基于改进遗传算法的机械臂时间最优轨迹规划

机械臂的时间最优轨迹规划是指机械臂的末端关节在从初始位置到给定位置过程中,所花时间最短的轨迹规划。文章以七自由度机械臂为研究对象,在用三次多项式规划出机械臂运动轨迹的前提下,拟采用改进遗传算法的方法,用浮点编码和设计适应度函数,生成满足约束条件的初始种群,然后不断迭代直到满足算法终止条件为止,对机械臂的运动轨迹进行时间上的优化,通过将机械臂在全局寻优的方法,找到时间最短的方案。     

基于IGA的机械臂时间最优轨迹规划

针对传统机械臂轨迹规划效率较低的问题,课题组提出了对传统遗传算法初始种群的选取及种群的变异策略改进的方法。该方法以三次B样条插值曲线作为轨迹规划的基础,以各关节运动角速度、角加速度、角加加速度作为运动约束,使用改进型遗传算法(improved genetic algorithm, IGA)进行时间优化,可以得到满足运动约束条件的时间最优运动轨迹。课题组以自主研发的QFB140机械臂作为研究对象,采用改进型D-H参数进行标识,并导入MATLAB进行仿真。结果表明：IGA在时间优化上有了较大提升,进一步实现了时间最优轨迹规划,提高了工作的效率。     

基于改进粒子群算法的机器人时间最优轨迹规划

针对标准粒子群算法在进行机器人时间最优轨迹规划时容易陷入局部最优、早熟等缺点,提出一种快速收敛的改进算法.算法采用动态学习因子策略替代传统固定的学习因子,并在此基础上利用"3-5-3"混合多项式插值函数进行规划,最后在MATLAB仿真软件中完成机器人各关节运动轨迹的拟合.研究结果表明:改进粒子群算法的局部收敛速度和全局...     

蝙蝠算法的全局收敛性分析

为了研究蝙蝠算法的收敛性,本文基于随机搜索算法的全局收敛性判断准则对蝙蝠算法的收敛性进行了分析,并通过仿真实验进行了验证．结果表明,蝙蝠算法不完全满足随机搜索优化算法的2个全局收敛准则,无法确保全局收敛,因此蝙蝠算法属于局部搜索优化算法．     

基于改进NURBS曲线插补算法的食品分拣机器人轨迹规划

目的：为了更好地规划食品分拣机器人的运动轨迹,降低其振动幅度,使食品分拣机器人能够高精度地完成任务。方法：以Delta并联机器人为基础,结合NURBS曲线插补算法和改进的遗传算法,提出了一种以最优运动时间为目标的食品分拣机器人路径规划方法。采用改进遗传算法来优化NURBS曲线。通过仿真对优化前后进行对比分析,验证了该优化方法的可行性。结果：与优化前相比,所提的优化方法可以在一定程度上降低食品分拣机器人的运动时间,从优化前的3 230 ms降低到优化后的3 070 ms。关节空间的机器人曲线也更加平滑,可以充分发挥并联机器人的性能。结论：该轨迹规划方法能有效提高食品分拣机器人的分拣稳定性和效率。     

SCARA机械臂在金针菇搬运生产线中的应用研究

为改善金针菇工业化生产线上选择顺应性装配机器臂(selective compliance assembly robot arm,SCARA)的运动性能和工作效率,基于遗传算法对其进行轨迹优划。首先,机械臂工作路径分为3段,运用运动学分析求出各路径点处对应的关节变量。其次,在关节空间内使用3-5-3分段多项式插值函数对关节变量进行轨迹规划,使得加速度连续且无突变,解决仅使用三次函数规划机械臂的抖动问题。通过遗传算法对各段路径进行时间优化,得到最优的运行时间。最后进行仿真得到关节角度、角速度和角加速曲线,曲线表明:3-5-3分段多项式轨迹可以即保证运行平稳无冲击,且优化后整体运行时间减小39.8%,实现速度和时间的最优化,对机械臂控制具有指导意义。     

基于改进门字形轨迹的番茄生产线DELTA分选机器人轨迹规划

目的：解决现有番茄加工生产线DELTA机器人在番茄分选过程中存在的效率低和运动稳定性差等问题。方法：在对DELTA机器人分选系统进行分析的基础上,将回旋线优化的门字形轨迹用于DELTA机器人轨迹规划。利用回旋线替换门字形轨迹的直角部分,建立以时间最优为目标的优化模型,通过改进的蚁群优化算法求解优化后门字形轨迹参数。通过试验对其性能进行分析。结果：所提方法相比于门字形轨迹和文献[20]方法具有更优的平均分选时间和分选成功率,平均分选时间分别降低了11.61%和1.63%,分选成功率提高了2.05%和0.56%。结论：所提规划方法有效提高了DELTA机器人分选精度和效率。     

桌面级机械臂的智能控制方法

提供一种桌面级机械臂的智能控制方法,对其控制系统方案进行整体设计,使用树莓派来驱动电机,在其上安装机器人操作系统ROS,使用YOLO算法来实现目标物体的检测与识别,并将此整合到OpenCV中,用ROS系统的MoveIt!工具包进行运动路径规划。结果表明,该方法满足桌面级机械臂智能抓取物体的需求。     

基于PID的现代加工生产机械臂控制系统设计

为了提高现代加工生产流水线上的机械臂控制效率,设计一种基于PID的机械臂控制系统,该系统适合对固定运动轨迹的机械臂进行控制,其控制过程利用分步式的多处理器协同控制,具有控制精度高、响应速度快的特点,能够满足生产流水线机械臂的运动控制要求,大大增强流水线生产效率的控制效果。     

基于动力学模型的面料抓取机械臂轨迹跟踪控制方法

为提高纺织服装行业中面料抓取机械臂的轨迹跟踪精度,建立考虑参数不确定性的动力学模型,采用反步法在浸入与不变(immersion and invariance, I&I)自适应理论框架下设计了一种轨迹跟踪控制方法。首先,建立含未知参数的柔性关节机械臂动力学模型;其次,采用I&I自适应控制方法设计了关节转动惯量的自适应律,并通过构造光滑函数实现参数估计误差流形的不变性和吸引性,保证参数估计误差收敛到0;最后,将所设计的自适应律引入反步法设计控制律的递推过程中,使所设计的控制律对不确定参数具有自适应特性。仿真结果表明,与传统反步法相比,所设计的I&I自适应反步法能更快速、更稳定地达到对期望轨迹的跟踪效果,该算法对期望轨迹的跟踪误差可保持在±0.002 rad之内。     

基于机械臂的食物储藏室热缺陷检测系统

目的：提高食物储藏室围护结构的缺陷检测效率。方法：提出了一种基于机械臂搭载热红外相机履带式行走机构为一体的检测机构，根据围护结构的面积规划采集路径，采用改进Ostu图像分割方法对采集的热红外图像进行分析并输出其“缺陷”部位的大小及位置坐标。结果：“缺陷”的检测率和误检率分别为92%和6.6%。结论：检测机构能完整扫描并采集食物储藏室围护结构热红外图像，图像分割法能较为清楚地表述出热源的大小，符合机械视觉检测的实际应用要求。     

基于时变惯性权重学习机制的蝙蝠优化算法

为解决蝙蝠算法容易陷入局部最优,过早进入停滞状态等缺点,在蝙蝠算法更新模式中引入时变的惯性权重,给出3种不同的惯性权重学习机制,将蝙蝠算法进行改进,提高算法的开发和探索能力.通过数值仿真实验,将3种不同学习机制下的改进蝙蝠算法与基本算法进行对比分析.结果表明,改进的蝙蝠算法具有较高的收敛精度和较强的全局搜索能力.     

基于S7-200Smart PLC的菌棒码垛机械臂控制系统设计

菌棒码垛机械臂控制系统以S7-200Smart ST30标准型晶体管输出PLC作为核心控制器,通过运动控制向导对控制系统进行组态,以Smart 700 IE V3做上位机方便修改运动参数和对运动状态进行实时监控,简化了操作流程,保证了机械效率。     

基于机械臂的全自动智能坐便器测试系统

近年来智能坐便器行业快速发展,但伴随的是质量问题频繁出现。测试是质量把关上的重要一环,目前智能坐便器主要为人工测试,这样就不可避免的引入人为操作误差。因此,本课题基于机械臂的全自动智能坐便器测试系统,主要围绕系统框架设计,系统实现方法展开。     

基于三维视觉的机械臂抓取策略研究

随着生产线智能化要求提高,配备三维视觉的机械臂能提高对异型物体的抓取成功率。文章搭建三维视觉抓取平台,利用Canny算子获取物体边缘轮廓信息,提出一个较高效的GQSN(Grasp Quality Score Network)结构网络,优化了候选抓取位姿,并设计人机交互界面以完成机械臂抓取全过程的监控。     

基于ANSYS的机械臂吹扫装置

为了解决机械臂对表壳外表面完成抛光后机械臂易与表壳发生粘连的问题,笔者设计了机械臂吹扫装置,并讨论了该装置2种不同进气口位置的设计方案.利用SolidWorks建立2种方案的三维模型,将其导入到ANSYS软件中,利用FLUENT模块进行流体动力学仿真分析.根据迭代计算曲线和压力分布云图,得出2 种方案均可使表壳顺利脱离...     

时间窗下的改进蚁群算法在旅游路线规划研究

当今,大部分人们会选择旅游进行生活娱乐,而如何规划出更好的旅游路线,对提高旅游人群的出行体验有着极大的影响。通过对蚁群算法中启发式函数的改良,变异搜索操作和随机因子及时间窗约束策略的引入,优化蚁群算法对景区的搜索,使得规划出的旅游路线更贴合实际情况。仿真结果表明,该方法具有良好的实用性和有效性。     

基于机器视觉的机械臂柔性分拣技术研究

基于机器视觉的机械臂柔性分拣技术是利用机器视觉三维立体成像,自动识别需抓取对象信息,再通过机械臂柔性系统进行分拣的技术,面对工作环节繁多、多样化与复杂化的分拣工作,该技术有着极高的应用价值。在分拣工作中,有效利用机器视觉的机械臂柔性分拣技术能加强分拣工作效率与质量,提高分拣领域的智能化、信息化进程。因此,该文针对利用机器视觉的机械臂柔性分拣技术的实际应用进行分析。