基于机器视觉的垃圾分拣机器人

为了把人从环境恶劣、枯燥繁重的垃圾分类工作中解放出来,本项目设计了一款基于机器视觉的垃圾分拣机器人.机器人以STM32单片机为主控,根据树莓派发送的不同指令控制六自由度机械臂抓取垃圾.机器人的视觉系统部署在树莓派上,视觉系统使用CSI摄像头获取图像并通过YOLOv4目标检测算法求得图像中垃圾的分类信息和位置信息,最后通...     

基于树莓派的齿轮表面缺陷检测系统设计北大核心CSCD

针对齿轮缺陷人工检测错误率高、效率低的问题,研发了基于树莓派的齿轮表面缺陷检测系统。系统以树莓派、工业相机、光电传感器和剔除装置为硬件平台,搭载开发的系统检测软件,完成齿轮表面缺陷检测与剔除任务。通过CCD工业相机在线采集齿轮图像信息,通过提出的基于HSV空间的LBP特征加权融合提取方法提取图像纹理特征,通过VGG16算法对特征进行裂纹、脏污、断齿等缺陷的分类,根据分类信息由树莓派GPIO引脚控制剔除装置去除缺陷齿轮。经过实验验证,系统剔除准确率达到94.50%,平均速度为1 435 ms/次。其硬件设备体积较小、成本较低、便于维护与管理,易于安装与推广至生产线环境。     

树莓派双目视觉测距与红外传感混合避障研究与设计

针对移动避障平台单一传感器进行障碍物的检测与避让时不能保证准确、可靠性的问题。研究和设计了一种基于树莓派双目视觉测距与红外传感器相结合的距离测量系统,并将此系统搭载于智能小车进行避障功能的实现。利用Open CV平台,通过一系列图像处理算法获取到障碍物的距离数据,再结合避障算法实现避障。考虑到PC平台体积过大,因此将算法移植到树莓派平台后搭载至智能小车,同时增设红外传感对双目视觉测距进行辅助,能够提高移动避障系统的鲁棒性。实验结果表明,使用此方法进行避障的智能小车数据精确、工作稳定。     

用于复杂空间曲面加工的机器人磨削系统

开发的用于复杂曲面的磨削机器人磨削系统由六自由度ABB机器人和砂带磨削机组成,其工艺流程包括工具和工件位姿标定、加工路径离线编程、自动磨削加工和检测.弹簧、比例阀构成的力补偿系统保证了磨削过程中接触力的稳定.该系统加工出的汽轮机叶片形面误差和表面质量比传统方法加工出的叶片有大幅度提高.     

基于SLAM的机器人在车间运送中的应用

运送机器人主要通过电机、舵机、激光雷达、微控制器和树莓派等硬件设备组装而成,并在树莓派或计算机端的ROS系统运用建图、定位和路径规划等算法,实现机器人的自动避障和自主导航。实验发现机器人建立的地图能够描绘出机器人环境的大部分物体,路径规划和机器人的响应效果良好,并在误差允许范围内,地图中的定位可精确到70%。因此,可将SLAM机器人应用于车间运送,以提高车间的工作效率,节约人力成本。     

基于碳化硼外壳的辐射检测机器人的设计

针对机器人在未知危险辐射环境的辐射检测方面,提出设计一种带有智能导航功能的仿生六足机器人模型,机器人上带有RPLIDAR A1激光雷达,STM32驱动板,OPENMV摄像头,树莓派3B+主控板,温度湿度传感器等各种传感器。通过SLAM技术及ROS机器人操作系统对地形进行扫描,以STM32控制地仿生六足为基座,使其可在大多地形中进行工作;以碳化硼外壳进行外壳涂抹,减少辐射对电子元件的影响;以及树莓派远程控制及OPENMV摄像头进行有效结合的设计。实验结果证明,设计的仿生六足辐射检测机器人有在辐射地形中有效地进行工作,减少辐射检测人员受辐射影响的意义。     

一种基于神经网络的自动跟随行李箱设计

设计了一种基于神经网络识别的自动跟随行李箱,以树莓派4B作为主控板,在主控板配置TensorflowLite使用环境,并搭载摄像头模块、HC05蓝牙模块和ISD1420语音模块等,通过摄像头获取图像后使用YOLOV3-tiny算法识别人物并使用IOUTracker跟踪算法进行目标跟踪.实验结果表明,该智能行李箱在实际环...     

基于树莓派的车辆识别与车流监测系统的设计

为实现交通路段的车流监测与交通灯智能控制,搭建了一套基于树莓派的车辆识别与车流监测系统。系统硬件设计借助嵌入式开发平台,利用摄像头采集路口车辆的图片信息,使用Zig Bee技术实现无线数据传输,采用树莓派主控模块完成图像数据分析与实时学习。系统软件设计综合应用了OpenCV、TensorFlow神经网络模型和Keras深度学习库等技术,采用图像处理技术对车辆数据进行检测、跟踪、分类,实现车辆识别。实验结果表明,系统可准确识别车流量,并能根据路口实际车流量对各方向交通灯时长进行合理控制和分配。     

用于复杂空间曲面加工的机器人磨削系统

开发的用于复杂曲面的磨削机器人磨削系统由六自由度ABB机器人和砂带磨削机组成,其工艺流程包括工具和工件位姿标定、加工路径离线编程、自动磨削加工和检测。弹簧、比例阀构成的力补偿系统保证了磨削过程中接触力的稳定。该系统加工出的汽轮机叶片形面误差和表面质量比传统方法加工出的叶片有大幅度提高。     

基于Global Status的汽轮机叶片检测技术研究

基于Global Status的汽轮机叶片检测,设计了一种可用于多种型号叶片检测的工装,在正反向叶片检测过程中不用调换拆卸,得到完整的汽轮机叶片检测技术.     

图像拼接技术在爬壁机器人位置伺服控制系统中的应用

针对传统爬壁机器人对裂缝图像拼接效果差而导致位置控制结果不精准、工作效率较差的问题,提出基于图像拼接的爬壁机器人位置伺服控制系统.选取 STM３２F１０３RCT６ 为主控芯片,采用气动方式设计机械气动结构,利用 PLC 位置伺服控制器实现故障电路检测.设计视觉控制平台,避免强电磁场影响.软件部分依据 CCD 相机实现机器人视觉监测,采用图像拼接技术删除相邻图像的边缘处重叠部分,实现对墙壁裂缝的准确监测,利用机器人运动速度及机器人预设位置轨迹计算爬壁机器人的位置伺服控制值,将该值传输至系统硬件,实现位置伺服控制.由实验结果可知,所设计系统对裂缝全景图像拼接的精准度较高,机器人的位置伺服控制准确率为 ９７．５％ .     

基于Visual C++6.0的计算机与PLC通信在小型排险机器人中的应用

介绍了利用Visual C＋＋6.0中的MSComm通信控件实现计算机对排险机器人的控制,通过图像实时传输,可实现远程监控.控制系统简洁有效地实现了计算机与PLC之间的通信和远程图像传输.     

Testing of discs of turbine rotors of gas compressors with the dye penetrant nondestructive testing technique

The special features of diagnostics of turbine discs of ΓTK-10-4 gas compressor units tested by the dye penetrant flaw detection method are considered. It is shown that disc blades must be dismantled and carefully mechanically cleaned, the spots in discs where such flaws as cracks are generated most often being analyzed, thereby reducing the searching and detection time.     

汽轮机动叶片磁粉探伤伪磁痕现象分析

对汽轮机动叶片磁粉探伤过程中出现的特殊磁痕现象进行了分析,找出了产生伪磁痕的原因,通过热处理工艺消除了特殊磁痕现象。     

机器人关节裂纹传动系统机电耦合动态特性研究

服务机器人关节采用驱控一体化集成设计,并且传动系统采用小模数变位齿轮。关节频繁运动容易导致齿轮传动系统产生裂纹,裂纹引起刚度变化从而影响整个系统的动态特性。根据变位齿廓建立变位齿轮裂纹刚度计算模型,分别研究变位系数、多种裂纹形式对时变啮合刚度的影响;其次利用集中参数法构建了机器人关节机电耦合平移—扭转动力学模型,并将驱动电机的电磁特性、齿侧间隙等因素考虑入方程中;最后通过统计学分析裂纹对传动系统的影响。研究结果表明：正变位使刚度增大,负变位反之;双侧裂纹对刚度的影响明显大于单侧;随着裂纹加深,时变啮合刚度加速降低;随着传动系统级数的增加,裂纹对传动系统的影响逐渐减弱。研究结果为变位齿轮传动系统裂纹故障诊断提供理论基础。     

风机行星齿轮系统齿轮裂纹故障诊断

针对风力发电机实际行星齿轮系统,由于幅值及相位调制现象(各种制造误差不可避免等原因所导致)带来的故障诊断难题,搭建了含各种制造误差的动力学模型。模型考虑了出现裂纹故障以后,故障对时变啮合刚度以及传递误差的影响,通过数值求解,对比行星轮、太阳轮以及齿圈出现故障后与正常齿轮系统的包络谱结构特性,总结了故障特征频率。在风力发电机齿轮箱实验台上进行裂纹故障试验验证,结果表明所总结的故障特征频率可以作为风力发电机裂纹故障诊断及定位的依据。     

图象处理在荧光磁粉自动探伤中的应用

荧光磁粉探伤是一种重要的无损检测手段,在工业生产中有广泛的应用前景。本文介绍一种用图象处理技术实现荧光磁粉探伤自动化的方法。这种方法是利用以IBM PC/XT为主机构成的系统完成。对于典型工件所进行的测试,取得良好的效果。     

基于ROS和激光雷达的室内移动机器人定位和导航系统设计与实现

根据自主运动机器人的室内定位需求,设计并实现基于机器人操作系统ROS和激光雷达的室内移动机器人定位和导航系统。机器人系统采用树莓派控制器作为控制核心平台,利用激光雷达采集环境信息,在ROS分布式框架下进行软件算法的开发,实现基于扫描匹配算法的SLAM功能、基于最优路径算法路径规划以及基于粒子滤波算法的导航功能。理论仿真及实验实测结果表明,系统可构建精度较高的环境地图,并对机器人进行定位,有效完成室内定位和导航任务,具有低成本、开源、模块化、易于拓展等优点。     

基于振动声调制的金属微裂纹定位方法研究

针对传统线性超声检测无法检测闭合微裂纹的问题,搭建了铝板的微裂纹振动声调制(VAM)检测系统,提取检测信号中的一阶旁瓣非线性信号和只滤除基波的全部非线性信号并对其时域反转,在ABAQUS有限元软件下,将其加载在铝板的无损模型上实现时间反转聚焦,获取铝板模型能量分布云图和各质点的位移信息,以此对微裂纹进行定位。结果表明,在时反信号的聚焦时刻原裂纹位置处有较强能量聚焦,只滤除基波的全部非线性信号聚焦效果优于一阶旁瓣非线性信号,振动声调制技术与时间反转方法结合能够实现对微裂纹的检测和定位。     

基于二维光扫描的细长孔内壁疵病检测技术

细长孔内壁疵病检测是采用光学、机械、计算机等技术实现深孔内表面疵病的自动观察与检测.该测试系统由光扫描光学成像分系统、CCD摄像分系统、计算机控制及图像处理分系统等组成.被测面的反射像通过内窥镜成像在面阵CCD的光敏面上,CCD输出的视频信号经图像采集卡输入计算机,经图像拼接及图像处理,最终完成疵病的检测与尺寸测量,测量精度可达到0.2 mm.本文重点介绍了细长孔内壁疵病检测的原理、二维光扫描成像技术、图像拼接和图像处理技术,并对总体的检测精度进行了分析.该项检测技术不仅可计算出细长孔内壁疵病的面积大小、方位,还可检测出镀铬层脱落面的大小、方位,内壁裂纹的长度、方位等.