桁架式拔管机器人导轨梁热力耦合变形规律和动态特性的有限元分析

服务于大型离心铸管机的桁架式拔管机器人,由于行程大、负载重,其动态特性和静态特性对精度有重要影响.应用有限元法,对大跨度X向梁的热力耦合静态变形规律进行了分析并对结构做了优化,分析了 Y向梁的热力耦合静态变形规律和动态时域响应.结果显示:优化后的X向梁热力耦合最大变形量约为0.15 mm,是原方案变形量的3％;Y向梁的变形量约为0.67 mm,其动态响应收敛,过渡时间短,振动次数约1.5次.分析结果表明:机器人的静态特性和动态响应可以满足工程需要.进行了工程应用实践,实践结果与有限元分析相吻合.研究结论对离心铸管铸造自动化有重要意义.     

基于欧姆龙NJ控制器的门架式机器人控制系统

为提高钢构行业的自动化程度和生产效率,设计出门架式钢板自动分拣机器人,实现了切割后钢板的自动分拣。门架式机器人的控制系统选用欧姆龙NJ控制器,采用Ether CAT总线方式连接伺服控制器和I/O模块,实现伺服电机的实时控制、多电机直线插补;通过Ethernet连接触摸屏,实现人机信息交互;增加MODBUS通讯模块与企业MES系统通讯,实现生产任务信息的实时通讯。     

接触状态感知下分拣机器人抓取过程多参数挖掘控制技术

由于分拣机器人在分拣货物时,易受到控制参数数量的影响,导致漏分拣或掉落等现象发生。为此,研究接触状态感知下分拣机器人抓取过程多参数挖掘控制技术。采用力传感器来获得接触状态信息,根据时间序列构造数据集,对不同时间序列进行了离散化。利用模糊PID控制算法,设计分拣机器人控制总体结构,以PID控制器原理为基础,获取分拣机器人接触状态感知多参数。通过模糊C均值聚类方法,挖掘模糊PID控制多参数群体中的关键参数,建立模糊关联规则,实现分拣机器人高精度控制。实验结果表明,所提方法的实际运动轨迹与期望运动轨迹相一致,在X轴、Y轴、Z轴坐标位置的避障误差低于1 mm,分拣失败次数低于0.5%,在不同传送带速度时的抓取速率均高于1.5个/s。该方法可以精准控制分拣机器人抓取、抬起等分拣动作以及避障动作,有效提高分拣机器人分拣精度、效率和动作稳定性。     

基于ROS的自动分拣机器人系统设计

为了应对电子商务迅猛发展给仓储物流行业带来的新需求和挑战,设计了一款具有自主导航、自动避障以及自动分拣功能的自动分拣机器人。该机器人上位机基于ROS操作系统实现了机器人的多点自主导航、自动避障功能;下位机则基于STM32实现了底层电机、传感器驱动控制;并且,通过上位机与下位机之间的通信,实现了机器人自主导航以及自动抓取之间的协调工作。同时,针对DWA算法掉头、避障效果差的问题,结合算法原理以及麦克纳姆轮的运动特性,对DWA算法进行优化。经实验验证,当选取sim_period=2.5时,算法优化后,机器人掉头完成时(旋转180°)的Y轴偏移量比优化前缩小了51%,运行时间也比优化前缩短了30%,并且具有更好的避障效果。     

基于PID控制的自动分拣搬运机器人的设计

为实现物流配送的智能化、自动化,提高工作效率,降低物流成本,对自动分拣搬运机器人进行研究。以单片机控制技术为基础,建立了机器人的运动学模型和动力学模型,分析PID控制算法,依据RFID读卡技术,实现了物品的搬运与自动分拣。最后通过仿真实验验证了系统的可行性。     

白酒码垛机器人静力学分析与结构优化

以白酒码垛机器人为研究对象,利用SolidWorks建立了白酒码垛机器人后臂的三维模型。采用ABAQUS软件对自动码垛机器人重要部件的有限元模型进行静力结构分析,获得了重要部件的应变、应力云图,并根据分析结果优化其结构。优化结果表明:改进后的后臂变形由0.486 4 mm降低到0.090 69 mm,优化增加了码垛机器人的静刚度,满足材料要求的应变范围。该分析方法对自动码垛机器人的设计与改进具有一定的指导意义。     

基于SVM分类识别的碗碟视觉伺服分拣机器人的设计

为解决商用碗碟清洗分装流水线依赖人工进行碗碟分拣的工程技术问题,以实现碗碟清洗流水线的碗碟分拣工序的智能化,研究并设计了基于视觉伺服控制的碗碟自动分拣机器人。该分拣机器人采用了直角坐标机器人结构,首先通过垂直安装在机器人上方的摄像头摄取待分拣碗碟图像,再利用视觉伺服控制软件中的经过训练的碗碟类型SVM分类器,对流水线上待分拣碗碟的形状进行识别,再进一步根据摄像系统的参数标定结果,利用图像处理的方法计算出碗碟的直径大小和相对X-Y坐标距离,并结合直角坐标机器人Z轴末端的超声波测距值,最终控制机器人完成碗碟吸取的动作。所设计的分拣机器人具有重复精度高、结构简单、造价低的优点,对提高商业碗碟清洗分装流水线的效率,优化分拣工序有着重要的意义。     

工业机器人在电机外壳加工生产线上的应用

为提高产品的数控加工效率及加工精度,对工业机器人上、下料技术、自动分拣技术及数控机床加工技术组合应用进行研究。针对加工对象,设计了机器人自动上、下料机构及加工成品自动码放系统,分析了FANUC机器人与数控机床的接口应用技术以及FANUC机器人与三菱PLC的CC-LINK总线通信技术。通过设计机器人自动上、下料的运行轨迹及通过iRVision视觉系统实现加工成品的自动码放,使机器人与数控加工成为一体,实现零件加工过程的自动化和无人化。     

自动粘贴双面胶机器人的系统设计与性能分析

根据工厂双面胶粘贴自动化作业需求,设计了一套自动粘贴双面胶机器人,并对自动粘贴双面胶机器人的硬件结构和控制系统原理进行分析,研究了双面胶自动粘贴机构以及机器人自动粘贴的控制方法,阐述了自动粘贴双面胶的工作流程,最后对机器人自动粘贴双面胶操作进行试验,结果表明该机器人重复定位精度为±0.9mm,直线度精度为1.04mm/100mm。     

快递分拣机器人控制系统的设计

为提高快递分拣效率,设计了一种基于OpenMV机器视觉模块的快递分拣机器人控制系统。在这一控制系统中,通过机器视觉技术实现快递件的轮廓识别、定位、扫码及分类,将STM32单片机作为运动控制核心,外接传感器感知机器人的状态,基于串口与机器视觉模块双向通信,实现对放置在地面的快递件进行自动分拣。通过制作样机验证了设计的合理性与可行性。     

快件分拣机器人导航定位系统的研究

为了解决物流中心快件自动分拣机器人导航定位精度的问题,采用惯性导航技术为主、视觉导航为辅的多种传感融合定位方式,设计了具有位置与方向信息的二维码数字标签,利用CCD工业相机获取二维码图像信息,结合microscan(迈斯肯)软件模块对图像的识别判断出分拣机器人小车相对于世界坐标的位置与偏转角度,便于进一步对机器人小车控制系统的设计。实验数据与实际应用结果表明:分拣机器人小车视觉导航定位系统是可行与有效的,且具有精度高、识别耗时低、计算量小等优点,能够满足分拣机器人工作时的导航定位精度要求。     

关于钢板轧制厚度控制技术的研究

钢板轧制厚度控制技术是钢板轧制过程中最重要、最基础的控制技术.以辽宁汇通企业集团公司1050四辊可逆式轧机改造为研究内容,对轧机的自动厚度控制系统设计理论进行了研究,结合轧机的弹跳方程曲线及钢板变形塑性曲线,分析了各种干扰因素对轧机钢板出口厚度的影响,建立了电液位置控制系统理论模型,研究了位置压下控制中的AGC问题,实现自动位置控制和轧机的顺序控制.通过实测轧制数据可知,轧制钢板实际厚度与钢板设定厚度的最大差值为0.054 mm,中心部位与边缘部位最大厚度差不超过0.039 mm,钢板厚度控制系统控制精度达到控制要求指标.     

基于机器视觉的水果分级分拣系统关键技术研究

机器视觉就是利用图像摄取装置等产品代替人眼做测量和判断,当前在水果分级分拣领域应用极广,已成为工业机器人进行农产品自动化检测的研究热点,但如何对采集到的自然图像进行高效目标分割和识别检测,成为制约分拣机器人应用的技术难点。现利用机器视觉测量精度高、结果稳定可靠和非接触性等优点,通过对苹果进行尺寸测量、空间定位,并根据果形大小、色泽光洁程度和表面缺陷等指标进行特征识别,实现对苹果品质的科学精准分级和自动分拣,并利用机械手臂自动完成不同等级水果的分拣,实现生产线上的"手眼"协调工作。     

融合PLC逻辑控制器的自动化分拣机器人动作控制优化

目前自动化分拣机器人在小件货物的分拣上普遍存在动作控制精度不足的问题,导致漏检或者掉落时有发生,为此,进行融合PLC逻辑控制器的自动化分拣机器人动作控制优化研究。研究首先分析了PLC逻辑控制器的结构组成和控制过程,然后分析了基于PLC的分拣机器人动作控制PID算法,并对该算法存在的不足进行分析,即PID三个系数取值需要整定,最后利用遗传算法对比例增益系数、积分增益系数、微分益进行优化,提高PID控制性能。结果表明:优化后,预期位置点坐标与实际位置点坐标误差均在1.0以下,分拣误差率均在5%以下,说明自动化分拣机器人动作控制优化研究具有成效。     

基于机器视觉的物料分拣工业机器人技术研究

随着我国工业经济的不断发展,机器人技术在工业制造领域中的用途也越来越广泛,尤其是对传统的物料分拣工作来说机器人已经基本上能够取代人工进行作业了。目前,利用工业机器人进行物料分拣工作主要是通过对机器人进行编程,但这种方法一般对设备和工作环境具有比较高的要求,成本也相对较高,因此,如何提高工业机器人在物料分拣中的精准度,对不同形状和尺寸的物料能够准确完成位置感应并完成分拣动作就成了我们应当重点关注的工作内容。在工业机器人编程中充分考虑机器视觉技术,让机器人初步具备人眼的基本功能,良好的视觉功能能够有效提高机器人物料分拣的效率。基于此,本文对工业机器人分拣系统和分拣流程进行论述,最后提出基于机器视觉提高工业机器人分拣技术的策略,旨在促进工业机器人在我国工业、制造业中的进一步推广和应用。     

并联机器人智能分拣系统设计

针对并联机器人在实际生产过程中对复杂工件的智能分拣问题,对并联机器人的配置、速度、加速度以及传送带的速度等方面进行了研究。对在分拣过程中影响并联机器人分拣成功率的因素进行了归纳,提出了一种基于视觉技术的并联机器人智能分拣系统,利用工业相机对传送带上移动的复杂工件进行捕获,利用图像处理技术获得工件的形状、位置等信息,并将所获得的工件信息传递给控制器,由控制器控制并联机器人对传送带上的工件进行抓取,通过实验获得了测试数据。研究结果表明:影响分拣成功率因素的优先级中,加速度对系统分拣的成功率影响较大,其次是机器人的速度,最后是传送带的速度。     

船舶薄板焊接变形的控制

船舶薄板焊接通常是指钢板厚度等于或小于3mm时的埋弧自动焊或钢板厚度等于或小于2.5mm时的手工电弧焊。军船、小型船舶和船体上层建筑常采用薄板焊接结构,其中船舶薄板焊后变形较大是薄板焊接的主要困难之一,它不仅严重地影响了薄板本身的结构强度,甚至会因焊件的变形而使焊接操作无法继续进行,因此很有必要对船舶薄板焊接变形控制技术进行研究。     

Delta并联分拣机器人的运动学分析及仿真

以典型的3-RSS型Delta并联分拣机器人为研究对象,进行了机器人结构的设计、运动学分析,推导了该机器人工作位置的正逆解方程,采用MATLAB进行了正逆工作位置方程的求解,并对该机器人执行器末端工作空间进行了运动学仿真,得到了并联机器人的工作空间,对Delta并联分拣机器人的运动控制具有较为重要的参考意义。     

面向分拣机器人的多目标视觉识别定位方法

针对分拣机器人作业目标的结构形状复杂、位置随机摆放等干扰因素的问题,提出了面向分拣机器人的多目标视觉识别定位方法。基于四自由度Dobot机器人构建了具有视觉感知的分拣机器人系统,视觉系统获取传送带上多目标的图像,图像预处理算法提高分拣目标的对比度,构建圆形和线性结构元素对最大类间方差法分割的多目标区域进行填充和边缘平滑。建立基于图像信息的质心坐标,对多目标区域的连通域进行识别与定位。实验结果表明,该方法能够实现对多目标数量的统计,在分拣机器人的手眼标定的基础上,实现了对形状复杂、位置随机的多目标进行识别与定位,为分拣机器人的自主抓取、分拣提供位置信息。     

物流分拣机器人的设计与研究

物流行业的物料分拣工作具有物料种类多、数量大的难点,为了解决此问题,设计一款新型的物流机器人,以机器代替人工方式来实现自动分拣工作.设计的物流分拣机器人采用新型麦克纳姆轮安装方式,运用正逆运动学,求得底盘运动方程.通过对连杆的机构分析,基于SolidWorks三维软件设计出多自由度机械手.采用以STM32为基础的多电机...