#br# NAO机器人的视觉伺服物品抓取操作

针对家庭环境中服务机器人物品的抓取问题,提出一种改进的基于位置的视觉伺服抓取算法。首先,利用Naomark标签完成对物体的快速识别,并通过世界平面单应矩阵分解对物体的位姿进行估计;然后,对NAO机器人的机械臂进行运动学建模,并分别设计单臂和双臂抓取的视觉伺服控制律;最后,为进一步提高抓取的稳定性和鲁棒性,对末端执行器进行路径规划。实验结果表明,本方法能够快速、稳定地抓取目标物品。     

NAO机器人的视觉伺服物品抓取操作

针对家庭环境中服务机器人物品的抓取问题,提出一种改进的基于位置的视觉伺服抓取算法。首先,利用Naomark标签完成对物体的快速识别,并通过世界平面单应矩阵分解对物体的位姿进行估计;然后,对NAO机器人的机械臂进行运动学建模,并分别设计单臂和双臂抓取的视觉伺服控制律;最后,为进一步提高抓取的稳定性和鲁棒性,对末端执行器进行路径规划。实验结果表明,本方法能够快速、稳定地抓取目标物品。     

基于3D视觉的机器人分拣实验系统研究与设计

针对智能制造工程专业多学科交叉融合特点,开展了基于3D视觉的工业机器人分拣实验系统研究与设计.采用Kinect相机、工业机器人、PC机、末端执行器搭建了系统硬件实验平台;采用支持向量机算法识别目标物体,提出了将中值滤波预处理和最近邻插值修复相融合的空洞毛刺修复方法;针对待识别物体是否重叠相互遮挡设计了基于霍夫变换计算物体中心点位置及基于点云配准的位姿估计定位策略;在上位机交互界面引导下完成机器人分拣系列实验.实验结果表明：该系统能够准确识别快速稳定分拣出特定形状和颜色的目标物体,实验内容涉及机器人、机器学习、图像处理、软硬件设计等多门课程知识与技术,综合性强、开放性好,为智能制造工程专业实验室建设提供了一种综合性创新型实践平台.     

教学机器人综合实验平台设计与研发

为了提升机器人工程专业学生综合实践能力,本文设计了一款集机、电、控、图像处理于一体的教学机器人实验平台,将机器人机械结构设计、运动学分析、运动控制、图像处理等技术有机融合,不仅提供了机器人关节装配及实物图演示实验,易于学生理论联系实际深入掌握机器人机械结构及工作原理,而且基于开放的控制实验平台,能够完成机器人的运动学分析、驱动控制、轨迹规划、图像处理及基于视觉引导的物体识别与抓取等实验.该实验平台具有很强的综合性和可操作性,激发了学生的学习兴趣,使学生工程实践与创新能力得到有效提升.     

基于强化学习的三指灵巧手抓取方法研究

为了实现对圆锥等特殊物品的抓取,本文提出了一种基于强化学习的三指灵巧手机器人抓取方法.本文使用DenseNet-121网络实现了图像的分类,使用ImageNet数据集进行预训练,以解决数据集较少时易出现过拟合的问题;并基于强化学习中的Q-Learning算法,在完全卷积网络中进行端到端的训练,学习视觉运动策略,最后在少量数据集上测试算法.实验结果表明,使用三指灵巧手能够有效抓取圆锥、圆球等物体;同时,该方法训练生成的模型有效建立了像素图像数据与机器人执行运动抓取动作之间的映射关系,根据这种映射关系选出的最优Q值,提高了抓取成功率.     

遍历广义Hough变换的烹饪机器人锅具椭圆参数拟合算法

针对锅具位姿的计算是双目视觉烹饪机器人示教系统的难点问题,设计了基于遍历广义Hough变换的烹饪机器人锅具椭圆参数拟合算法.该算法结合了最小二乘法和广义Hough变换,使用曲线窗体滑动遍历的方式给椭圆不同曲线段打分拟合出锅具的唯一椭圆,再使用最小二乘法计算此椭圆的参数值.解决了烹饪机器人示教系统中锅具椭圆参数精确提取问题.实验表明该锅具识别算法能够高效地提取画面中的锅具椭圆参数,能较好地满足烹饪机器人示教系统的要求.     

面向智能制造创新人才培养的机器人实验室开放项目实践探索

基于智能制造创新人才培养,结合智能制造产业需求与专业内涵,建立3组实验室开放项目,将结构设计、仿真技术、制造技术与控制技术有机整合,以常州工学院机器人实验室为实践平台进行创新人才培养实践研究.实践结果表明,机器人末端执行器开放项目能够有效培养学生结构设计、仿真、制造、控制等专业能力,并促进学生知识综合与创新思维的发展.同时,开放项目研究成果具备较好的向发明专利、学科竞赛等方面转化的效果.     

基于视觉的并联机器人守门控制技术研究

针对视觉技术在并联机器人上的应用特点,本文基于视觉传感器的二自由度Delta机器人的守门控制技术,提出了一种对运动目标的轨迹进行预判和定位的控制算法。通过视觉控制器对运动小球的视觉图像进行处理,从而获取运动坐标,并对目标进行轨迹预判和视觉跟踪,使机器人在目标位置准确拦截小球。同时,利用ST语言在运动控制专用软件Sysmac Studio中编写机器人的运动控制程序并进行3D仿真。仿真结果表明,该算法通过对目标物体提前匹配图像信息可快速定位并执行拦截,避免机械臂多余动作,提高了动作效率。该算法已成功应用到机器人小球对打比赛中,并获得了较好的效果。该研究对Delta机器人抓取运动目标具有一定的实用价值。     

基于HTC Vive的虚拟工业机器人示教编程系统

我国已经成为全球最大的工业机器人消费国，但相关的技术人才缺口正逐年扩大。其重要的原因是工业机器人成本高、操作危险，导致机器人示教编程存在困难。针对这一问题，基于HTC Vive(由HTC公司与VALVE公司合作开发的一款VR设备)，将虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术与机器人示教编程相结合，开发了虚拟工业机器人示教编程系统。首先，分析系统的VR环境特点，为系统的主界面交互设计立体式用户界面(User Interface, UI)；然后进行机器人运动学建模，实现直接拖拽机器人的示教方式；运用词法分析、语法分析和语句执行机制，开发虚拟解释器，并实现快速插入式编程的功能；最后，系统实现了可进行复杂轨迹运动的机器人示教编程功能。实验测试表明系统具有良好的交互性，能进行虚拟机器人示教编程操作。本系统操作安全，并可降低机器人示教编程的成本，有助于机器人相关人才的培养、为工业生产中机器人的仿真提供方案等，助力中国制造业的发展。     

基于VisionPro视觉软件和EPSON机器人的抓料系统设计

随着工业自动化的发展,工厂生产设备的自动化要求也越来越高。设计了自动抓取橡皮圈系统,其中视觉采用了VisionPro视觉软件开发程序,机器人选用EPSON工业机器人抓取物料,上位机使用C#语言对视觉程序进行二次开发并设计人机交互界面。实践结果表明,该系统运行稳定,平均每2.5秒可以抓取一个橡皮圈,满足实际应用要求。     

Research on Task Planning Algorithm of Retrieving Invalid Satellite for Free-Flying Space Robot

0INTRODUCTION~CAlthoughspacepresentsusnewfrontierforscienceandmanufacturing,thedangerousenvironmen[bringsgreatthreattomankind.Itisthereforenecessmpforfreeflyingspacerobot(ffoR)toaccomplishextra--vehicularactivity(EVA),suchaschecking,maintaining,repair,serviceandspacestationconstructioninsteadofastronautsintLhefuturespaceresearch.Becausethebaseofspacerobotisnotfixed,movementofthemanipulatorwillcausedistUrbancetoPOsitionandattitUdeofthebase.Thereforebuildingmodelmethodsandcontrolmethods…     

模块化机器人双臂协调操作的实验研究

提出了利用optotrak3020三维测量系统获得精确位置信息来进行双臂机器人协调操作的方法。通过对双臂协调操作的运动约束进行分析,确定双臂协调运动的约束条件,同时将三维测量系统获得的空间三维坐标信息反馈到控制计算机,调整机器人末端的位置和姿态,以装配螺栓为例从运动学角度完成协调操作的实验。实验证明,利用optotrak3020三维测量系统获得精确位置信息对双臂机器人进行协调操作是有效的。     

食品科学与工程专业开放性实验教学体系初探

通过对高校食品科学与工程专业开放性实验教学体系的研究,以创新性人才培养作为教学改革的突破口,提出了开放性实验教学的设想,制订了开放性实验内容、教学模式、实施过程及考核机制。为今后高校食品科学与工程专业通过开放性实验教学来培养学生的创新能力提供参考。     

关节型检测医疗机器人结构的规划与研究

从实际应用出发开发了一种用于检查肝胆腹部的医疗检测机器人。规划并设计了由7个转动关节构成的医疗机器人扫描臂的结构。根据机器人运动学原理推导出医疗机器人手臂空间运动学方程式,得到各杆臂相对基础坐标系的位置和姿态矩阵。根据实际情况预设各杆臂的长度和各关节的转角值．运用机器人运动学正解法求得机械臂前端的扫描范围。计算结果表明：在预设的参数下．医疗机器人采用7个纯转动关节联结机械臂可满足使用要求。同时,对于灵活工作空间较大的医疗机器人的设计提出了有效的规划方法。     

一种仿人机器人协作运动控制方法

根据仿人机器人协作运动的控制特点,构建2个仿人机器人进行球体搬运协作运动模型,并提出了一种基于二阶锥控制原理的多仿人机器人运动稳定性的控制方法.通过对协作运动过程中各种稳定性进行联合约束,构建二阶锥规划方程,将运动稳定性最优控制问题转换成二阶锥规划方程的优化问题.仿真与实验结果表明,该控制方法可以有效控制仿人机器人的协作运动并确保其稳定性.     

集成化智能软体机器人研究进展

从驱动方式、材料与制造、运动方式、传感与控制方面对集成化智能软体机器人进行综述,讨论集成化软体机器人与新型柔性传感器、机器学习之间相辅相成的关系,分析在驱动方式、建模与控制方面存在的问题. 根据驱动方式的不同,可以将集成化智能软体机器人分为流体驱动、智能材料驱动和化学反应驱动,能量来源决定软体机器人的集成方式和运动能力,而驱动方式的选用多是以仿生灵感为指导原则. 柔性传感器和机器学习作为软体机器人提高运动能力、优化控制方式的可靠工具,将推动智能软体机器人进入实际应用阶段. 实现可控和可预测自主运动能力的集成化智能软体机器人是软体机器人未来的发展方向,在运动方式上模仿动物的灵活姿态,在未知环境勘探领域有广阔应用前景.     

针对我校生物工程专业化工原理理论教学改革的探索

化工原理是生物工程专业的一门重要专业基础课程。根据该课程的特点和生物工程专业的教学要求,对化工原理课程教学内容和教学方式进行了改革尝试,以期加强学生对生物工程中单元操作的理解,提高学生解决实际问题与创新的能力,从而更好的服务于生物工程专业培养目标的现实要求。     

基于质心校正补偿的仿人机器人模仿学习

由于仿人机器人自由度多、结构冗余,因此面对不同环境下的运动规划十分复杂.利用人体运动信息作为示教数据,实现仿人机器人对人体姿态的模仿学习,简化了仿人机器人的运动规划.为满足机器人在运动过程中的平衡性,提出了一种机器人质心补偿的方法:通过示教数据预估机器人的质心偏移,经质心-角度雅可比矩阵计算角度补偿量,并引入二次规划进行优化处理.基于Nao机器人的模仿学习系统实验研究结果表明:提出的质心补偿方法可以有效地保证机器人在模仿学习过程中的姿态平衡,引入的权值可调的二次规划有效地保证了姿态模仿的相似性.