击鼓机器人的设计与实现

设计并制作了一个击鼓机器人.该机器人具有5个自由度,能够实现击鼓的功能.机器人采用了单片机控制,通过离线编程设计可按预先设定的程序击鼓,通过示教系统设计实现人现场示教击鼓,具有展示性、娱乐性强的特点.     

基于多线程技术的击鼓机器人单片机电气控制系统

为了参加机器人大赛展示组比赛,设计并制作出击鼓机器人.击鼓机器人是一个具有5个自由度的机器人,由3个电机驱动,能够实现击鼓的功能.机械臂本体由铝合金制作,底座由有机玻璃制作,控制电路分为主控制电路与子控制电路,主控制电路为单片机开发板及其配套系统,子控制电路为声音与触感示教系统.机器人有整体电路及单片机控制电路,通过离...     

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垂直升降电梯轿底焊接机器人系统适用于垂直升降电梯轿底的焊接,能满足多种规格尺寸轿底的焊接需要。该焊接机器人系统采用·台松下天吊TA-1800焊接机器人,     

多机器人动态避碰及抬箱编队仿真研究

觅食、推箱以及编队是多机器人系统研究中的经典任务形式,提出的新的多机器人任务:抬箱任务是由觅食、推箱以及编队等任务拓展而来,适用领域非常广阔。设计了多机器人在动态环境中的各种反应行为,实现了多机器人之间的动态避碰;提出了围绕固定物体边缘形成抬箱队形的算法,该算法的设计具有可扩展性,详细考察了机器人之间发生碰撞的情形,并根据人类避碰的一般策略完全实现了机器人之间的动态避碰。仿真结果证实了算法的可行性。     

基于多目标遗传算法的水陆两栖可变形机器人结构参数设计方法

水陆两栖可变形机器人是一种兼具变形能力与两栖环境适应能力的新型移动机器人。在其机构设计中,结构参数直接影响该机器人在任务环境中的各项机动性能。针对水陆两栖可变形机器人工作环境复杂性和任务多变性,提出一种基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法,以得到该型机器人在两栖环境中的最优的综合性能。在水陆两栖可变形机器人陆地环境和水环境中运动学和动力学模型基础上,建立两栖环境中机器人的机动性能指标函数与结构参数的映射关系,并在此基础之上构建面向水陆两栖可变形机器人的结构参数设计的多目标优化问题。利用多目标遗传算法得到该多目标机构参数设计问题的Pareto最优解集,并且通过组合赋权方法确定各目标决策属性的权重,从Pareto最优解集中得到符合设计要求的水陆两栖可变形机器人的各项机构参数最优解,进而指导机器人最终结构参数设计。根据最终得到的结构参数研制出水陆两栖可变形机器人样机Amoeba-II,并在两栖环境下进行样机的各项性能试验,最终验证了基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法的有效性以及在机器人设计中的适用性。     

可越障多足机器人机构设计与仿真分析

设计了一种可越障多足机器人,该机器人具有移动速度快,越障能力强等特点.腿部机构设计是影响多足机器人运动特性的重要因素之一,采用曲柄摇块机构原理设计了一种新型的多足机器人腿部机构.为了保证机器人移动过程中重心不发生变化,运用Matlab软件对踏片的踏面曲线进行设计,并分析了腿部机构不同尺寸参数对踏面曲线、单个踏片与地面接触点水平方向运动速度和加速度的影响规律.同时,设计了多足机器人的辅助爬升机构,并分析了多足机器人翻越障碍物的工作流程.最后,通过虚拟样机运动仿真以及实物样机试验验证了可越障多足机器人机构设计的可行性.     

机器人控制软件框架中实时任务模块的设计与实现

针对机器人控制中存在的实时性要求,在原组件式机器人控制软件框架的基础上设计了新的任务模块接口.提出了实时任务模块的概念,采用实时时钟模型执行多实时任务的方法,实现了多任务的并发实时运行;并基于Java平台和Windows操作系统进行了实现,其中框架整体采用Java平台实现,Java平台中的时钟采用JNI技术在Windows操作系统上实现;最后进行了系统实时性测试,测试结果验证了该系统的实时性要求.研究结果表明:经过改进后的机器人控制软件框架,适合机器人控制软件的开发,尤其是对多任务实时性有一定要求的机器人控制软件开发;同时该控制软件框架降低了架构机器人控制软件的难度,并为其软件开发提供了一个柔性开发平台.     

三维复杂焊接作业的多工位多机器人协同规划

为减少多工位多机器人焊接流水线的完工时间、提高各机器人焊接任务均衡度,提出了基于元启发嵌套算法的协同规划方法。以车门为焊接对象,对多工位多机器人的流水线焊接模式进行介绍,建立了以最小化完工时间、最优化焊接任务均衡度为目标的协同规划模型,设计了机器人焊接路径与任务分配的联合优化方案。针对多机器人任务分配问题,提出了有性和无性混合遗传算法的分配方法,实现了元启发嵌套的多机器人任务分配和单机器人路径规划联合优化;使用蚁群算法规划单机器人的焊接路径;基于完工时间均衡对多工位焊接任务进行了分配。实验结果表明,采用元启发嵌套算法方案的完工时间为61.23 s,比遗传与蚁群组合规划算法减少了22.12%,比贪婪迭代算法减少了6.92%;各机器人完工时间最大差值为2.31 s,比遗传与蚁群组合规划算法减小了9倍,比贪婪迭代算法减小了5倍。实验结果验证了所提方法在多工位多机器人协同焊接中的优越性。     

基于蚁群算法-粒子群算法的白车身侧围点焊机器人路径规划

针对白车身侧围点焊多机器人协调焊接任务,对焊接路径规划算法进行了研究。提出了一种适用于该任务的蚁群粒子群混合算法,以实现多机器人焊点分配均匀和单机器人焊接路径最优的焊接要求。通过分析白车身侧围焊点分布特点及多机器人协调焊接要求,建立白车身侧围点焊多机器人协调焊接任务数学模型。设计了基于蚁群粒子群混合算法的路径规划方案,在MATLAB中得到规划结果。利用机器人离线编程软件Robotstudio建立白车身侧围多机器人协调焊接工作站,对规划结果进行仿真实验。结果表明,该算法可实现焊点均匀分配,缩短焊接路径,有效提高焊接效率。     

微型排爆排险机器人的机械结构设计

地面排爆排险机器人可以代替人类完成各种危险处置任务,得到了越来越广泛的应用.文中对机器人行走装置、作业装置和其他装置分别进行分析,设计了一种具有部分大型同类机器人性能指标、具备较好地形适应能力的小型地面排爆排险机器人.