基于多组件移动机器人软件平台的设计与实现

针对中小型企业开发家政服务机器人的困难,本文提出一种轻量级的基于组件的移动机器人软件框架,它可以促进移动机器人应用程序的建设并缩短开发周期.该平台通过组件将功能耦合在一起的控制器在软件上实现分离,使各个功能组件能够独立地在软件平台上运行.组件在平台上即插即用,通过XML文件描述组件信息,利用管道通信技术实现组件之间的通信.平台具有很强的伸缩性与可复用性,开发者只用遵循平台的标准,所开发的组件就能在平台上加载运行.从而解决了对开发者要求专业素养高以及开发效率低的问题.     

四自由度SCARA机器人控制系统研究

传统的机器人大多采用封闭的体系结构,其缺点是不能适应不同的应用场合,不便于不同软硬件平台移植。基于此,提出一种以Otostudio软件和计算机可编程自动化控制器(CPAC)作为软硬件研究平台的方案,并在该平台上开发SCARA机器人的控制系统,设计开发了一款具有良好开放性、移植性和拓展性的机器人控制系统。本系统利用Otostudio软件编写SCARA控制系统界面及底层运动模块,实现机器人的示教-再现控制,同时使用MATLAB对SCARA机器人的轨迹规划进行了仿真,验证参数设计的合理性。通过示教再现测试,其误差较小,满足控制要求。     

水轮机修复专用机器人本体测控系统开发研究

针时水轮机修复专用机器人本体测控系统进行了开发研究,提出了一种具有开放式结构和交互式人机界面的机器人测控系统方案。测控系统的硬件采用开放式结构的模块化、标准化机器人控制器,分布式计算机测控系统结构;测控系统的软件具有模块化结构,很容易增加新的控制算法与控制功能。     

基于Android端的电力GIS巡检机器人控制系统设计

Android系统是现在使用最多的移动操作系统,能够弥补传统基于PC端的工业控制的诸多缺陷,基于此, 本文面向电力系统GIS设备检修任务提出一种基于Android端的GIS巡检机器人新型控制系统,设计机器人的硬件控 制系统,开发Android软件人机交互平台,在Android移动设备上实现机器人的远程控制。同时,对所设计的GIS巡 检机器人控制系统进行调试与结果分析。实验测试结果验证了基于Android端的机器人控制系统能够满足电力系统 GIS设备的巡检作业需求。最后,通过硬件系统、软件系统、机械系统集成设计开发出电力GIS巡检机器人物理样 机,相比传统的基于PC端的机器人控制系统,基于Android端的机器人控制系统工程实用性更强、通用性更好,便 于二次开发,具有较强的推广和应用价值。     

一种机器人控制结构及通信网络的设计与应用

小型地面移动机器人是20世纪70年代美国提出的一种新型机器人,在军事侦察、反恐防暴、防核化及污染等危险与恶劣环境作业中有广阔的应用场景.该文介绍了一种小型轮式移动机器人的控制结构,并详细分析了控制器及各设备之间的通信.按照此机制框架,实现了机器人平台并进行简单开发.     

管道焊接机器人交互控制系统的设计与实现

针对管道焊接机器人设计了一个双处理器的参数调节、实时控制功能的交互式控制系统.其中包括以PIC为控制核心,由中文液晶显示模块、覆膜键盘和专家系统等组成的遥控盒系统;以DSP为核心,控制焊接机器人各电机、电焊机的控制箱系统.给出了系统的硬件构成和软件设计方案,讨论了实现过程中的关键技术.实际试用表明此系统具有焊接精度高、操作便利、人机交互界面友好的特点.     

纸卷包装机器人圆心识别方法研究

介绍了一种在工业机器人平台上应用光电传感器进行圆心识别的方法,并将该方法应用于国内某款基于KUKA KR 2700机器人的纸卷包装系统,开发了相应功能程序,实现了机器人在抓取盖板过程中自动找正位置的功能。经实验证明,该方法经济性好,可以适应恶劣工作环境,满足在纸厂高噪音、多粉尘环境下的工作要求,检测误差满足纸卷包装要求,提高了纸卷包装过程的自动化程度。     

机器人弧焊离线编程系统协调运动的实现

在焊接机器人柔性加工单元应用中,为保证焊枪与焊缝在弧焊过程中始终处于接头成型良好的焊接位置,需要机器人和变位机协调运动.ACADOLP弧焊离线编程系统实现了协调运动,阐述了该系统中的协调运动的算法原理.将协调运动分解为协调直线运动和协调圆弧运动,并给出了一种实现系统协调运动功能的方法,即变位机作为主手,机器人为从手,机器人跟踪变位机进行运动,实验验证了这种方法的可行性.     

基于PIC的管道焊接机器人人机对话接口的研究

研究了一种基于PIC单片机的管道焊接机器人的人机对话接口.基于SPI方式设计了以键盘为输入工具,多组数码管进行显示的软硬件系统.该系统与焊接机器人的各种功能相匹配,使管道焊接机器人的控制盒结构简单,人机对话界面友好,控制方便.实验结果表明该系统控制稳定、灵敏.同时给出了具体的硬件及软件实现方法.     

一种新型爬壁焊接机器人的焊缝跟踪控制

针对一种新型轮式移动焊接机器人研究其壁面焊缝跟踪控制,通过Pro/E与ADAMS建立机器人的虚拟样机模型,基于旋转电弧传感器采用特征平面法拟合偏差斜率的线性关系,在此基础上结合PID与模糊控制设计机器人的控制器,并联合ADAMS与MATLAB进行壁面V形焊缝跟踪控制仿真,仿真验证了偏差检测的准确性及控制器的有效性,证明机器人具有实现壁面焊接的能力。     

弧焊机器人系统的运动学求解

建立了Motoman SK6机器人和二轴倾斜/回转焊接变位机的模型,用Denavit-Hartenberg方法建立了机器人操作臂和变位机的运动学方程,实现了运动学正解. 根据机构特点用简化的几何解析法得到封闭形式的机器人运动学逆解,并实现了使变位机获得平焊位置的算法. 通过机器人系统的运动学和平焊位置算法,可以实现焊缝在平焊位置焊接,从而保证了焊接质量. 算法简单,且运行速度快,为实现弧焊机器人系统路径规划和离线编程奠定了基础. 经过图形仿真与实际下载到机器人控制柜上运行,表明计算结果可以满足平焊位置焊接的要求.     

基于Robotstudio的弧焊机器人离线编程

弧焊机器人作为一种自动化焊接设备,其自动化程度在很大程度上取决于程序的编制。目前的工业机器人离线编程平台,可进行机器人作业系统的建模、简单作业程序的编制和作业过程仿真演示。对于由不规则曲线段构成的复杂焊接路径编程,可以用ABB机器人公司开发的Robotstudio软件进行机器人的焊接离线编程。试验证明,该软件可用于各种高质量弧焊作业的编程。     

水轮机修复专用机器人焊接(MAG焊) Fuzzy控制器设计

为了在复杂环境下提高自动化焊接质量,依据模糊集合理论,结合项目工程实际应用需要,提出了水轮机修复专用机器人焊接系统构成,给出了模糊控制器的结构设计,选择焊接电压误差、焊接电压误差变化和送丝速度作为基本论域,建立了模糊控制器的控制规则．实际应用表明,在平板平焊情况下,其焊接平滑性、稳定性明显优于人工焊接质量．     

适合航行的六足仿生机器人Spider的研制

研制了一种新型六足仿生机器人Spider,应用于复杂地形环境中的自主步行。设计了具有全方位移动能力的机器人本体结构,并基于灵活度评价函数对结构参数进行了优化;以ARM芯片为主控制器、FPGA芯片为协控制器构建了机器人硬件控制系统;实现了一种基于功能-行为集成的步行控制器,用于生成静态稳定的自由步态。仿真和实验结果验证了六足机器人的崎岖地形全方位自适应步行能力。     

Simulation Platform of Underwater Quadruped Walking Robot Based on MotionGenesis Kane 5.3 and Central Pattern Generator

It will still in lack of a simulation platform used to learn the walking of underwater quadruped walking robot. In order to alleviate this shortage,a simulation platform for the underwater quadruped walking robot based on Kane dynamic model and CPG-based controller is constructed. The Kane dynamic model of the underwater quadruped walking robot is processed with a commercial package MotionGenesis Kane 5. 3. The forces between the feet and ground are represented as a spring and damper. The relation between coefficients of spring and damper and stability of underwater quadruped walking robot in the stationary state is studied. The CPG-based controller consisted of Central Pattern Generator（ CPG） and PD controller is presented,which can be used to control walking of the underwater quadruped walking robot. The relation between CPG parameters and walking speed of underwater quadruped walking robot is investigated. The relation between coefficients of spring and damper and walking speed of underwater quadruped walking robot is studied. The results show that the simulation platform can imitate the stable walking of the underwater quadruped walking robot.     

Application of neural networks and fuzzy control to the welding robot

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｒｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｍｏｄｅｒｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｊｏｉｎｔｈｅｍｅｔａｌｐｌａｔｅｓ .Ｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｒｅａｌｉｚｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｒｏｂｏｔｓｏａｓｔｏｏｂｔａｉｎａｇｏｏｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｅｌｄｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ .Ｔｈｅｓｅａｍ ｔｒａｃｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｒｏｂｏｔ .Ｍａｎｙｓｅａｍ ｔｒａｃｋｉｎ…     

Improved single-neuron PID controller for DC motor applied in robot system

An improved single-neuron proportional integral derivative (PID) controller and a new method to build the DC motor system were presented in the article. In the simulation, the robot arm is considered as an external load to DC motor. Both the motor module and the load module are created in Simulink to achieve simulation results closer to real robot system. In this way, it can well verify the performance of the improved single-neuron PID controller, which is a combined controller of normal PID controller and single-neuron PID controller. Besides, an intelligent switcher can help to realize the function of choosing a better control algorithm according to motor’s velocity output. Simulated results confirm the rapid and stable response of the improved PID controller. Moreover, the improved single-neuron PID controller has an excellent ability to overcome the load impact and supress the jamming signals. At last, a GUI interface platform is built to make the controller easier to be applied in other robot systems.     

一种基于模糊神经网络的机器人轨迹跟踪控制

提出一种模糊神经网络,并将其应用于两关节机械手轨迹跟踪控制。该网络采用三角形隶属度函数,将模糊控制与神经网络相结合,利用神经网络实现模糊推理。这种模糊神经网络能够在线调节输出隶属度函数中心以及关节间耦合权值,使得控制器具有更好的学习与自适应能力。仿真结果表明,这种网络能很好的用于机器人的轨迹跟踪控制中,是一种行之有效的控制方法。     

基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法研究

研究并提出了基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法,介绍了基于激光跟踪的焊缝跟踪技术的优点,对焊缝自动跟踪过程以及该过程中前置传感滞后跟踪、实时跟踪算法等关键技术问题进行了深入探讨。管道焊接机器人的工艺试验表明：该算法可有效提高基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪精度。