一种三关节机器人视觉伺服系统研究

设计了一种三关节机器人视觉伺服系统。该系统采用eye—in—hand方式，基于图像特征构成视觉反馈，束完成机器人抓取物体的任务。论文对系统结构、坐标变换、成像原理、视觉控制器进行了详细的设计，并通过仿真试验证明了所设计控制系统的有效性。     

基于Labview的机械手视觉引导系统设计

机器人的使用在工业中变得越来越广泛,如何使机器人的运行更加智能化、人性化,成为许多学者研究的热门课题。机器视觉作为一种新兴的技术,也越来越受到关注。工业机器人通过机器视觉获取的图像信息特征,能够更加准确地定位引导,抓取和放置物料。以机械手的目标识别和数据通讯为研究目标,针对物料的实时匹配识别以及上位机与机械手的数据通讯进行了详细的研究,并通过Labview编程完成整个机械手视觉定位引导的软件的编写。该视觉引导系统可以实现图像的图像标定和匹配定位,最终完成抓取和放置的动作。定位误差为±0.1mm。     

基于视觉随动技术的工业机器人应用研究

通过应用机器视觉技术在抓取效率与识别精度方面的优势,同时结合随动跟踪技术完成在线实时跟踪,本文结合视觉技术与随动跟踪技术并应用SCARA机器人,实现物体的自动识别、运动抓取、准确装箱,对研究机器人在运动控制领域具有重要意义,同时也为机器人其他应用方向提供一种有效的解决方案。     

基于视觉的机器人抓取系统应用研究综述

针对生产线上工业机器人的柔性和智能水平不高的问题,将日益发展的计算机视觉技术引入原有的搬运工业机器人领域,利用机器人视觉技术获取工件及其周围环境的信息,识别出了所要操作的目标工件,并能通过做出决策来引导工业机器人完成对工件的抓取和放置等操作。针对生产线上的工业机器人抓取系统中摄像机的标定、目标工件的识别匹配、机器人对目标工件的定位抓取这3个主要步骤在现阶段的研究成果进行了综述,对计算机视觉定位中涉及到的相关图像预处理方法进行了分析与归纳,并对该技术的实际应用研究和未来发展进行了讨论。研究结果表明,视觉抓取系统技术成熟,能够满足工业应用中的实时性要求,各部分算法的研究和改进对工业的发展和相关研究具有一定的参考价值。     

基于视觉引导的工业机器人定位抓取系统设计

以美国国家仪器公司的视觉开发模块NI Vision为软件支撑和以ABB-IRB120型机器人,摄像机和传送带为硬件基础,对视觉识别与检测系统进行了模块化设计,构建了一个基于单目视觉的工业机器人工件自动识别和智能抓取系统,其中ABB-IRB120型工业机器人作为操作手臂,用CCD相机、运动控制器和工控机搭建了机器人视觉控制平台,通过建立抓取系统的参数化模型给出图像坐标到机器人坐标的转换算法,利用NI Vision中提供的图像处理、模式匹配等方法,在C#环境下进行开发,实现了目标定位和机器人控制两大基本功能,最终控制机器人完成目标工件的抓取。     

基于蚁群算法的Tripod机器人路径优化研究

为提高基于视觉的抓取机器人在多目标、多约束情况下控制效率,以Tripod机器人为模型,提出带有约束矩阵的蚁群算法,使其在满足控制要求的情况下求解出机器人抓取的最优路径。首先,通过图像矫正、阈值分割和特征提取等图像处理方法,得到物体的位置、颜色等信息;接着,按照有约束旅行商问题建立模型,构造运动和颜色约束矩阵;最后,在LabVIEW中采用蚁群算法求解最优路径,并将控制方案传输到机器人控制系统中,使其按照最优路径自动完成抓取过程。实验结果表明,该方法在完成抓取任务的同时,缩短了机器人运动路径,对实际生产中工业机器人智能抓取具有指导意义。     

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。     

机器人平滑抓取移动物体的运动规划方法

结合机器视觉和运动规划方法,对动态环境中移动物体的平滑抓取进行了研究。设计了一种运动物体跟踪算法,能够实现无障碍环境下移动物体的平滑抓取;针对环境中存在动态障碍物的情况,设计了一种基于排斥矢量的动态避障算法,与运动物体跟踪算法相结合,实现了机器人先避障后平滑抓取;基于机器人操作系统（Robot operating system,ROS）框架,在5自由度的KUKA Youbot机械臂平台上实现了无障碍环境下对传送带上物体的平滑抓取,以及动态障碍物环境中的平滑抓取,试验结果验证了所设计算法的优越性。     

基于移动物体抓取的四足机器人运动规划

基于机器视觉和运动规划原理,机器人可以在这种特定环境下不断移动物体并进行抓取动作,在存在动态障碍物环境下,设计了一种基于矢量的动态避障,可与运动物体跟踪系统相结合,实现四足机器人避障物抓取功能。     

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。     

大型17R“加藤一郎”机器人仿人行走控制研究

针对大型17R"加藤一郎"结构双足机器人仿人行走控制问题,从仿人机器人的机械结构、控制系统、步态仿真、动力学参数等方面对机器人的影响进行了研究,采用仿生学原理,参考了人体上、下半身比例特点,对机器人的机械结构进行了设计;对机器人控制系统进行了设计,提出了一种基于DSP+FPGA的主控系统,将多CPU协同工作、分布式远程控制技术应用到仿人机器人行走控制中;利用人类行走过程中各关节的转动参数为输入的控制方法,在ADAMS上进行了步态行走试验,分析了动力学参数对机器人步态的影响。研究结果表明,以人类行走方式控制机器人步态行走,机器人行走步态稳定可行,可应用于大型双足步行机器人步态行走控制。     

一种新型的机器人移动结构

给出一种四周履带式或四周轮式的机器人移动机构。以蛇形机器人为例,则是在它的顶面、底面和二个侧面均安装有履带或轮式移动机构。该机构的特点是在机器人发生倾翻、侧面碰到障碍物或走在“V”形路面上的情况下,均能继续移动。这种结构也可应用到其他移动机器人上。     

基于慧鱼模型的棚顶自动除雪机器人设计

为了培养厚基础、宽口径的高素质机械创新人才,利用慧鱼创意组合模型,针对大棚积雪清除的特点,设计组装了棚顶自动除雪机器人。详细阐述了其工作原理和设计创新点,介绍了机器人相应的硬件结构和编制的软件流程图,并通过实验和机械创新大赛验证了本设计的独特性与实用性。通过该机器人的设计有助于大力提高当代大学生的科技创新能力和实践动手能力。     

点焊机器人模型的动力学仿真分析

利用多刚体动力学分析软件ADAMS,对120点焊机器人进行建模,并提出有路径的动力学仿真分析方法.即在机器人工组空间内选取特定路径,分别进行机器人运动学和逆动力学仿真,最终得到机器人各关节的动力学参数.     

KMZ41在智能机器人中的应用

角度测量在智能机器人中起着很重要的作用。以往角度传感器由于存在接触面。其精度、可靠性不高。本文介绍了一种利用磁阻效应测量角度的传礞器KMZ41的基本性能、原理。设计了一个基于KMZ41传感器的智能机器人。该系统能够采集路况信息。并通过电脑回放仿真。     

一种基于3-RPC并联机构的新型步行机器人

并联机构结构简单且具有较高的承载能力,将并联机构用于步行机器人,能够在很大程度上提高步行机器人的载重和行走效率,为此提出一种新型的步行机器人。该机器人本体采用3-RPC并联机构,具有3移动自由度,可以在不调整身体姿态的情况下向任意方向移动。采用螺旋理论分析该机器人实现三维移动的机构学原理并验证了自由度,给出位置反解的算法并绘出工作空间,结合3+3步态对机器人的行走运动进行运动学动态仿真分析,仿真结果显示机器人可以实现连续行走且步态平稳,表明该设计正确合理,具有一定的可行性。此外,由于采用并联机构,与传统多足步行机器人相比,该机器人还有容易得到位置反解等优点,有利于步行机器人的结构设计与运动规划,也拓宽并联机构的应用领域。     

全自主清扫机器人智能结构设计

详细的阐述了一种全自主清扫机器人的智能结构设计,机器人以“迂回推进”的方式进行多次不同方向的清扫,并根据结果得出障碍物和环境信息,再利用边缘跟踪对障碍物及整个环境进行边缘清扫,根据仿真实验,对所得信息进行校正,证实该机器人能够实现全区域的覆盖。整个过程路径段简单,能源利用率高。     

中央空调管道清洁机器人系统的设计

设计了一套中央空调管道的自动清扫机器人系统，适用于家用及商用中央空调矩形管道。介绍了远程机器人的结构设计及其主要功能，论述了指引机器人直线前进并自动转弯的驱动和导向装置的设计，使用Pro／e建立了清洁机器人的三维模型，进行了模型的装配分析，并制作了旋转刷装置的实物模型，验证了机器人的清扫效果。     

基于高架四边形结构的越障机器人机构分析和仿真

研究了一种基于高架四边形结构的六轮机器人。机器人结构分为前叉、机体和尾部,前叉及机体两侧采用的能够根据地形被动变形的四边形结构,使得机器人具有较强的被动越障能力。根据越障高度设计的需求,对机器人越障结构进行建模分析,得出机器人越障结构的分析结果。通过ADAMS软件对机器人进行越障性能仿真,获得各轮在运动过程中的动力学参数数据。最后,通过实验,验证了机器人的越障能力。     

“穿地龙”机器人及其位姿检测系统的研究

在讨论了“穿地龙”机器人的结构和工作原理的基础上,提出“自主式”机器人位姿检测的方法,并建立了机器人位姿检测的软硬件系统,推导了机器人在土中位姿计算的数学模型。土中穿孔实验证明这种位姿检测的方法可准确、方便、可靠地检测机器人位姿,这对“穿地龙”机器人工况条件下的实际轨迹控制和进行“穿地龙”机器人的应用分析打下了一定的理论基础。