一种基于PSD的机器人动态轨迹测量系统的研制

本文介绍了一个基于 PSD 的机器人动态位置测量系统,描述了系统的构成,并对该系统中的标定方法,数据处理方法和为提高系统的性能所采取的硬件措施进行探讨,本系统通过长期考机和初步应用,表明了它具有良好的可靠性和有效性.     

弧焊机器人直线轨迹精度测试研究

在传统平面最小二乘拟合方法的基础上,提出空间直线拟合的方法。利用该方法对弧焊机器人的直线轨迹进行了拟合,拟合结果显示,机器人实到轨迹与指令轨迹之间存在较大误差,通过分析误差分布情况可以为机器人的位姿误差补偿及精度优化设计提供依据。     

用于机器人柔性坐标测量系统的视觉传感器设计

视觉传感器作为机器人柔性视觉坐标测量系统最重要的组成部分之一,直接影响测量系统的精度、适应性.针对机器人柔性坐标测量系统的需要,提出了两步法测量空间形状的原理和数学模型,设计了一种线结构光单目视觉传感器,对其测量结果进行了误差分析,并用实验的方法证明了该传感器精度适中,体积小,重量轻,可以满足工业现场在线测量的需要.     

基于惯性测量单元的轮式机器人轨迹跟踪仿真

针对轮式机器人轨迹跟踪质量下降问题,提出基于惯性测量单元(IMU)的轮式移动机器人轨迹跟踪控制方法.通过两个惯性测量单元(IMU)来建立轮式机器人的速度、角速度计算模型,针对轮式移动机器人执行中的差动命令对轮式机器人实施闭环控制;设计轮式机器人工作轨迹参考量,结合动力学模型提出轮式机器人轨迹跟踪控制器,使轮式机器人可以在指定的轨迹上进行跟踪.实验结果表明,提出的方法能够使轮式移动机器人的轨迹跟踪误差更小,跟踪结果更精准.     

基于嵌入式系统的机器人关节空间轨迹规划

针对工业机器人运行过程经常出现的因速度或加速度不连续从而导致抖动等问题,提出了一种基于B样条曲线的轨迹规划算法,该算法使用三次B样条曲线来对六自由度机器人的关节空间进行插值,并根据实时性的要求运用一种控制点衔接插补算法进行分段插补,最终应用于基于ARM9的嵌入式系统中。实验证明:该算法不仅计算量小、处理时间短,而且能保证速度曲线的连续平滑,减少了机械抖动。     

机器人视觉跟踪轨迹的分级规划方法

针对跟踪轨迹规划对于确保得到连续光滑的跟踪运动的重要性,提出了两级视觉跟踪轨迹规划方法。第一阶段在图像平面上规划运动轨迹,在图像平面上得到的离散规划点映射到机器人关节空间。第二阶段在机器人关节空间中用三次样条函数来连接这些离散点。为了满足实时控制的要求,在图像处理过程中采用窗口技术并抽取边缘特征。建立用于跟踪两维平面运动物体(如随运输带运动的物体)的机器人视觉跟踪控制系统。实验结果表明,跟踪误差渐近地减小到允许的数值范围,所提出的跟踪轨迹规划方法是有效的。     

基于遗传算法的多机器人系统最优轨迹规划

针对关节型多机器人系统在静态环境下的点到点的轨迹规划问题,提出了一种基于遗传算法的最优轨迹规划策略.采用遗传算法在综合考虑各机器人沿轨迹运动的安全性、运动代价以及运动学约束的基础上为单个机器人规划最优的运动轨迹,并通过协调各机器人沿预定轨迹运行的时间避免机器人之间碰撞的发生.针对含有3个二自由度平面关节型机器人的多机器人系统进行了仿真实验,实验结果验证了该方法的有效性.     

拉线式机器人末端定位精度测量系统

设计了一种基于拉线式编码器的机械式测量系统,可用于标定机器人末端定位精度和轨迹误差测量,该系统具有结构简单,操作方便,对测量环境要求低的特点。该系统基于三边测量技术原理,通过LabVIEW开发的上位机软件同步采集机器人连续运动状态下的编码器实时反馈数据,经过误差补偿、分析处理后,可实时计算机器人末端执行器的位置、速度、加速度等性能参数,并对影响系统精度的因素进行分析,利用冗余数据对测量结果进行了优化与改进。     

非接触式人体自动测量系统

本文基于结构光测量原理提出了一种双视点多光带非接触式人体测量系统，并提出了用校准架对摄像机和投影实施快速校准的思想，较为详细也给出了人体表面三维点坐标的计算方法。实验结果表明：该系统具有校准速度快、测量精度高和系统成本低的特点。     

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.     

非时间参考的机器人路径规划与控制方法

本文面向非结构化环境,针对传统的基于时间的规划方法的不足,提出了一种非时间参考的 机器人路径规划方法;并根据该规划的特点,设计了相应的控制算法．在这种规划方法下, 机器人遇到障碍时能自动停止运动,而当障碍物被清除后,又能沿以前的规划继续运动,避 免了系统所受到的损害和任务的重规划,提高了系统处理不确定事件的能力．     

基于微机的机器人离线轨迹规划系统

本文提出了基于IBM-AT微机的机器人离线轨迹规划系统.系统的软件主要包括;机器人和环境物的三维图形的交互式产生,运动学和动力学的计算,轨迹规划.碰撞的检测和图形显示动画.系统利用通讯模块和接口电路可以从IBM-AT到机器人控制之间传递信息.使用该软件的PT-300V工业机器人离线轨迹规划的实验已初步地完成.     

基于运动学分析的工业机器人轨迹精度测量的研究

机器人关节伺服系统的动态误差,是影响其末端执行器运动轨迹精度的一个重要因 素．本文以六轴关节型激光加工工业机器人为研究对象,采用D-H方法建立起机器人连杆坐 标系,在运动学分析的基础上,运用齐次坐标变换矩阵微分法,建立机器人各关节转角的偏 差值与末端运动轨迹精度之间的模型,并在此基础上,利用机器人与外部的串口通讯,对在 关节伺服系统影响下,沿各种空间位置运动时,机器人末端运动的轨迹精度进行了实际测量 ．     

基于知识的装配机器人选型专家系统的研制

装配机器人的迅速发展，使装配机器人选型变得越来越重要。本文根据装配机器人进行装配业的特点，主要探讨了装配机器人选型专家系统中知识表示、推理方法以及装配知识的获取等问题。     

IVECO横梁焊接机器人轨迹规划及计算机仿真研究

机器人的轨迹规划可以在关节空间中进行 ,也可以在直角坐标空间中进行 .本文分析了这两种轨迹规划的特点 ,给出了基于关节空间的轨迹规划算法和基于直角坐标空间的轨迹规划算法 .针对 IVECO横梁的焊接 ,进行了机器人的轨迹规划研究 ,并进行了计算机仿真 ,该研究成果已应用于 IVECO横梁焊接工作站系统     

双机器人协调控制系统

本文描述了基于集散控制原理,采用分层递阶结构建立的一个3级结构双机器人协调控制系统.该系统共分3层,最高层为任务规划级.它对双机器人作业进行离线编程及仿真,并负责对整个系统的监控和管理.第2层为协调级,它实现机器人作业的协调控制.并通过传感器信息对机器人轨迹进行实时修正.该层既可接收来自上层的命令或指令.对机器人进行控制,亦可在该层上独立编程.实现对机器人的控制.第3层为执行级,它实现高精度伺服控制.此外,该系统还提供了灵活的编程环境及良好的人机界面.用户可根据需要选择离线编程环境或实时编程环境,并且可在其相应的界面下工作,运行结果表明,系统性能稳定可靠,结构合理,编程环境灵活.我们在该系统上,成功地进行了PUMA562机器人和PUMA760机器人的点位协调和轨迹协调以及复杂的联合作业.     

机器人的最优五次多项式轨迹规划

为了避免传统多项式轨迹中的一些固有缺陷,本文给出一种新的适于工业机器人或操作器运动的最优五次多项式轨迹,并根据位置误差平方最小和加速度平方最小的加权指标函数,作者借助于PROLOG语言编制的可对符号变量进行各种数学运算的程序包求得了最优解的充要条件。从而使全部的多项式系数均可通过简便的代数运算而迅速获得最优解。进一步,做为5次轨迹的特例,生成了各种不同(或相同)阶次多项式不同排列组合成的新的多项式轨迹,多项式中所包含的冗余系数被文中建立的优化计算公式自动地唯一决定。给出的几个典型对比实例证实了这种轨迹的有效性。     

基于全局视觉的轮式移动机器人轨迹跟踪控制

将视觉伺服控制思想引入到全局视觉条件下的轮式移动机器人轨迹跟踪控制中,提出一种基于消除图像特征误差的控制方法.讨论并推导了包含电机模型的非完整移动机器人动力学方程,设计了鲁棒速度跟踪控制器.实验结果证明了文中方法的有效性.􀁱     

链式系统的轨迹跟踪控制

研究了链式系统的轨迹跟踪控制问题,提出一种新的跟踪方案,设计出能实现全局轨迹跟踪的一维动态控制器,将其用于一类轮式机器人的控制中.仿真结果表明所提方法的有效性.     

柔性空间机器人振动抑制轨迹规划算法

本文首次提出了一个描述柔性空间机器人振动的可直接计算的激振力指标，进 而提出了柔性空间机器人抑振轨迹规划算法．该算法采用均匀非周期四阶B样条描述机器人 的运动轨迹，B样条的控制点作为优化参数，使用改进的微粒群优化算法，以激振力为性能 指标对轨迹进行优化求解．该方法根据激振力指标而不是待定轨迹的控制结果来判定轨迹的 抑振性能，极大地简化了规划过程．对柔性双臂空间该机器人的抑振轨迹规划仿真，表明优 化轨迹取得了良好的振动抑制效果，证明了算法的有效性．