标系,实现从机器人实时的跟随主机器人或在主机器人的轨迹基础上,做相对协同运动。并利用埃夫特机器人ER3-C10进行了实验验证了该方法的有效性。     

浅谈工业机器人零点标定

随着我国经济科技的迅速发展,工业机器人在各产业得到了广泛应用。机器人工具坐标系影响运动准确性,随着机器人在工业生产中完成任务的繁杂化,人们对工业机器人位姿精度的要求不断提高。机器人标定是离线编程技术实用化的关键技术,文章基于模型参数识别法辨识机器人模型参数,从而提高绝对精度。工业机器人重复精度较高,需要进行运动学标定来提高绝对精度。基于此,阐述工业机器人运动学标定理论,介绍零点标定方法,开展零点标定计算机仿真实验,通过激光追踪仪验证零点标定实验效果。     

基于协同模糊支持向量机的工业机器人故障诊断研究

先进的故障诊断方法对保证工业机器人高效稳定运行具有重要作用。针对传统机器学习故障诊断的不足,利用模糊理论提高处理不确定信息的能力,构建一种协同模糊支持向量机（Synergetic Fuzzy Support Vector Machine,SFSVM）工业机器人故障诊断模型,并对其进行机制优化。在多论域空间结构下,综合处理工业机器人的不确定性信息运行状态监测数据和专家先验知识,提高了工业机器人故障诊断的适用性和鲁棒性。     

协同搬运工业机器人系统运动学分析与工况仿真

为实现协同搬运重型物体,以双机器人系统作为研究对象,开发双工业机器人提升平台。对双工业机器人系统进行建模,建立机器人之间的相对位置关系,进行正运动学求解;使用MATLAB Robot Toolbox对机器人系统进行D-H建模,验证正逆解求解的正确性;参考机器人协同搬运时的平移工况,在VREP仿真软件中对两个机器人进行直线轨迹规划,验证平移物体时的工况平稳性,为机器人协同搬运提供了理论依据。     

双工业机器人不同约束下协同运动轨迹规划

针对双工业机器人协作过程中的轨迹规划问题,对IRB200机器人进行建模,并求解机器人的正逆运动学。结合求解的正逆运动学提出紧约束下耦合运动和松约束下叠加运动算法。紧约束将机器人末端执行器之间建立不变的约束关系,实现机器人末端执行器之间产生耦合运动;松约束将机器人末端执行器之间建立随时间变化的约束关系,实现机器人末端执行器之间产生叠加运动。最终在MATLAB中分别进行协同搬运、协同绘制“铜钱”仿真实验验证算法,从姿态图、轨迹图及从机器人理论位置和实际位置对比能够看出,在不考虑机械误差、标定误差及机器人制造误差的情况下能够满足相关任务要求,实现从机器轨迹的自适应规划,避免对双工业机器人分别进行轨迹规划。     

一种工业机器人安全运营协同平台设计

工业物联网平台（IOT）或信息物理系统（CPS）已经应用于工业生产的各个领域,有效地提升生产过程人、机、料、法、环、测等全要素地数据流通,改善生产效率,降低生产成本,保障企业的市场竞争力。工业互联网平台有效应用的前提是工业设备的互联互通。在工业互联网平台,工业机器人是一种非常常见的工业控制设备。当需要与其他系统集成时,工业互联网的网络架构并不是为集成工业设备协作网络而设计的。为此,设计了一种基于工业机器人安全总线的网络信息体系结构的工业机器人安全运营协同平台,来协同管理不同品牌不同型号的工业机器人。建立一个开放的技术框架,包括计算机系统、网络物理系统和物联网元素,采用适应性集成逻辑,而不需要专门的适配器。通过采用开放的安全协同运营技术框架,提供集成的面向服务（微服务）的技术元素视图,并在不同职责下和基于多种技术框架的计算机和信息物理系统之间建立安全协同机制,从而实现适应不同品牌不同型号工业机器人的安全协同运营。     

空间多机器人协同运动规划研究

面向空间在轨装配任务提出基于优先级的多机器人协同运动规划方法。多机器人系统包括一个7自由度操作机器人和一个13自由度超冗余照明机器人。采用两种规划方法规划高优先级的操作机器人,即关节空间点到点的离线路径规划和基于伪逆的笛卡尔空间在线运动规划。针对低优先级的超冗余照明机器人,将操作机器人视为已知障碍,采用基于A~*算法和末端轨迹跟随的可重构运动规划方法,将运动规划分解为末端路径规划和机器人各关节对轨迹的跟随问题,并验证算法的可重构性。采用具有特定运动学形式的机器人模型进行仿真试验,仿真结果表明,提出的各个机器人的运动规划方法均能有效满足任务需求,且照明机器人的运动规划算法具有可重构性,多机器人系统基于优先级的协同策略能够满足空间在轨装配任务需求。     

基于约束关系的服务机器人双臂协同运动控制研究

为了提高家居服务机器人在双臂协同运动作业时的准确性和安全性,提出了一种基于约束关系的双臂协同运动控制算法。通过对机器人双臂坐标系模型的建立以及运动学正逆解的分析,结合双臂运动中位置、姿态及各关节速度之间的约束关系,实现了机器人较精确的双臂协同运动。本算法已经成功应用于所研究的家居服务机器人,实验结果表明,算法具有精确度高、实时性好的特点。     

基于位姿约束的工业机器人快速标定系统研究

工业机器人在使用过程中,实际参数与理论参数之间的偏差在一定程度上影响其本体的绝对定位精度.若能精确地标定出机器人本体的零位参数,在很大程度上就能提高机器人的定位精度.虽然依靠常规的激光跟踪仪和轴销方法对工业机器人进行零位标定具有一定的成熟度,但是两种标定方法具有时间较长和步骤繁琐等缺点难以普及.鉴于此,针对传统机器人模...     

PBIR型工业机器人

介绍了我省研制的PBIR型工业机器人的主要技术参数、执行系统、驱动系统和控制系统。文中对该机器人进行了运动分析,建立了运动方程和工作范围,以进行机器人手部中心位置及姿态的计算,或进行运动参数的逆运算。文中还简介了二级微机控制的示数和再现过程。     

双工业机器人协调作业的研究

提出了根据约束进行协调作业的位姿、速度的对应与分解的关系从而实现双工业机器人协调作业的方法.通过对机器人运动学的分析、双工业机器人安装位姿以及协调作业的运动约束的分析与描述,确定双工业机器人运动学关系.通过对机器人关节角的改变控制双工业机器人工具坐标系原点.以螺旋副的拆装为例从运动学的角度实现了双工业机器人的协调作业.研究证明,利用该方法能够实现双工业机器人的协调作业.     

基于单目视觉的双机器人协同标定技术

由于机器人的基坐标系隐藏在底座内部,导致双机器人基坐标系间位姿关系的测量变得十分困难,而该关系作为机器人离线编程、协同控制的基石,对于多机器人系统的正常工作至关重要。为此提出了基于单目视觉的协同标定方法,利用单目视觉和棋盘格标定板求解双机器人基坐标系间位姿相对关系并使用激光跟踪仪标定法作为对照对双机器人基坐标系关系进行了标定,并通过双机器人位姿协同实验对标定的结果进行验证,最终得到基于单目视觉的协同标定方法所对应的双机器人位置协同误差最大值为1.278 mm,最小值为0.601 mm;姿态协同误差最大值则为0.481°。     

工业机器人关节减速比标定的实验研究

针对工业机器人减速比不准导致定位精度较差,通过圆拟合的方法推导出减速比测量原理,借助高精密激光跟踪仪、工业机器人等相关实验设备,建立减速比标定实验平台,拟合出实际减速比,建立实际减速比和理论值的线性关系。通过选取20组目标位姿,开展减速比标定验证实验,实验结果表明,减速比标定后,工业机器人的定位精度得到显著提高,位置精度最大提高了84%,平均定位精度能够达到0.58mm,同时验证了测量原理的有效性,对于企业应用有着非常重要的意义,为后续工业机器人参数标定研究以及实时补偿工作奠定了基础。     

工业机器人加工中的精度控制方法研究

利用软件编程的方法提高工业机器人的加工精度,首先,利用力传感器对工业机器人、夹具、加工机床进行标定,求取它们之间的位置和姿态误差;其次,利用标定时求取的位置与姿态误差,调整软件中夹具、加工机床模型位置与姿态,使实际空间中的工业机器人、夹具和加工机床的位置、姿态与软件空间中的工业机器人、夹具和加工机床模型的位置、姿态关系一致;最后,将软件空间编制的工业机器人加工程序映射到实际机器人空间。实验结果表明,利用标定后的软件编程,其加工的位置精度可以达到0.2 mm,姿态精度可以达到0.1度。     

工业机器人单目视觉对准技术研究

针对工业机器人精确对准问题,提出了一种基于单目视觉的工业机器人对准技术。该技术把工业机器人与单目视觉测量技术相结合,根据特制的手眼标定板,快速建立单目视觉测量系统与机器人上对准轴之间的手眼关系和对准的基准位姿;在对准环节,通过单目视觉系统获取工件目标的姿态,然后根据已有的手眼关系和基准位姿,求解在机器人基坐标系下机器人末端的对准轴的位置调整量,迭代调整机器人末端位姿,从而实现了机械人末端的对准轴与工件目标的精确对准。实验结果表明:在测量距离约是150mm处,对准平均精度优于0.2°。     

工业机器人选型智能系统的研究

本文论述了机器人选用问题的两种智能方法,一种是机器人选型智能数据库;另一种是机器人选型专家系统。     

工业机器人知识讲座：第十一讲 工业机器人控制系统

控制系统是工业机器人的重要组成部分。从仿生学的角度看,它的作用和人的大脑相似,是机器人自动工作的指挥中心。机器人的手部、腕部和臂部等部件的运动以及相关周边设备的动作都是由机器人控制系统控制和协调的。     

基于双目视觉的六自由度工业机器人控制系统研究

目前机器人视觉系统正越来越广泛地应用于视觉检测、视觉引导和视觉装配领域。为了使机器人能够快速准确地识别、检测、抓取工作台上的工件,该文设计了一套双目视觉的六自由度工业机器人控制系统。文中以张正友摄像机标定法为理论依据研究双目视觉合成技术,利用MATLAB摄像机标定工具箱分别获取左右摄像机的内外参数;通过建立机器人用户坐标系、摄像机坐标系以及世界坐标系实现了空间坐标转换;由OpenCV图像处理算法获得工件坐标位置,控制系统驱动机器人实现工件抓取。     

工业机器人大负载刚度辨识及误差补偿研究

为精确辨识在大负载工况下工业机器人的关节刚度参数,首先基于雅克比矩阵的弗罗贝尼乌斯范数确定了机器人在关节空间和工作空间内的灵活性能,之后利用力矩等效的方法将负载和机器人统一建模,提出了通过直接计算关节变形量补偿变形误差的方法。利用激光跟踪仪和ABBIRB6640机器人依次开展了几何误差补偿试验、关节刚度辨识试验和关节变形补偿试验。试验结果表明,该方法能有效地补偿机器人的关节变形,从而提高机器人的绝对精度。机器人大负载工况下的定位误差由补偿前的0.694mm减少至0.230mm,精度提高了近67%。