微装配机器人姿态调整的设计

针对微装配机器人在装配任务中末端执行器对装配姿态的要求,将姿态调整结构安装在三自由度微动平台机械手的末端,使原有的机械手在空间三自由度定位的基础上,实现俯仰,摇摆,旋转三自由度的姿态调整.工作区任意位置定位后,在不改变位置的基础上,可调整任意姿态.     

工业机器人在航天器装配应用中的质量安全管理

为解决航天器装配中大质量设备安装及人员安全保证问题,对工业机器人在航天器装配应用中的质量安 全管理进行研究。依据航天器装配中应用工业机器人的特点,通过激光扫描传感器实现机器人移动平台的碰撞预警, 对移动平台的防倾覆进行受力分析,采用柔顺控制方法,实现机器人对外界环境的柔顺响应;同时,提出在管理上 采取措施以规范、约束操作者的行为,达到在装配过程中的质量保证。该研究可为其他类似的自动化设备应用提供 参考。     

Pro/Engineer下装配过程的仿真

针对Pro/Engineer CAD/CAM软件Assembly模块中不能体现装配路径及过程干涉的问题,提出了在组合件的skeleton下规划装配路径和动态仿真、在Pro/Program的Relation下设定干涉条件和仿真程度、以及通过人机交互解决干涉的方法.并以示例验证了该方法.该方法具有可以直接利用Pro/Engineer固有功能的优点,但是目前还无法做到装配路径的自动规划.若与零件库(Family Table)相结合,还可实现零件组装的过程仿真、替换、干涉检验.     

大型空间结构在轨装配技术的发展

许多空间任务都要求大型空间结构,而这些结构无法用运载工具从地球上以独立单元发射,只能在太空中构建。讨论了3种大型空间结构的构建方法,叙述了大型空间结构在轨装配技术发展的两个阶段,即具有装配辅助的宇航员手动装配阶段和空间机器人装配阶段,展望了未来采用高度自主空间机器人系统进行在轨装配的发展潜力。     

基于门限偶极子模型的多移动机器人路径规划

基于门限偶极子模型的多机器人路径规划方法,通过构造神经网络结构,采用门限偶极子模型,使多机器人工作空间的变化可用神经网络中神经元的活性值图表征.每台机器人根据自已的活性值图独立规划路径,并通过分配动态优先级的方法实现机器人间的避碰.仿真结果表明了所提方法的有效性.     

基于视觉对准的非硅MEMS 微小型结构件微装配系统

为满足非硅MEMS微小型结构件的高精度柔性装配需求,设计一种基于正交光路分时成像视觉对准的机器人串行微装配系统。介绍目前微小型结构、非硅MEMS和机器人微装配系统的发展概况,给出其总体结构组成及典型装配过程,重点分析视觉对准系统摄像机标定方法,对标定误差进行分析,最后对装配系统进行非硅MEMS典型零件装配实验分析。结果表明:所设计的装配系统视觉系统检测精度≤5.5μm,能满足一般精度的非硅MEMS微小型结构件装配要求。     

机器人火炮及其在登陆作战中的运用

机器人火炮是以机器人代替人力进行操作和具有某种特定智能行为的自动化火炮机器。分为直接执行炮兵射击任务的机器人、执行炮兵侦察指挥任务的机器人和执行炮兵后勤装备保障任务的机器人。机器人火炮系统是由射击部分和供弹部分两部分组成。而炮兵遥控潜水机器人在登陆作战中运用的解决方案包括提高单个炮兵潜水机器人的效能;和水下机器人联网,提升海上炮兵整体火力打击效能。     

改进蚁群算法优化的密集装配路径规划

为提高密集装配工艺作业效率,针对其装配工艺建立数学模型,得到装配过程中的多目标路径规划问题。 根据轮盘赌原则对蚁群算法进行改进,克服了算法容易陷入局部最优解问题并对装配轨迹进行优化。结果表明：该 规划探索出密集装配工艺的最优路径,提高了装配工艺效率。     

机器人化装配作业控制方法研究进展

本文详细地分析了装配机器人结构及其工作原理，总结了机器人顺应控制的实现问题，分析和比较各种实现方案的利弊，最后指出了装配机器人的努力方向。     

基于工业机器人的卫星舱板安装方法

为解决机械式6自由度翻转架车进行舱板安装时存在的问题,提出一种基于工业机器人的卫星舱板安装方法。采用移动机器人结合简易支架车的作业模式;采用机器人柔性力控技术实现舱板的自动销钉导向装配。研制成果应用至我国北斗三号的舱板安装中,单个舱板装配时间由以往的1 h以上缩短至30 min以内,操作人员由5人减少至3人,实际应用完成舱板装配400余次。结果表明：该方法为北斗三号的密集研制争取了宝贵时间,可为其他领域大重量部件的安装提供参考。     

移动机器人路径规划技术

为使移动机器人在实际地图环境中自主根据算法规划行走最短路径,研究A*、蚁群和遗传算法的实际应用.通过仿真和控制变量方法,将3种算法在模拟地图环境中进行最短路径规划,对比不同算法在不同复杂程度地图上的规划效果,找出实际地图环境中算法应用的规律,并通过多次测试与仿真修改.仿真结果表明:A*算法在实际地图环境中应用效果最佳,移动机器人能够自主根据A*算法规划出最短路径.     

基于粒子群算法的移动机器人路径规划

基于粒子群算法的移动机器人路径规划,通过建立目标函数、变换坐标等对环境建模,再引入粒子群优化算法,得到全局最优路径.MATLAB仿真结果显示,此方法可有效地解决空间作业机器人路径规划及避障问题.与传统遗传算法比,该法建模容易,计算快捷,可以在不同的障碍物环境下得到不同的优化轨迹,     

基于合作博弈的多机器鱼路径规划

为更好地实现机器鱼之间的协作,避免只规划单个机器鱼的最优路径而使系统运动有失协调性,提出基于合作博弈的多机器鱼路径规划方法。利用博弈论中的合作博弈建立数学模型,将系统中的多机器鱼对应于博弈的参与者,对多机器鱼路径构造合作模型下的博弈方得益函数,求得系统的帕累托(Pareto)最优解,从而得到整个系统的最优路径。在水中机器人2D仿真平台上进行实验分析并用Matlab模拟机器鱼轨迹。分析结果表明,该路径规划理论应用在多机器鱼运动系统中是有效、可行的。     

改进遗传算法在机器人路径规划中的应用

基于改进遗传算法的移动机器人路径规划,包括改进选择方式和动态确定变异概率两方面.先采用链接图法对工作空间建模,得出起始点到目标点的网络有权图.再利用Diikstra算法决策出初始优化路径,通过改进遗传算法调整各路径点,最后得到最优的或近似最优路径.选择方式以最优保存策略,局部出现相似个体之后实施灾变操作,且根据个体适应度函数值的大小动态确定变异概率.     

基于遗传算法的机器鱼水中路径规划

针对机器鱼水中路径寻优的具体要求,提出一种以遗传算法为基础的机器鱼路径规划方法。通过介绍遗传算法的3种基本操作,将遗传算法应用到试验场景中规划出最优路径,分析研究了一种根据目标点与机器鱼的距离变化而改变机器鱼运动速度的策略,并进行仿真分析和实验。仿真结果表明：采用遗传算法的水中救援路径规划可将救援时间缩短30%以上,提高了寻优效率。说明遗传算法对机器鱼的路径规划具有积极效果和快速寻优特性。     

基于航向示教再现的履带式移动机器人路径跟踪

本文阐述了一种基于航向示教再现的履带式移动机器人路径跟踪控制方法，人工示教时，从示教路径起点致终点，每隔一定距离记录移动机器人航向形成示教文件，再现控制复现了示教文件记录的航向与里程的航迹推算函数关系。实验结果表明，这种方法与有限的遥控干预相结合，仅用电子罗盘和里程计两种设备可简单，有效地实现移动机器人的路径跟踪。结合实验结果，对利用该方法进行路径跟踪的误差形成原因及其消除方法进行了分析。     

折反射全景侦察图像展开和矫正方法

为满足作战机器人实时全景侦察的需要,通过分析现有全景图像展开方法的特点及作战机器人侦察系统的成像映射关系,提出了一种快速低失真全景图像展开算法。该算法以同心圆环近似展开法为基础,采用光路跟踪映射法对圆环状全景图进行径向展开以保证展开精度,运用查表法和坐标旋转数字计算机CORDIC算法以提高展开速度,为避免展开后图像纵向和横向比例失真,给出了纵横约束关系式。仿真试验表明了该方法的有效性。     

便携式移动机器人手持监控系统

便携式移动机器人手持监控系统,基于嵌入式PC/104plus总线结构,由视频图像监视、状态信息监测、遥控指令、无线通信、数字地图交互及全局路径规划六大模块组成.各模块通过接口实现信息交换与数据共享.系统软件操作系统平台为Windows CE(WinCE),包括键盘扫描串口通信视频处理数字地图路径规划等模块.并以履带结构便携式移动机器人实验平台上的应用实例,验证了该手持监控系统.     

机器人战术靶示教路径采样和跟踪控制

针对机器人战术靶在实际战术演练中需实现任意路径的跟踪控制,提出一种示教路径采样和跟踪控制策 略。基于2 种示教分别制定路径点采样策略,其中：在线示教人工远程操作机器人战术靶行走,构建基于行驶距离 和转弯半径的路径点采样策略;离线示教通过上位机在地图文件上编辑定义一系列离散的路径点来完成示教路径的 绘制。路径再现阶段读取之前存储的示教路径,采用节点跟踪切换控制策略、速度分段控制策略、基于航向和偏距 组合误差的方向控制策略来控制机器人对路径的跟踪。在物理样机上对算法进行验证,结果表明：机器人战术靶可 很好地对任意复杂示教路径进行跟踪,其中路径跟踪偏差小于0.3 m,各路径点到点跟踪速度偏差小于5%。