工业机器人分拣技术的实现

以MOTOMAN-UP6机器人为基础,构建了一个基于机器视觉的机器人分拣实验系统.该分拣实验系统由机器人、PC机、相机、图像采集卡、传送带和自开发的分拣控制软件组成.系统的工作原理和工作过程为:当目标对象源源不断地进入分拣作业区时,通过相机连续自动地获取作业对象图像,然后由软件对采集到的图像进行运算分析、变换目标对象坐标、识别目标对象分类信息、维护分拣目标的运动踪迹,最终控制机器人实现分拣动作."单目标跟踪--抓取--搬运"实验和"多目标跟踪--抓取--搬运"实验证明了该技术的意义和实用价值.     

基于机器视觉的机器人分拣系统的设计与实现

传统的分拣作业一般采用示教或离线编程方式,当工作环境发生改变时系统无法即时的作出相应的调整,针对传统分拣方式中存在的不足,以并联型机器人和康奈视In-Sight7000型工业智能相机为基础,搭建一个基于机器视觉的工业机器人分拣系统。该分拣系统结合了并联型机器人和机器视觉两方面的技术优势,对经典的Canny边缘提取算子做出了相应的改进,通过提取图象边缘信息作为匹配的特征,克服了光照变化对视觉系统造成的影响,实现了当分拣对象由传送带运送进入相机视野时,系统可以高速的对分拣对象进行识别和分拣工作。该系统显著提升了机器人对工作环境的适应能力,提高了生产效率和系统柔性。同时,实验结果证明了该系统软硬件设计正确,分拣成功率高。     

基于LabVIEW工业机器人自动分拣系统设计

自动分拣系统是大多数流水生产线上的一个重要环节。基于机器视觉的机器人分拣则有着适应范围广、随时变换作业对象和变换分拣工序的优势。设计基于Lab VIEW软件控制的工业机器人自动分拣系统,采用Lab VIEW软件编程、设计原型。测试和实验证明,系统能够稳定地实现物料的迅速识别和自动分拣。     

基于NX MCD的工业机器人视觉分拣数字孪生系统设计

针对制造业中多类型、多颜色工件人工重复分拣出错率高的问题，设计一个基于工业视觉的工业机器人自动分拣物理控制系统和数字孪生系统。提出融合工业视觉、工业机器人、PLC等设备的以太网通信控制方案；基于视觉检测原理，应用视觉检测工具，结合PLC程序能够正确识别工件信息；基于NX MCD软件构建了工业机器人、输送带、工件等数字孪生系统；最后，对工业机器人和PLC进行联合编程，实现视觉分拣虚实系统同步作业。实验结果证明：该系统工件识别正确率高，工件分拣效率高，数字孪生系统能够实现虚实同步，为系统的动态监控、维护管理与虚拟调试提供了便利。     

融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统设计

针对制造业中多类型、多工位、无规则、有残次工件人工分拣出错率高与装配效率低下的问题,设计一个融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统.应用工业以太网构建一个包含视觉、PLC、HMI和工业机器人的硬件系统;提出结合图像匹配、圆孔识别算法的工件检测与识别方法;基于坐标偏移的方法设计了一个PLC控制工业机器人的优化算法;并对工业机器人进行示教与编程,实现工件正确分拣与高效装配.测试证明:该系统工件识别正确率达100％,工业机器人的示教位置大大减少,工业机器人的控制程序明显简化,工件分拣正确率与装配效率显著提高.     

四自由度机器人的建模和仿真

以SCARA四自由度机器人为研究对象,利用Pro/E软件建立了四自由度SCARA机器人的各连杆模型,并将各连杆装配为三维模型导入到MATLAB软件中。采用D-H方法建立了四自由度机器人的运动学模型,对四自由度机器人展开了运动学分析,描述了四自由度机器人末端位姿,对四自由度机器人操作界面进行了设计,并构建了四自由度机器人仿真平台。目前阶段得出的仿真结果表明了四自由度机器人仿真平台的可操作性,仿真方法是有效的。     

基于Pro/E与ADAMS的搬运机器人动态仿真研究

利用Pro/E建立四自由度搬运机器人的三维实体模型,在ADAMS中对其工作过程进行动态仿真,模拟其工作过程的运动轨迹,并讨论在4种不同驱动方式下搬运机器人主要构件的速度、加速度以及关节处的力在各坐标轴上的分量的变化情况。仿真结果表明:在不同的驱动方式下,速度、加速度以及关节处的受力情况均不相同,为进一步研究搬运机器人的运动学和动力学问题以及关节机器人的本体和控制器设计提供了基础。     

基于图像的机器人视觉伺服系统仿真

以四自由度GRB-400工业机器人为研究对象，采用CORECO图像采集系统，构建了基于图像的视觉伺服控制系统。建立了机器人视觉伺服系统的数学模型，推导了GRB-400机器人系统图像雅克比矩阵。应用Matlab和Simulink，对GRB-400机器人图像视觉伺服系统进行仿真实验。结果表明，本文构建的机器人视觉伺服系统对静态目标定位、对直线运动目标及曲线运动目标进行跟踪，可以达到较快的响应和较高的精度。     

基于FANUC机器人内置视觉识别软件应用研究

针对现场工程人员使用基于PC平台或嵌入式模块等机器视觉系统开发机器人视觉程序比较困难的状况,对机器人与内置视觉识别软件之间联系进行研究。以FANUC机器人集成内置视觉识别功能软件为研究对象,介绍工业相机与机器人物理连接;分析相机标定原理和标定过程;以2D形状和条形码工件为例,详细介绍了视觉识别程序处理过程和机器人视觉程序关键指令以及搬运程序流程。把多个模型混合放置,内置视觉系统都能准确识别,机器人都能精准分拣和搬运。机器人集成内置机器视觉系统硬件连接简单,识别工具丰富,使用方便,机器人程序与视觉数据交互便捷,拓展了机器人工艺应用范围。机器人集成内置视觉识别功能是自动化领域和机器视觉系统发展趋势。     

错架图书识拣机器人结构设计及运动学分析

设计了一个四自由度直角坐标错架图书分拣机器人,传动机构由一个R方向的转动机构和X、Y、Z 3个方向上的滑动机构组成,通过各个传动机构的运动实现末端执行器所要到达的位置。利用D-H参数法建立机器人的运动学方程,对机器人末端执行机构的运动进行理论推导,利用SolidWorks进行建模,将模型导入到ADAMS软件中进行运动学仿真。结果表明:机器人末端位移、速度曲线变化平稳,能到达空间中的指定位置,验证了结构设计的合理性,从而为控制系统的设计提供了依据。     

基于RobotStudio的机器人分拣工作站仿真设计

以工业机器人分拣工作站为研究对象,针对其轨迹规划和自动化生产协调难度大的问题,提出ABB机器人仿真软件RobotStudio应用于工业机器人自动分拣工作站中。进行三维实体建模并构建布局,运用ABB的Virtual Controller技术,导入到RobotStudio,搭建了自动分拣工作站的三维实体模型及整体布局。对手爪气缸Smart组件进行了子组件的添加及属性设置,创建了机器人I/O信号及连接方式,通过时间管理器仿真气缸的不同姿态动作,设定了机器人和手爪气缸之间的工作站逻辑关系,完成了机器人工作站的离线编程和仿真。为机器人分拣工作站的设计与制造提供了技术参考和可行性依据,可降低生产线设计及调试成本,并可用于指导现场生产。     

基于ABB机器人的柔性分拣系统设计

在瓶体人工分拣成本高、传统机械结构无法满足多瓶体柔性分拣的背景下,采用工业机器人替换传统机构,设计基于ABB机器人的柔性分拣系统,以实现圆柱瓶子表面检测工作站适用于多尺寸类型的柔性生产。通过分析圆柱瓶子尺寸变化与分拣作业位置的公式,以两台ABB工业机器人作为执行机构,采用平移功能实现上料、检测、分拣等动作的柔性调整。以伺服夹爪作为末端执行器实现对不同瓶口直径的夹取。以三菱PLC作为控制中心,触摸屏作为人机交互界面,通过流程设计与程序界面设计,实现系统中各设备的协同控制及各项功能的界面监控。调试结果表明：在基准瓶子示教的基础上,系统可实现适用范围内不同尺寸瓶子的自动分拣作业,且触屏操作便捷,满足柔性生产需求。     

基于柔索传动的香菇分拣机械手研究

面对香菇分拣过程中出现的人工挑拣和包装劳动量大、生产率低、难以精确控制分级指标等问题,研制了柔索传动的五自由度机械手,用于优质香菇的分拣。设计了整个柔索传动机构,包括机械臂的设计、钢丝绳的固定、钢丝绳预紧力的调整、底座电机的排布以及电机的固定。设计了整个机械手的控制系统,包括硬件电路的设计和图像处理设计。该机器人采用精密柔索传动技术,有效实现动力机构和执行机构的分离,使机械臂的结构配重得到优化;同时采用视觉检测系统,运用图像处理技术,增强了运动的智能化,准确实现优质食用菌的抓取;由传感器组成的闭环控制系统,使机器人的重复定位精度更高,可实现接近360°的全方位工位物料的抓取;该产品适用性范围广,不仅可以运用到香菇加工线上的分拣,还可以运用到其他预包装食品的分拣上。     

夹持工件打磨机器人离线编程及仿真系统设计

打磨加工对机器人运动轨迹精度要求很高。针对常规的在线示教编程不能满足打磨加工精度的问题,以Visual C++为开发平台,基于MFC框架以及OpenGL图形库接口搭建机器人离线编程仿真系统,实现机器人离线示教、程序编辑、建立轨迹目标点数据库等功能。通过基于工件模型STL文件分层切片生成机器人运动轨迹的方法,求得交点的姿态并得到机器人加工轨迹位姿的齐次矩阵,最后将获得的机器人打磨轨迹参数导入离线编程系统中,编程实现机器人打磨加工的可视化仿真。     

焊接机器人嵌入式示教系统设计与实现

示教系统在机器人系统中应用广泛,嵌入式遥操作是机器人示教系统的发展趋势。文章介绍了一种基于uC/OS-II操作系统的焊接机器人示教盒,详细描述了该示教系统的硬件组成和软件逻辑过程。该示教盒通过网络与上位机通讯,利用uC/GUI开发了友好的人机界面,通过实践检验表明,示教系统性能稳定,实时性好,可操作性高,取得了良好的实际应用效果,为嵌入式机器人示教系统提供了一种良好的解决方案。     

基于视觉的并联机器人药袋分拣系统设计

药袋包装是生产过程中一个重要的环节,将传送带上的药袋高速、准确地摆放到药袋盒子中对提升药袋包装的生产效率具有十分重要的意义。设计一款基于视觉的并联机器人药袋分拣系统,系统利用Robot Control系统控制并联机器人的运动,Soft PLC负责外围信号采样、逻辑控制等功能,MM240/A编码器输入模块记录药袋识别后的编码器增量值。药袋位置、摆放角度与轮式编码器增量值关联并传递给Robot Control系统,实现对药袋的视觉追踪和高速分拣。结果表明,该系统成功实现了药袋的视觉跟踪和抓取工作。     

并联煤矸石分拣机器人的结构设计及分析

针对人工选矸存在的工作环境恶劣、分选效率低等缺点,设计一种并联SCARA型煤矸石分拣机器人。建立其三维模型,阐述各部分的组成结构与工作原理;采用模型对称简化的求解方法,对分拣机器人进行有限元分析和强度校核;根据分拣机器人的几何特点采用解析法求解其正逆运动学。结果表明:该设计能够满足粒度在300~600 mm之间矸石的分拣,具有较高的安全系数和可靠性,能够应用在煤矸石分选及其他相关行业。     

机电一体化培训系统中MSM-2102软件的开发与应用

以德国SL公司柔性制造单元（FMC）的机电一体化培训系统为研究对象,介绍了系统的组成,探讨了系统的开发与应用,以机器人模块中MSM-2102为应用实例,提出将机器人程序设计与示教法相结合的方法。结果表明该法使程序修改更容易,并大大减少程序行数,从而达到优化程序的目的。