动力电芯上线搬运机器人的设计

针对新能源汽车动力电池组自动化装配生产线中,为了实现将动力电芯从定制料框中抓取上线到输送线定位托盘中的要求,设计了一种三自由度的直角坐标型搬运机器人。该机器人由三轴直线移动机构实现三维空间的运动,应用气动抓取机构实现电芯抓取动作。机器人控制系统以PLC为核心,以触摸屏为人机交互界面,运用示教再现的方法,实现动力电芯上料的手自动控制功能。试验表明该搬运机器人系统运行稳定可靠,通过实际应用可有效降低劳动强度,提高生产效率和产品合格率。     

一种变胞式码垛机器人机构设计分析

以码垛机器人机构为研究对象,将变胞机构的概念引入码垛机器人机构的设计,设计一种能够实现单自由度和两自由度间转变的码垛机器人机构,使其在两自由度时,具有可控机构的柔性控制特性,灵活实现码垛机器人抓取及装卸动作的精确定位,在单自由度工作式,具有较好的运动稳定性,实现码垛机器人稳定的搬运动作.应用邻接矩阵及旋量理论分析了该机构各构件间的连接与运动关系,为此类机构在工业机器人上的实际应用提供了一定参考.     

基于STM32的光电搬运机器人设计与试验

为实现对不同位置、颜色物料的搬运,设计一种基于STM32的光电搬运机器人.该机器人采用STM32f407芯片,以具有物料定位功能的循迹小车底盘为载体,通过颜色传感器识别物料颜色特征,经PID算法优化移动路径,以二自由度吊臂作为抓取机构,制作实物模型进行了试验测试.研究结果表明:该光电搬运机器人吊臂响应时间短,搬运速度快,运行效率高,并以1′20″的成绩打破了"中国机器人大赛——光电车型搬运赛"的记录.     

药房分拣机器人搬运系统的设计与分析

随着工业自动化的不断发展以及人工成本的不断攀升,医疗行业开始引入自动化机器人取代传统人工,特别是在医院药房实现高速、准确的药品自动分拣、发放等领域,已经有比较成熟的应用。搬运机器人是一种可编程控制其抓取运动的多功能机器,在替代枯燥重复运动,降低劳动强度,提高效率,抗环境干扰等方面具有无可替代的优势。研究对象是由三套搬运机械手单元组成的一个药房分拣机器人简单搬运系统。每个抓取机械手单元完成独立的抓取搬运动作,三套抓取单元在程序控制下协作,实现药品全自动识别、分拣和搬运的功能,并对机械手关键的腕部进行计算校核。     

基于齿轮传动的结构仿生螃蟹机器人设计

基于螃蟹的结构特性,运用仿生学原理设计了一款由八只足和两只钳螯组成的仿生螃蟹机器人。控制行走步进电机驱动齿轮曲柄摇杆机构实现螃蟹机器人的横向行走、转向等基本动作,控制升降步进电机驱动齿轮齿条机构实现钳螯的升降,控制摆动舵机实现钳螯的左右摆动,控制抓取舵机驱动两不完全齿轮双摇杆机构实现钳螯的抓取。该仿生螃蟹机器人传动灵活、动力传递效率高、维修方便,有很好的路况适应能力。该机器人在复杂路况下进行搜救与探测等方面,具有较好的应用潜力。本文为极端环境下的多足仿生探测机器人的传动设计提供了借鉴和参考。     

机器人手可变抓取力机构研究

根据物体轻重程度和表面软硬程度,拟人机器人手在抓取时应采用不同的抓取力,研制变抓取力手具有重要意义。分析了传统的变抓取力手指机构实现原理,得出变抓取力手指实现的关键。为克服传统机构的不足,提出了一种新型变抓取力手指机构设计思想,具体设计并实现了该变抓取力手指机构,该变抓取力手指机构能够应用于各种驱动类型的手指上。此变抓取力手指机构被应用到拟人机器人手——TH-1手食指的2个关节中。抓取实验证明,TH-1手能够稳定抓取不同尺寸的常见物体．     

全自动汽车离合器盖总成综合性能检测设备设计

为满足盖总成自动生产线综合性能检测工位需求,设计了全自动汽车离合器盖总成综合性能检测设备。检测设备机械系统主要由搬运机构及主机两大部分构成:搬运机构采用电动缸及无杆气缸提供动力;主机以交流伺服电机作为动力源,滚珠丝杠作为传动机构。应用数据采集卡采集传感器数据,采用工控机和PLC实现系统的自动控制。经验证表明,柔性抓取机构可完成对多种型号离合器盖总成的自动抓取;自动代分离轴承及锁帽结构,可较大幅度提升检测设备的检测效率及检测精度。     

基于PID算法和STM32的分拣搬运机器人的设计

为了提高物体分拣搬运的速度和效率,设计一种控制移动轨道在承载架上自由滑动的机械结构和基于此结构的搬运方式。此搬运方式的机器人控制系统以STM32为核心,红外传感器判断物体的存在,颜色传感器识别物体颜色,L298N分别驱动X轴和Y轴两个减速电机作为驱动装置,舵机和机械手为抓取搬运机构。系统应用增量式PID算法分别控制X轴和Y轴的减速电机同步运行。应用规划式全覆盖折返形算法对物体区域进行搜索。实验证明,可以实现全区域搜索进行颜色识别和物体抓取搬运的功能。     

带双目视觉的全向移动物流机器人设计与实现

为提升物流机器人的灵活性和智能化水平,将全向移动平台、物料抓取机器人、双目视觉识别等技术进行集成应用研究。分析了机器人的结构布局和运动学模型,完成了机械臂的机构原理设计,结合计算机应用视觉识别算法,选择具体的检测方法完成识别对象的角点、边缘及轮廓检测,实现对象的图像处理。通过双目相机成像模型实现坐标系之间的转换,达到定位目标物品的目的。最后,完成了物理样机的开发和实地操作的实验验证。实验结果表明,该系统可以有效地完成物品识别、抓取和搬运工作。     

基于KUKA-KL150码垛机器人的抓包设计

针对料袋大小和重量的要求,利用KUKA-KR150L150机器人实现对包装袋高速抓取、码垛的设计。该方案采用气动驱动手爪,并通过手爪开合机构,侧板夹紧机构和压包机构,实现包装袋可靠抓包、搬运、码垛的动作,以此对机器人详细的路线规划、动力学计算及气动系统进行了分析和研究,结果表明,该该方案能在多条传输线上实现快速码垛。     

智能物流搬运机器人设计

为了解决物流行业物料种类繁多，分拣、搬运、摆放精准度、可靠性不高，路径规划单一等问题，自主设计并制作了一款新型智能物流搬运机器人。该机器人以STM32F407为主控制器，选用4个37GB-545B自带编码器的直流减速电机作为输出动力，控制麦克纳姆轮旋转，从而带动底盘及其上端部件移动；陀螺仪检测机器人运动姿态和位置，为运动、机械手模块的动作提供反馈信息；通过对搬运物料的结构分析，基于SolidWorks三维软件设计多自由度机械手，机械手的手爪部分采用可拆卸式设计，满足不同物料需求，机械手的4个舵机相配合可以实现全方位抓取物料；视觉模块实现二维码读取搬运任物，识别物料的颜色和不同颜色色环及色环圆心；电源模块为各模块提供所需要的直流电源。设计的机器人通过多次调试和优化，能实现全程自主运行，无差错地完成二维码识别、物料颜色识别和物料的抓取，实现精准定位和出色的完成物料的精准摆放。     

自动化生产线多功能物料升降搬运装置的设计

为了实现物料搬运过程的自动化,并能灵活搬运多种不同的物料,设计了一种多功能物料升降搬运装置。在PLC程序的控制下,通过转动机构和输送机构完成多角度与多距离的移动,由旋转气缸和导轨气缸实现气爪的旋转和张紧并完成对物料的抓取,抓取后的物料会移动到指定位置。该多功能物料升降搬运装置适用于制药企业的自动化生产搬运,提高了劳动效率,节省了成本。     

四自由度小型搬运机器人的设计

基于工业用搬运机器人体积大、价格高的问题,设计了一款四自由度小型搬运机器人,以满足实际需求,实现搬运的功能。现对该机器人机械结构的平行四边形机构组、末端执行器、基座以及驱动系统和控制系统的设计进行了简单介绍。     

机器人柔性上下料系统设计与应用

为实现在搬运上下料工位的小批量、多品种混线柔性自动化生产的功能,提出了一种可靠性高、稳定性强并具有切换多样性和灵活性的机器人柔性上下料系统.以在烤炉工位散热器上下料搬运机器人及其抓手为研究对象,简要介绍了实际产线的应用工况,并分析产品的材料、特征、精度等参数的设计需求;重点研究了机器人抓手和末端快换装置的设计,阐述了机械机构、控制系统的设计与实现,并通过散热器生产现场实际应用实践.结果表明,机器人柔性上下料系统可进行2种产品混线生产,抓取独立浮动可吸收产品的制造误差,满足了散热器搬运使用要求,从而验证了机器人柔性上下料系统设计的正确性和可行性.研究结果具有较高的实用价值,为后续机器人柔性上下料系统市场推广奠定了基础.     

基于虚拟仪器的单目视觉导向机器人的研制

综合应用单目视觉测量和多传感器数据融合技术,设计一种室内搬运机器人。以NI-myRIO为主控制器,处理摄像头采集到的图像信息并提取设定物体的目标数据,处理传感器获取的姿态数据,对机器人进行自动导向,控制电机驱动机器人行进;以STM32单片机为协处理器,控制机器人上肢完成设定物体的抓取和搬运。通过实验测试,该系统能完成机器人的视觉图像处理和路径控制,机器人按照设定目标完成工作。     

动力锂电池组集成检测系统的研究与实施

动力锂电池组由单体电芯组成,单体电芯的差异性过大会降低电池组的使用性能和使用寿命。在传统的电池组生产方式中,需要人工对电芯进行编组,从而保证同一电池组中的电芯差异性保持在一定的范围内,但是这种方式安全生产不可控因素众多,且具有生产效率低、生产成本大、产品质量难以保证等缺点,无法实现生产过程的有效控制。介绍的系统由四轴机器人、专用电缸手爪、电压内阻测试仪、运输线体、扫码器、西门子PLC组成,该系统能在电池成组过程中精确检测和筛选电芯,减小同一电池组中的单体电芯之间的差异性,并实现产品质量信息的追踪溯源。     

应用于智能仓储的AGV货架搬运机器人

以智能、高效的仓储物流搬运设备为研究对象,设计出一款智能仓储AGV货架搬运机器人,通过标签传感器读取地标识别卡,运用导航磁条自动行驶到货架底部,通过蜗轮蜗杆机构抬升货架并行走到目标位置.根据当前AGV货架搬运机器人主流的驱动方式及其举升机构中电动抬升的工作原理,运用公式算法,确定其驱动方式,针对驱动电机、举升电机、固定螺丝和弹簧等进行选型.AGV货架搬运机器人采用Arduino芯片进行集中控制和分散模块化设计,通过摄像头和超声波实现路线规划和避障,增加MPU6050平衡模块实现姿态误差调整.实际应用结果表明,该设备具有工作稳定、性能可靠、操作简单、功能实现效果良好的特点,能为物流仓储行业的货物智能分类及搬运提供参考.     

基于OpenMV的智能搬运车型机器人的设计

基于OpenMV机器视觉模块、Arduino开发板,以智能循迹小车为载体、机械臂为抓取机构,通过颜色识别算法、速度及调节的PID算法,提供了两种移动方案,为完成对应的识别搬运功能,实现系统的工作流程,提供可行的、易于实践的图像识别的车型机器人的设计方案。     

基于Arduino起重运输机器人的设计

自动化物流搬运已成为工业流程中十分重要的一个环节,其有助于企业加快实现自动化升级步伐。设计了一款基于Arduino Mega2560和Arduino Uno单片机,结合稳压模块、电机驱动模块、超声波模块、直线丝杆步进电机、循迹模块等硬件的起重运输机器人,利用软件系统完成了循迹避障、升降架升降、机械手爪抓取等功能。通过对起重运输机器人的机械系统和控制系统内容开展理论分析,并进行相应的实验进行验证,最终实现了起重运输机器人对信息的读取和处理、路线循迹、避障、物品识别和抓取摆放等功能。结果表明：通过Arduino Mega2560和Arduino Uno的上位机软件编程和多次测试,该起重运输机器人系统稳定,搬运效率和完成度较高,提高了作业效率,实现了自动化物流搬运的目的,为智能工厂的柔性化生产提供了解决方案。     

基于机器视觉的机器人自动导线焊接

传统的电连接器焊接普遍采用手工作业方式,长时间的焊接会对操作人员造成一定程度的疲劳及损伤,因此,使用工业机器人完成电连接器和多芯导线的自动化焊接是一个重要的研究方向。通过研究电连接器与多芯导线的焊接工艺流程,提出了基于六轴协作机器人和七轴焊锡机器人完成焊接系统方法,重点论述了焊接系统、执行系统、视觉系统、协作焊接等系统的设计要点。通过在协作机器人末端加装视觉系统及智能夹手,引导机器人进行导线的抓取工作。通过拍照电连接器完成特征提取与匹配,驱动智能夹手将导线移至正确引脚位,由焊接机器人进行导线焊接作业,从而实现视觉引导下的自动化焊接,为基于视觉的机器人自动焊接技术提供了技术研究方向和方法支持。