基于MatlabRTW的排爆机器人控制系统

本文提出一种基于Matlab语言的排爆机器人控制系统的设计方案,使用SIMLINK仿真工具,分别设计了控制系统框图、控制信息流程图,并通过xPC目标系统实现了该机器人实时控制系统。实验结果表明,该控制系统能满足机器人自动抓取目标物体的实际要求。     

机器人超声接近觉传感器的研究

根据机器人超声接近觉的实际要求选择了超声探头,研制了相应的模拟控制电路和数字控制电路,并根据机器人控制系统结构的需要设计了相应的信号采集电路部分,对机器人超声接近觉传感器进行了某些研究.进行的校准后所作的性能测试已经表明,该接近觉传感器可以满足机械手控制的实际需要。     

机器人砂带磨削系统作业精度分析与误差补偿

为了更好地反映及提高工业机器人砂带磨削系统的整体性能,通过分析机器人应用系统的特点,详细 描述了工业机器人应用系统“作业精度”的含义及衡量标准．在此基础上,推导了机器人砂带磨削系统作业精度模 型,设计了机器人砂带磨削系统作业误差测量工具及校准系统,建立了实际的机器人砂带磨削系统．通过实际的机 器人磨削实验验证了方法的有效性．     

基于博弈论的多机器人系统任务分配算法

对多机器人系统任务分配策略进行了形式化描述,为任务分配方案的求解提供了一种数学描述工具;针对多机器人系统中机器人决策之间的相互依存性,引入博弈论的思想分析了多机器人系统的任务分配问题,提出了一种基于博弈论的多机器人系统任务分配算法(GT-MRTA).实验结果表明,算法复杂度较低,计算量较小,鲁棒性较好,获得的任务分配方案质量较高.     

一种基于随动视觉的排爆机器人自主抓取系统

在传统基于固定视觉的排爆机器人抓取系统中,相机视觉易被遮挡且不能保证拍摄清晰度。基于随动视觉技术,提出一种将深度相机置于机械手末端并随机械手运动的排爆机器人自主抓取系统。利用深度相机计算目标物体的三维坐标,采用坐标转换方法将目标物体的位置坐标信息实时转换至机器人全局坐标系,并研究相机坐标系、机器人全局坐标系与末端执行器手爪工具坐标系三者的动态映射关系,实现排爆机器人的自主抓取。实验结果表明,与传统固定视觉方法相比,随动视觉方法可在误差2cm内,使得机器人机械手爪准确到达目标物体所在位置,且当机器人距离目标物体100cm~150cm时,抓取效果最佳。     

浅析工业机器人的坐标转换矩阵算法

本文主要阐述笔者在使用史陶比尔六轴工业机器人进行激光加工的过程中总结出的一种计算方法,该方法基于线性代数理论对机器人的关节坐标和笛卡尔坐标进行相互转换。这种方法易于理解,既不要求机器人编程者掌握高深的数学知识,也不要求编程者购买价格昂贵的机器人模拟软件,可以实现六轴工业机器人位置的笛卡尔坐标与关节坐标的相互转换求解。通过实例验证,用此方法计算出的机器人关节坐标值,和史陶比尔机器人得出的关节坐标值相差在千分之一以内。     

工业机器人自适应逆模控制

本文提出一种关节型机器人的自适应逆模控制结构,采用机器人关节的等效线性系统的逆系统模型和满足可实现性条件的滤波器来构造相应的控制器,并由自适应机构在线建立和修改逆模的参数,使机器人的实际运行轨迹渐近地再现希望轨迹。仿真实验结果表明:采用本方案构造的控制系统响应速度快,跟随精度高、抗干扰能力强。此外,系统结构简单,易于实现。     

通用关节型机器人舵机控制系统的研究与设计

本文介绍了基于VC和Atmega 16单片机的一种调试工具的开发,这种调试工具使用方便,人机界面丰富、通用性强等特点,既可以供关节型机器人爱好者进行入门级图形化调试,又可以满足研究者更直观、精确的开发需要。     

基于相对坐标的机器人末端位姿测量方法

为了解决机器人末端6维位姿难以测量的问题,提出了一种末端位姿的间接测量方法,并给出了适用条件．该方法只需测量末端平台6个目标点在单方向上的相对位移,便可得到机器人末端的6维位姿数据,而且可以消除测量工具的零值系统误差．分析了各几何误差对测量精度的影响,得到了误差影响矩阵以指导测量精度补偿．最后,以一台6自由度运动模拟器为例验证了该方法的有效性．     

教学用MOVEMASTEREX机器人运动学仿真研究

该文针对“机器人技术”教学实验的实际需要,在分析了现今机器人仿真在教学实验上应用的现状的基础上,以MOVEMASTEREX教学用机器人为仿真对象,在用解析法建立运动学模型基础上,综合应用OpenGL和VC 等软件开发工具开发了一套运动学仿真软件,满足了教学实验的实际需要。文中较为详细地给出了简洁的解析法求解运动学模型和仿真软件框架图,最后给出仿真结果。实践证明,此方法简单易行。     

弧焊机器人工具标定与接触寻找焊缝实现

机器人工具标定就是确定工具坐标系相对于末端坐标系的转换矩阵,标定的准确度对机器人后续操作有很大影响。提出了一种工具坐标系标定方法,并在昆山一号机器人研发的过程中试验。在标定完成后实现了接触寻找焊缝,针对特定的焊接接头,使用焊枪末端或侧边触碰工件,记录触碰点的坐标,通过记录点的坐标值自动确定焊缝的始末端和焊缝的轨迹,减少了焊接每个工件均需示教始末端的过程,以及示教不准确带来的误差。     

基于对偶四元数的机器人方位与手眼关系同时标定方法

针对相机姿态估计及机器人运动学正解存在测算偏差时,手眼标定及机器人坐标系-世界坐标系标定结果不能准确收敛到全局最优解的问题,提出了一种基于对偶四元数理论的机器人方位与手眼关系同时标定方法.该方法首先将标定方程中坐标系刚体变换关系用螺旋轴、旋转角度和平移量参数化表示,再结合全局优化算法对平移量进行优化.搭建了PUMA560机器人数值仿真系统和工业机器人实测实验平台,将该方法与经典的四元数和对偶四元数标定方法进行了比较分析.仿真和实测结果表明,在相机姿态估计及机器人运动学正解存在测量误差的情况下,该方法无需初值估计和数据筛选依然可以保证求解结果的最优性.     

工业机器人视觉检测系统的现场标定技术

介绍了基于通用工业机器人柔性在线视觉检测系统的坐标测量原理。为了获得封闭和准确的系统坐标变换链,以MD—H模型为基础建立了机器人的距离精度校准模型,同时,对多个校准点运用奇异值分解的形式分步求解旋转矩阵和平移矩阵,实现机器人基础坐标系与激光跟踪仪坐标系之间的配准,进而完成多台机器人基础坐标系与车身坐标系的统一。实验表明:该方法操作简单,能够获得±0.30 mm的标定精度。     

机器人准确度的相机交会式测量系统

机器人的准确度是适应离线编程等应用要求而提出的.ISO 9283规定应对机器人进行准确度的检测;为了用误差补偿方法提高机器人的准确度,也必须测定机器人在其整个工作空间的绝对误差分布.但任何测试系统,如不以机器人的基座坐标定位,就无法实施准确度测量.本文首先提出了在相机交会式测量系统中,将测量坐标系与被测机器人机座坐标系精确对准的方法和装置,从而实现了 lSO 标准所要求的机器人绝对准确度的测量.     

海洋机器人动态定位的坐标变换与系统结构

本文给出海洋机器人的原理性流体动力学模型.动态定位的基本定义,海洋机器人既定向又定位的坐标变换与系统结构,和只定位不定向的坐标变换与系统结构.     

自主导航移动机器人视觉系统的一种标定方法

设计了一种基于视场中单个目标点的视觉系统标定方法,任意选取视场中的一点作为目标点,以该目标点为基准,机器人作相对运动来获得多个特征点。建立图像系列对应点之间的几何约束关系及各坐标系之间的变换矩阵,确定变换矩阵关系式,进一步求解摄像机的内外参数。该标定方法只需提取场景中的一个景物点,对机器人的运动控制操作方便、算法实现简洁。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于手眼标定方程AX=XB的精度影响因素研究

机器人手位姿数据对手眼标定精度的影响不可忽略,将对基于手眼标定方程AX=XB的精度影响因素进行分析.通过手眼标定仿真和实测实验验证上述两个因素对手眼标定精度的影响与理论分析的一致性.通过仿真与实测实验,总结得出了减小摄像机与靶标间距离、减小机器人手的运动前后到基坐标空间距离的相差距离,可提高手眼标定精度,通过四元数法和矩阵直积法验证了此规律在解AX=XB标定方程时的通用性,并且在摄像机与靶标间距约为230 mm以及机器人手的运动前后到基坐标空间距离的相差距离为3.2401 mm时,手眼标定平移向量相对误差最高精度可达0.0403%.     

机器人转动惯性张量的坐标变换

转动惯性张量是机器人动力学计算中的一个重要的物理量,本文用严格的数学方法推导并证明了一个刚体在两个共原点坐标系间转动惯性张量的变换公式,从而得出刚体从某一特定坐标系中的转动惯性张量来计算其它共原点坐标系中转动惯性张量的计算方法.     

基于眼固定安装方式的机器人定位系统

研发了基于眼固定安装方式的机器人定位系统,提出了一种方便有效的手眼标定方法。通过最小二乘法求解手眼坐标的变换关系,再根据工作台平面与摄像机成像模型的约束关系,求解出目标物体的三维位姿,并最终实现了机械手的精确定位。