型材搬运机器人视觉伺服控制研究

文章通过分析型材搬运机器人视觉伺服控制的技术要求和特点,提出一种基于型材型心线坐标附加值模型的识别算法,并以此作为型材图像边缘检测与识别理论的算法,分析了机器手的定位方法;以数字图像处理理论和算法为基础,以VisualC 6.0为平台,实现型材搬运机器人视觉伺服控制图像处理与机器手定位坐标值的确定,提供了一种型材搬运机器人视觉伺服控制的方法。     

四轴工业机器人运动控制与视觉码垛

针对基于平行四连杆机构的码垛机器人运动控制与视觉抓取的问题,进行了相关运动学和视觉算法的研究。码垛机器人本体采用双四连杆结构,二轴驱动采用一组四连杆结构、三轴驱动采用一组四连杆结构,一轴及四轴由电机带动减速器直接驱动。在根据码垛机器人的结构特点,首先,建立了基于MDH法的连杆坐标系,其次从正、反运动学建模两个方面对拟人手臂进行了运动控制描述。然后,提出了一种Hough-链码视觉识别算法,以满足码垛机器人视觉功能需求。最后仿真结果表明,该码垛机器人可以有效解生产线上码垛作业问题。     

工业机器人码垛线的设计

工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备,是综合了计算机、控制论、信息和传感技术、人工智能以及仿生学等多学科而形成的高新技术。现有国内的生产线中,考虑到成本及技术原因还无法实现全自动化无人生产,但在后端劳动力大量集中的成品码垛上,本身的成本过高及人力消耗巨大,工业机器人码垛线的出现是可以马上适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而取代人工作业。     

基于视觉的工业机器人码垛控制系统

为避免工业机器人码垛过程中出现物料错位、物料摆放位置不准确等问题,基于实际问题,设计了基于视觉的工业机器人码垛控制系统。该系统利用欧姆龙视觉系统,得到了各个物料两个标记点在相机坐标下的位置信息,通过Socket通信,将信息传送给机器人;通过分析机器人运动学算法和坐标融合方法,得到了图像数据与机器人基坐标的关系;通过编写机器人RAPID程序,实现了物料摆放位置修正运动。试验结果表明,物料的放置位置误差均值在基坐标的X、Y方向分别被控制在了0.2 mm和0.3 mm内。所述控制方法实现了工作区域内物料的准确定位,精度高,鲁棒性好,满足了工业使用要求。     

工业码垛机器人运动学与轨迹插值算法研究

针对码垛机器人运动控制和实际应用问题,对码垛机器人运动学与轨迹插值进行了深入的研究。首先利用码垛机器人平行四边形结构特点,建立了连杆相互之间的坐标系,进行了正运动学描述。其次利用了位姿分离法简化了运动学方程,同时使用牛顿迭代法解决了运动学反解的问题。再次,对四自由度码垛机器人进行了数据采集分析,验证了牛顿迭代法解决运动学的正确性。最后,讨论了散乱节点插值算法在机器人轨迹规划中的应用,利用该算法对机器人路径轨迹进行插值以使得机器人运动轨迹更为平滑。实验结果表明,牛顿迭代运动学算法和散乱点插值算法具有很好的鲁棒性,对于机器人的精确运动和动力学控制有着重要的意义。     

基于PMAC的工业码垛机器人控制特性研究

以工业码垛机器人控制系统及其控制特性为研究对象,设计了一种基于工业控制计算机(IPC)+多轴运动控制卡(PMAC)的模块化分布式控制系统,探讨了工业码垛机器人控制系统的理论建构和工程实现问题,并通过工程样机长时间、多样式的码垛作业实验,证实该工业码垛机器人控制系统能可靠实现伺服控制、路径规划、状态监控和人机界面操作.     

基于SVM分类识别的碗碟视觉伺服分拣机器人的设计

为解决商用碗碟清洗分装流水线依赖人工进行碗碟分拣的工程技术问题,以实现碗碟清洗流水线的碗碟分拣工序的智能化,研究并设计了基于视觉伺服控制的碗碟自动分拣机器人。该分拣机器人采用了直角坐标机器人结构,首先通过垂直安装在机器人上方的摄像头摄取待分拣碗碟图像,再利用视觉伺服控制软件中的经过训练的碗碟类型SVM分类器,对流水线上待分拣碗碟的形状进行识别,再进一步根据摄像系统的参数标定结果,利用图像处理的方法计算出碗碟的直径大小和相对X-Y坐标距离,并结合直角坐标机器人Z轴末端的超声波测距值,最终控制机器人完成碗碟吸取的动作。所设计的分拣机器人具有重复精度高、结构简单、造价低的优点,对提高商业碗碟清洗分装流水线的效率,优化分拣工序有着重要的意义。     

基于PLC与工业机器人的码垛工作站控制系统设计

结合车间的码垛工艺,提高码垛的效率,设计了一种基于PLC与工业机器人的码垛工作站控制系统。该系统以ABB工业机器人和西门子S7-200 smart为控制核心,采用以太网通信,结合威纶通触摸屏技术、变频器技术设计了码垛工业机器人的控制系统,该系统能自动完成物料准备、机器人自动拾取工具、取物料、码垛、送料等功能。系统设计完毕后在某电子设备厂进行码垛测试,原厂两班制8人、24 h连续生产情况下,受限于员工技术,产能存在±8%波动,同时受限于员工身体疲劳状况,码垛出错率为3～5%。测试结果表明,所设计系统的码垛准确率达99%,生产线中实现了自动码垛。实际应用证明,该控制系统投入生产后,效率明显提高,人力成本降低,准确率率提高,在码垛行业具有广阔的应用前景。     

视觉伺服双臂冗余度机器人的研制

本文对自行研制的视觉伺服双臂冗科度机器人的机要设计、传动比的确定及控制方案的实施进行了简述。     

基于图像的机器人视觉伺服免疫控制

视觉传感器的引入增加了机器人对周围环境的自适应性,拓宽了机器人的应用领域。可以预见,具有视觉的智能机器人将得到越来越广泛的应用。本文根据机器人视觉伺服控制系统的特性利用图像雅可比矩阵的伪逆和免疫控制原理设计了视觉控制器,并将之应用于机器人视觉伺服控制中。两连杆机器人平面视觉跟踪控制仿真结果表明在控制系统的动态调节过程中,PI型免疫控制器的免疫反馈机制能使偏差迅速消除,控制性能优于常规的PID控制器。     

伺服马达驱动工业机器人的动特性

介绍了一种多关节工业机器人的结构，并对其采用直流伺服马达和交流伺服马达驱动时的动特性进行了研究。     

码垛机器人的控制系统

介绍用于物料系统的码垛机器人，采用微型计算机作为主计算机，利用分布式二级控制结构实现系统的监控和作业管理，协调各关节的运动，准确地跟踪轨迹规划，使速度达到完全可控。     

工业机器人码垛数字孪生系统的研究与实现

为提高工业机器人码垛的智能化水平,将数字孪生技术与机器人码垛作业流程相结合,研究并设计了工业机器人码垛数字孪生系统。分析了码垛数字孪生系统架构,规划并设计了系统的功能模块和运行机制,阐述了工业机器人数字孪生系统数据集成模块、虚拟场景构建模块、虚拟机器人码垛模块和可视化辅助服务模块的实现方法,融合真实码垛场景下的机器人作业数据,实现了对基于数字孪生技术的工业机器人码垛虚拟可视化仿真与策略优化的信息反馈。设计并开发了面向工业机器人码垛作业的数字孪生系统,以物理码垛场景数据为例,验证了本系统的有效性,为探索数字孪生技术在工业机器人智能码垛的应用进行了尝试。     

米袋码垛机器人工作站

本文结合米袋搬运、码垛作业,介绍一种自动化机器人工作站的总体设计、关键部件及工作特点,这种技术同样适用于其它袋装物品的搬运、码垛作业。     

基于CAN总线控制伺服的码垛机器人系统

CAN现场总线是20世纪80年代末由德国Bosch公司为公共汽车系统设计的现场总线,是迄今为止唯一成为国际标准的现场总线,也是公认的全球范围内最具前途的现场总线之一.CAN现场总线最初用于汽车监控系统,后来CAN总线广泛地应用于过程工业、机械工业、纺织工业、农用机器、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域.1999年,6千万个CAN总线控制器投入使用,2001年市场销售超过一亿个现场总线器件.     

基于机器视觉的工业机器人分拣技术研究

将视觉系统应用到工业机器人当中去,使得机器人具有人眼的功能是当今机器人研究的重点。本文针对以往工业生产线分拣工件时存在的问题,从视觉的角度研究了相关技术难点。本文完成了基于机器视觉的工业机器人分拣系统平台的搭建,首先通过摄像机对传送带上进入工作区的工件进行图像采集,然后对图像预处理分析,接着用不变矩对工件进行快速识别,之后用Hough-链码识别算法对工件进行精细匹配,最后通过中心定位算法计算出工件的位置,引导机器人对工件进行分拣抓取。同时,本文还提出了多目标分块处理算法和Hough变换与链码相结合的Hough-链码识别算法。实验结果表明,该分拣系统可以有效解决规则几何工件的分类的问题,达到分拣的目的。     

基于机器视觉的工业机器人定位系统研究

随着《中国制造2025》提出,工厂对“智能制造”的战略地位迅速提升。工厂对智能设备的要求越来越高,传统的工业控制技术早已不能满足高质量产品生产的指标要求,尤其是在一些精度要求高、产品前沿报废率低的企业。近年来,机器视觉技术发展迅速,能够适应高要求、高精度的定位需求,机器视觉的引入极大的拓展了机器人的应用领域,对工业自动化发展具有重要意义。本文引入ABB机器人(IRB120)为基础,研究并构建一套基于机器视觉的工业机器人锂电池载流片定位系统。整个系统包括机器视觉系统和机器人控制系统,由机器人本体及控制器、CCD相机、计算机、图像采集卡、光源及软件系统构成。整个系统通过机器人与CCD相机的坐标系标定,模板标定,CCD相机获取锂电池载流片图像,对图像特征进行预处理,分类标记功能,图像处理技术,目标定位算法处理后,将锂电池载流片的定位信息通过通讯传输给机器人控制器,控制机器人执行完成锂电池载流片的定位任务。     

挂轨型机器人云台视觉伺服控制

由于海上升压站设备种类多、差异大,人工巡检存在漏检、误检和安全风险等原因,采用机器人对升压站设备进行工况监测与故障诊断具有显著的优势。文中通过分析相机成像原理和云台运动模型,完成了轻量化云台的集成。针对升压站检测目标种类多的问题,提出了基于SURF+FLANN特征匹配的云台视觉伺服控制方法,并通过二次对准策略实现了对目标设备的自动对准与图像采集。实验证明了该伺服控制系统的可行性与有效性。     

基于PLC技术的码垛机器人控制系统研究

分析了新型码垛机器人的机构原理,阐述了其控制系统总体设计方案,然后分别介绍了硬件系统设计及PLC软件设计,最后探讨了系统作业流程。     

码垛机器人运动学分析

针对四自由度码垛机器人采用的四连杆机构进行结构分析,利用D-H法建立机器人运动学模型进行运动学分析,包括机器人的正运动学、逆运动学、作业空间和灵活性的分析,利用MATLAB软件进行了作业空间的仿真,并在实验室环境下对码垛样机进行了试验验证,试验结果验证了机器人作业空间和工作能力的可行性。