水下焊接机器人视觉传感器设计

为满足水下焊接的要求,提出了一种用于水下焊接机器人视觉传感器的设计方案.首先介绍了水下焊接机器人视觉传感系统的组成.并对传感器内部CCD和激光器的空间布局结构进行了设计,最后对视觉传感系统与焊接装置的总体进行了设计,并着重介绍了传感器的密封设计.给出了设计后传感器实物照片.     

基于液动的水下船体清刷机器人的研究

为了自动清刷水下船体表面附着的海生物和锈蚀等,降低船舶的航行阻力,研究了水下船体表面清刷机器人.分析了国内外水下清刷技术发展现状,针对水下船体清刷技术要求,分析和设计了机器人的泵油回路、推力吸附回路、行走转向回路和清刷系统回路、机器人的总体控制策略和实验方案.通过实验表明了水下船体清刷机器人各项性能达到了设计要求.     

大型构件水下焊接机器人系统

针对水下焊接环境要求,设计了一种履带式水下焊接机器人系统,该系统由机器人本体机构、激光视觉传感器、控制系统和焊接系统组成. 机器人本体机构由履带式移动平台和焊枪调节机构构成,运动灵活可靠,满足水下焊接焊缝跟踪要求. 完成了视觉传感器部件选型及光路设计,实现水下环境的焊缝自动识别. 设计了基于PLC机器人控制系统和协调控制方法,实现水下环境的焊缝跟踪控制. 同时在水下焊接试验平台完成焊接跟踪试验. 结果表明,机器人运行稳定,焊缝成形较好,焊接质量满足要求.     

多传感器信息融合技术在无损检测中的应用研究

概述多传感器信息融合技术的原理与方法,着重介绍将该技术应用于无损检测时的具体算法。     

基于多传感器的机器人夹取系统研究

为解决由于内置传感器较单一导致的机器人抓取动作不灵活、作业精度低等问题,提出一种基于多传感器的机器人夹取系统。首先采用扩展卡尔曼滤波算法融合机器人内置传感器所测量的位置、速度和角度等信息,实现机器人自身位姿检测。在此前提下,利用外置传感器完成对目标物的自动识别与定位。为增强信息的可靠性和系统的分辨能力,并根据输出信号对机器人夹取动作进行运动学建模,设定夹取系统的硬件、软件环境及传输电路后完成系统设计全过程。实验结果证明：所提方法设计的机器人系统能够实现对夹取目标的精确对准,运动特性明显提高,作业误差有效减小。     

水下机器人技术在焊接中的应用现状与前景

就水下机器人技术的发展。结合目前水下焊接面临的技术问题，介绍了水下机器人技术应用于水下焊接的现状和前景；介绍了目前的焊缝跟踪技术、电弧图像处理技术以及遥控焊接技术。     

多传感器信息融合在液压系统智能故障诊断中的应用

针对采矿工程机械液压系统故障诊断方法存在的局限性,提出了一种基于多传感器信息融合的智能故障诊断方尊。该方法采用模糊神经网络融合诊断中心作为故障诊断的执行机构,算法上采用BP算法。通过一实例论证了在液压系统故障诊断中采用多传感器信息融合故障诊断方法比采用单传感器信息故障诊断方法更具有准确性和可靠性。     

基于多传感器信息融合的输电线路巡检机器人自主越障方法研究

针对550 kV架空输电线路巡检机器人在运行过程中对线上金具识别不稳定及自主越障效率低等问题,基于多传感器信息融合的方法,结合机器人在线越障过程的特点,提出了一种基于多传感器信息融合自主越障方法与策略,并进行了在线自主越障实验。结果表明:以巡线机器人为平台,基于多传感器信息融合的机器人自主越障策略是可行的,提高了机器人越障运动的准确性和灵活性,保证机器人安全可靠的运行。     

多传感器信息融合技术与液压系统状态监测、故障诊断

本文从多传感器信息融合系统概念、信息融合的层次和方法等方面对多传感器信息融合技术的现状进行了阐述，提出了基于多传感器信息融合技术的液压系统状态监测与故障诊断的系统框图，并介绍了诊断系统的组成、工作原理及主要特点。     

水下机器人激光视觉传感焊缝跟踪

为实现水下焊接的智能化,在设计好的水下机器人平台上,开发了一套焊缝自动跟踪算法。采用2自由度PID控制算法控制横向滑块实时精确跟踪焊缝,爬行小车依据滑块的位置与速度信号粗略跟踪焊缝轨迹的模糊控制方法实现大范围的焊缝自动跟踪。焊接试验表明,该算法具有较好的稳定性、可靠性,跟踪精度高,可达到±0.3 mm,在水下环境中移动机器人自动焊接具有良好的应用前景。     

基于单目稀疏法多传感器融合移动机器人定位

针对移动机器人室内定位过程中,单目视觉难适应光照变化、里程计累计误差导致定位误差较大问题,提出边缘侧多传感器融合的定位方法.以稀疏直接法(半直接法)作为单目视觉的前端,实时单目相机估计位姿,通过惯性传感器恢复尺度输出位置信息,并且获取IMU的加速度以及偏航角、里程计当前速度,通过扩展卡尔曼滤波算法融合3种传感器信息,实...     

水下仿生机器人设计与实现

为解决大型舰船水下部分检修的难题,设计一台水下仿生机器人。利用SolidWorks软件建立仿生机器人的3D机械模型,设计其控制系统,并分析它在水下工作的力学特性。仿生机器人工作时,利用超声波、陀螺仪等传感器将检测到的水下环境参数转换为电信号,并实时将电信号发送到STM32控制器中;通过STM32控制器根据预设的算法对各种信号进行处理;通过STM32控制器发送命令,控制推进器、摄像头等执行元件,从而实现仿生机器人的自动运行。该仿生机器人运行稳定、反应灵敏,没有发生漏水和无法控制的情况,达到预期目标。     

低成本模块化水下观察机器人设计

水下机器人是能够在水下运动并且具有一定视觉和感知能力的装置,是海洋开发的核心技术。提出一种低成本、模块化的小型水下机器人,将控制系统、推进系统、信号转换系统、观测系统设计成独立模块,并将模块合理布局于机器人主框架上,可快速构建应用于不同场合的水下机器人。并设计了水下机器人的位置和方向自动控制算法,该算法不需要高阶复杂的控制模型,可采用低成本的控制系统和传感器,采用STM32F系列单片机用于传感器的数据采集、计算和控制输出。实验结果表明,所设计的系统具有良好的性能,符合设计要求。     

超小型水下机器人的发展现状及若干问题探讨

主要介绍超小型水下机器人的研究和发展现状，叙述了当前国外、国内超小型AUV(Autonomous underwater vehicle)、ROV(Remote operated vehicle)研究的进展，提出了当前存在和急需解决的问题及所涉及的相关技术，为进一步开展超小型水下机器人的研究工作提供了依据。     

机器人点焊多信息融合及控制

点焊质量一直是国内外焊接国界学者致力研究的重要课题之一。目前尚未得到圆满的解决。点焊过程的复杂性、熔核形成过程的不确定性,尤其是点焊过程采用的质量监控方法的单一性决定了点焊质量控制是一项非常困难的任务。本文分析了基于单一传感器信息资源来描述焊点熔核形成过程存在的局限性,首次提出了采用多传感器信息融合控制点焊质量的思想。通过参数选择、特征信息提取,建立了点焊过程多信息融合模型。采用结合法、平均法和决     

基于非线性多传感器复合定位融合算法应用研究

针对移动机器人单传感器数据短时丢失、定位精度低、传感器频率异步等问题,采用激光雷达、IMU、轮式里程计获取定位信息,提出基于扩展卡尔曼滤波和互补融合的组合数据融合方法。先通过S-G滤波算法对初始定位数据进行预处理,利用扩展卡尔曼滤波融合算法实现IMU和轮式里程计传感器的定位数据融合,得到融合数据1;再利用互补融合算法将融合数据1和激光雷达进行融合得到融合定位数据2。其中融合数据1对激光雷达进行实时补正,解决频率异步的位移偏差,从而明显提高定位精度。最后采用Gazebo仿真平台,搭建移动机器人模型以及设置传感器的基本参数,验证算法的有效性和稳定性。实验结果表明：数据融合算法提高了非线性传感器的定位精度和稳定性,并且平均定位误差在8 cm内。     

家居安全隐患的智能机器人多传感器控制系统设计

按照家居环境设计了可巡航机器人本体。根据对现代家庭安全隐患的分析,得到典型安全隐患。通过多种传感器对典型安全隐患进行监测,利用GSM移动网络来给主人发准危险信号短信,主人通过互联网技术完成特定安全隐患的预处理。实验结果表明:该机器人系统能够实时对家庭隐患进行监控,稳定性好,可以实现预警和对特定安全隐患的远程处理。     

模糊PID算法的水下机器人控制系统优化

为应对复杂的水下工作环境,提高水下机器人工作时的稳定性、灵敏度和抗干扰能力,提出一种模糊PID算法对水下机器人原控制系统进行优化。优化后的水下机器人机械结构、控制系统硬件架构不变,仅通过改变软件程序对水下机器人进行模糊PID控制。水下机器人工作时,各类传感器把现场的环境参数转化为电信号,经预设的模糊库进行模糊化处理后发送给STM32控制器;STM32控制器按预设的程序对模糊化信号进行处理,处理完去模糊化后的电信号后发送给执行元件,从而实现水下机器人的模糊PID控制。MATLAB/Simulink仿真和水下测试结果显示：与经典PID算法比较,经模糊PID算法优化后的水下机器人反应更灵敏、系统更稳定、抗干扰能力更强,达到了预期的效果。     

水下机器人的发展及在黄河上的应用

随着黄河治理步伐的加快,黄河水下机器人技术作为人类探索和治理黄河的重要手段日益得到人们的重视。对黄河水下机器人进行了定义和分类;简要介绍了国内外水下机器人的国内外现状,以及水下机器人在黄河治理中的应用;分析了黄河水下机器人的关键技术,指出了其发展方向,给出了合理化的建议。这对黄河水下机器人事业的发展起到一定的引领作用。