破拆救援机器人关键技术

根据机器人在灾难救援过程中的作用不同,对国内外救援机器人研究领域取得的进展及研究现状进行综述.研究表明,目前搜救机器人和搬运机器人不具备对灾后危险建筑物或废墟的智能破碎与拆除能力,提出将机器人技术与工程机械技术有机融合,进行液压驱动的大功率破拆救援机器人研究,归纳了破拆救援机器人研究的关键技术,指出研究面临的主要问题.     

基于ADAMS的超高压水射流破拆机器人机械臂仿真研究

超高压水射流破拆机器人已成为了混凝土水力破拆工具的主要载体。以超高压水射流破拆机器人样机为研究对象,利用Solid Works建立该样机三维模型;采用虚拟样机技术在ADAMS中对其机械臂进行不同工作环境下的模拟仿真分析,通过对该机械臂的ADAMS模型设置不同的部件材料参数和关节驱动函数,调整环境参数并模拟破拆过程,得到破拆机器人机械臂各运动部件的主要运动参数以及部分关键点的受力状况,提出了破拆机器人结构优化的理论依据,对提高破拆机器人的工作稳定性促进机器人的优化创新具有一定实际意义。     

超高压水射流破拆机器人喷枪结构设计

我国是水泥混凝土的产销大国,许多早期的混凝土建筑需要进行破碎和修复,而采用传统机械破碎方式不仅效率低下,易造成环境污染和材料浪费。采用移动机器人平台搭载超高压水射流喷枪,可以在多种环境下对混凝土建筑物进行破碎拆除而不损伤内部结构以及周边混凝土材料性能,优势明显。通过对国内外超高压水射流破拆机器人进行研究,设计了破拆机器人机械臂架机械臂架,优化了破拆机器人机械臂架结构关键参数。     

输电线路除冰机器人关键技术综述

输电线路覆冰严重危害到电网的安全稳定运行,与传统除冰方法相比,采用机器人除冰在能耗、成本及安全性等方面具有优势.作为一个新兴的研究领域,国内外对除冰机器人的研究尚处在起步阶段,并没有成熟的技术可借鉴,因此有必要对现有研究成果进行系统分析和深入总结.回顾国内外高压输电线路除冰机器人的研究和应用现状,详细探讨了除冰机器人复杂柔性结构输电线缆上的高可靠性运动机构设计;复杂非结构化环境下的机器人自主行为控制与导航;无损伤高效除冰机构;野外大范围长时间工作的持续动力供给;远距离强电磁干扰条件下的机器人远程通信、监测和遥操作;恶劣工作环境中的本体特殊保护机制等关键技术问题.给出除冰机器人下一阶段研究方向的建议.     

超高压水射流破拆机器人液压系统设计与研究

采用大流量超高压水射流可以对混凝土进行破碎和拆除,利用水射流对混凝土进行破拆时喷枪会产生较大的反作用力而无法用人工来扶持,为实现混凝土建筑物破拆的自动化以及高效化,采用液压驱动的履带式移动机器人喷枪搭载平台被设计出来。研究了超高压水射流破拆机器人的组成和工作原理,并根据机器人执行破拆动作时,各机构特性以及工作参数,设计了超高压水射流破拆机器人液压系统,并针对机器人机械臂架翻转以及往复运动机构的驱动部件进行了详细的设计,最后对液压系统的特性进行了分析和总结。     

液压拆除机器人发展现状研究

综述了国内外液压拆除机器人的应用领域和配套工具头的发展特点,总结了液压拆除机器人的性能现状、技术特点和关键技术,提出国内拆除机器人可发挥成本优势,缩小同国外产品差距,并设计研发新型破拆原理工具头。最后指出拆除机器人应将朝着结构紧凑、智能、绿色、环保的方向发展。     

超高压水射流破拆机器人机械臂架的仿真研究

超高压水射流破拆机器人应用含有沙粒的超高压水作为工作介质,对混凝土建筑进行破拆。破拆过程中其机械臂架需要承受较大的反作用力,其破拆过程是一个动力学的研究过程,通过应用Solidworks三维软件建立实体模型,应用ADAMS软件对机械臂架进行仿真研究,对仿真平台接口进行相关设置,模拟实际破拆动作,获得机械臂架的系统数据以及虚拟样机动作参数,并为进一步优化超高压水射流破拆机器人机械臂架的机械结构提供参数依据。     

港口多AGV智能导航解决方案设计与试验

针对复杂港口环境下多AGV水平运输问题,从多AGV智能导航角度出发,结合现有港口环境下AGV导航的实际需求,从车辆实时定位、车辆防撞等方面考虑,提出了一套高效灵活的复杂港口环境多AGV智能导航整体解决方案.该整体解决方案基于多传感器融合下车辆导航定位、复杂环境下车辆防撞等技术,可实现多AGV在港口的灵活高效运行.目前该智能导航整体解决方案已在A港口成功运用,验证了提出的复杂港口环境多AGV智能导航整体解决方案对提升码头的运作效率和智能化程度的可行性和有效性.     

便携式特种破拆的操作工艺对破拆性能的影响研究

便携式特种破拆技术即手工热剂破拆技术是由破拆枪和破拆弹两部分组成,其机理为熔化破拆和燃烧破拆,可在无电源、无气源和无任何设备的条件下实现破拆。本文主要研究了喷嘴与工件距离、破拆速度及破拆倾角对破拆性能的影响,通过试验,确定了三种操作工艺参数的最佳范围。     

共融机器人重大研究计划研究进展

“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划,聚焦“刚-柔-软机构的行为顺应与可控性”、“人-机-环境多模态感知与自然交互”以及“机器人群体智能与操作系统架构”三个科学问题,主要面向智能制造、医疗康复、国防安全和学科前沿四个重点方向,实施四年来取得了长足进展,构建机器人与人、机器人与环境、机器人与机器人交互的共融机器人研究体系,推动了工业机器人、服务机器人和特种机器人领域的理论和技术发展,相关科研成果为我国高端制造、康复医疗、国防安全等国家重大需求提供了坚实的理论和技术支撑。对在该重大研究计划支持下所取得的有关共融机器人的主要研究进展进行概述,内容涵盖“与环境共融的加工制造机器人”、“与人共融的康复辅助机器人”、“机器人间共融的群体智能与操作系统”以及“共融机器人前沿：新方法、新原理和新概念”,以此给出后续的重点研究方向和建议。     

破拆机器人拆除窑衬的时间最优轨迹规划

为提高破拆机器人拆除窑衬的工作效率,用4-3-4分段多项式进行轨迹规划,建立时间最短的优化目标,在运动学约束条件下,采用改进鲸鱼优化算法优化各关节的运动时间。混沌映射初始化种群和非线性收敛因子相结合的鲸鱼优化算法寻优能力较强,可以降低算法陷入局部最优的概率。仿真结果表明：各关节的角速度和角加速度曲线连续无突变,且满足运动学约束条件,能较好地发挥破拆机器人的运动学性能。本研究对破拆机器人拆除窑衬实现时间最优轨迹规划具有一定参考意义。     

类哺乳动物腿式机器人研究综述

类哺乳动物腿式机器人凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性,使其具有广泛的应用前景。从双腿式机器人和四腿式机器人两个方面介绍了国内外类哺乳动物腿式机器人的研究现状,分析和讨论了腿式机器人在腿部结构、关节驱动、导航、稳定性判据和控制算法方面的相关理论与方法,对存在的问题进行了讨论,并对未来的发展趋势进行了预测。     

一种高压室消防机器人

通过对消防机器人的功能和组成模块分析,确定消防机器人的结构形式。介绍了消防机器人的结构,并据此结构,对消防机器人的狭窄区域通过性能、稳定性和抗倾覆性能进行分析,所设计的机器人能够完成预定作业任务。最后,通过观察窗破拆、灭火操作和狭窄区域通过实验,进一步验证高压室消防机器人的性能,能够有效完成破拆和灭火作业。     

基于机器人的空间坐标测量技术研究现状及发展趋势

三坐标测量机、经纬仪、激光扫描仪、在线视觉测量等空间坐标测量系统逐渐在逆向工程中得到应用,但是复杂测量任务对测量范围、测量精度、测量环境的要求越来越高,现有技术已不能很好地满足工业需求。在介绍国内外学者提出的基于机器人的空间坐标测量方法的基础上,利用机器人的高柔性、高效率以及可搭载多种传感器等优点,解决测量任务中范围大、环境复杂、自动化要求高等问题。对基于机器人的空间坐标测量技术研究进行了系统综述,阐述了基于机器人的空间坐标测量技术研究现状,并分析了其技术理论与应用研究中的困难和解决方法。基于多机器人的组合式空间坐标测量代表了未来发展的方向之一。     

六足机器人关键技术综述

六足机器人具有丰富的步态和冗余的肢体结构,凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性,具有广泛的应用前景。作为一个新兴的研究领域,国内外对六足机器人的研究尚处在起步阶段,并没有成熟的技术可借鉴,因此有必要对现有研究成果进行系统分析和深入总结,以促进六足机器人的进一步发展。文中简要介绍了国内外六足机器人的研究现状,详细探讨了制约六足机器人研发的仿生结构设计、步态规划和多足协调控制等关键技术问题,并对六足机器人未来发展趋势进行了构想和展望。     

仿人机器人发展及其技术探索

仿人机器人是研究人类智能的高级平台,它是综合机械、电子、计算机、传感器、控制技术、人工智能、仿生学等多种学科的复杂智能机械,目前已成为机器人领域的研究热点问题之一.对国内外仿人机器人研究现状进行广泛调研,其中日、美等国在研制仿人机器人方面做了大量的工作,中国各高校也积极研究,取得了突破性进展.概括并分析机器人自由度配置、步态规划的分类、基于零力矩点的稳定性判据、传感器的分类和应用以及机器人控制系统等关键技术.     

基于代理模型的破拆机器人臂架结构优化设计

臂架结构是破拆机器人重要的工作装置,为提高破拆机器人臂架结构的性能,综合考虑整个臂架结构的静态特性以及动态特性指标,对其进行多目标优化。首先,确定了臂架结构最危险的工作姿态,并对其进行了静力学分析、模态分析以及谐响应分析;其次,建立了臂架结构总质量、最大等效应力、最大变形及臂架端部Y向最大频率-位移响应的代理模型;最后,使用NSGA-Ⅱ算法对建立的代理模型进行了多目标优化。优化结果表明,在臂架结构总质量不变的情况下,臂架结构的静强度、静刚度及动刚度均得到了改善,破拆机器人臂架结构的综合性能得到了提高。     

遥控抢险机器人及其关键技术研究

遥控抢险机器人的应用将会越来越广泛,该文阐述了遥控抢险机器人的基本工作原理及其关键技术。遥控抢险机器人是基于WY1.5/0.04履带式液压挖掘机的基础上改装而成。改装后具有抢险、灭火、搬运、破拆等功能。     

超高压水射流破拆机器人臂架仿真分析

目前混凝土建筑物拆除工作中,通常采用机械式破碎技术,该技术不仅容易对周围建筑物造成破坏,而且污染环境,超高压水射流破拆技术可有效解决该问题,且可提高工作效率.通过虚拟样机技术建立超高压水射流破拆机器人机械臂架驱动机构三维模型,采用AMESim对臂架驱动系统进行仿真分析,以获得重要工作参数.由仿真结果可知,设定参数可实现...     

未知环境下机器人避障设计研究

随着信息技术的发展,各个领域越来越需要高性能的自动化系统。机器人技术飞速发展,研究重点已经转向在复杂、未知、不可预测环境中独立工作的自主式智能机器人。介绍了机器人Q学习避障算法的实现方法,并构建了仿真实验平台,模拟了移动机器人在未知环境下自主地、安全地从起始点到达目标点的过程。通过仿真实验验证了Q学习实现机器人在未知环境下的行为选择控制是可行的、有效的,并验证机器人在未知环境下具有良好的越障性能。