基于任务优先级选择方法的双机器人协调联控研究

设计针对色谱仪的新型油气分离装置,从理论和实际两方面对装置核心部件进行介绍。验证该装置的气密性,并通过对管路内径、推气速度和接头长度进行正交试验,对油气分离关键因素间关系给出定量描述,优化油气分离结构。试验结果表明：该装置的气密性、油气分离方式具有较高的精度和效果,满足色谱仪自动进样的全自动操作。同时,该装置可与机器人配合作业,对绝缘油色谱分析的自动化实现有良好的推广作用。     

双机器人协调焊接任务规划及仿真

针对复杂曲线焊缝,对一台机器人夹持待焊接的工件,另一台机器人对物体进行焊接的双机器人协调焊接运动问题展开研究,建立了双机器人协调焊接坐标系,采用非主从式运动学轨迹规划,给定待焊接物体上某一点u的位姿,通过点u到焊接机器人和夹持机器人工具末端的两个约束矩阵,分别计算得到焊接机器人和夹持机器人的末端轨迹;焊接过程采用船形焊缝约束,保证焊枪与焊缝在弧焊过程中始终处于接头成形良好的位置,建立双机器人协调焊接Solidworks-SimMechanics仿真平台,并对一个管道直角钢制弯头的协调焊接进行了运动学轨迹规划和仿真.结果表明,建立的平台能精确和有效地对双机器人协调焊接运动进行任务规划和分析,机器人运动轨迹与规划的轨迹一致.     

基于RobotStudio的双机器人协调仿真

以船形焊(平焊)焊缝为约束,研究了双机器人、工件、工具及焊缝之间的空间位姿矩阵变换关系,对双机器人之间的协调运动关系做了理论分析。以ABB-IRB6640为对象建立其DH模型,利用Matlab求解机器人逆运动学的关节角。针对双机器人协调跟踪空间曲线焊缝仿真作了初步研究。在RobotStudio中建立工作站,通过导入由CATIA V5 R16绘制的装配体模型,实现空间曲线焊缝的提取、路径规划、生成焊接程序,然后对程序进行编辑和分析,最后将程序保存载入机器人控制柜,指导在线作业,方便,快捷,提高了生产效率。     

基于双机器人协调焊接标定算法

针对双机器人协调焊接任务,对双机器人工具坐标系（TCF）及基坐标系的标定进行研究,提出一种利用四元数法进行位姿坐标表示的工具标定算法以及"基于公共靶标的三点两步法"的双机器人基坐标系标定方案.根据向量的旋转理论,推导出四元数与旋转矩阵的对应转换关系,简化了TCF标定计算.将标定获得的两初始旋转矩阵差值的F-范数作为优化目标函数,利用拉格朗日乘数法进行优化求解,获得双机器人标定的精确值.最后采用上述标定策略进行了TCF标定及双机器人标定试验.结果表明,该方法可有效减少标定误差、提高标定精度.     

双面双弧焊机器人主从协调运动控制

为了实现低合金高强钢厚板机器人焊接,研究了一种不清根的双面双弧焊机器人柔性加工系统,系统采用集散控制,双面双机器人采用主从协调控制策略,Motoman机器人为主手(正面),KUKA机器人为从手(背而),建立该系统协调运动的算法模型,根据主手焊枪末端位置和姿态,以工件基准路径平面为对称面,经过运动学坐标变换,推导出背面从...     

双机器人系统运动协调仿真与实验研究

针对具有重量大、形状不规则特征的物品,采用双机器人协同作业是该技术领域的研究热点问题之一。运用ADAMS软件对双机器人虚拟样机进行运动学仿真分析,模拟空间搬运轨迹,对DREE末端点的运动轨迹曲线进行同步误差分析。搭建了实验平台,对双机器人同步搬运箱体进行实验验证。实验结果表明:双机器人协作搬运箱体时,在水平方向和垂直方向的轨迹误差均小于±2.8mm,较好地满足同步搬运作业工艺要求。     

双机器人主从协调焊接的路径规划算法

针对空间复杂曲线焊接问题进行了双机器人协调焊接路径规划方法的研究,在保证焊接过程焊缝点熔池处于水平或稍微下坡状态前提下,提出了一种主从协调跟踪的路径规划算法,以实现一台机器人夹持工件不断调整位姿满足船形焊的要求,另外一台机器人跟踪焊缝曲线实施焊接. 建立了协调系统数学模型,时间约束和空间约束,在此基础上规划了焊枪坐标系和工件机器人的位姿;并以马鞍形焊缝的焊接为研究对象进行了两个机器人的协调路径规划. 并对该算法所规划的结果进行试验验证. 结果表明,该算法可实现空间复杂曲线焊缝的连续焊接工作.     

基于双蚁群算法的双机器人路径规划方法

针对双机器人协同作业时的路径规划问题,在蚁群算法的基础上提出一种双蚁群路径规划方法。通过轮候选择机制,使2个不同的蚂蚁群能合作完成所有的作业任务。在蚁群迭代过程中,利用同种群蚂蚁之间信息素的正反馈作用,优化蚁群的移动路径;利用不同种群蚁群之间信息素的负反馈作用,降低2个蚁群之间的冲突,找到2台机器人的最优移动路径。仿真结果表明：该算法具有收敛性,能同时实现双机器人的任务分配和路径规划,且路径规划结果优于现有的双机器人路径规划算法。     

基于MATLAB的双机器人系统建模与仿真

提出一种基于MATLAB编程来实现双机器人系统仿真模型的建立方法。首先,根据D-H参数对双机器人系统中的四、六自由度机器人分别建立连杆坐标系,确定各连杆之间的坐标变换关系。然后,确定双机器人系统的坐标关系,方便在双机器人系统工作时,计算二者末端执行器之间的变换矩阵。最后,通过MATLAB编程建立双机器人系统模型,并按照协调操作步骤要求对系统机器人进行轨迹规划。通过对轨迹规划结果的分析表明:仿真建模方法可以反映实际机器人系统的位姿和轨迹。     

卡车车桥双机器人协调焊接模拟平台的设计与实现

通过双机器人协调焊接卡车车桥模拟场景,介绍了双机器人协调焊接卡车车桥模拟平台的组成及基本运行原理.针对卡车后驱车桥焊缝处进行双机协调焊接编程,自动运行整个焊接程序,进行车桥的双机器人焊接实验.结果表明,利用双机器人协调焊接卡车车桥模拟平台的建设,能够充分发挥实验室设备的先进功能,充分体现焊接机器人柔性加工的特点.同时介...     

双机器人松协调焊接过程无碰路径规划

针对两台机器人在同一工作区间进行焊接工作可能发生碰撞的问题,提出一种基于"假设修正"策略和遗传算法的无碰路径规划方法. 利用球体和圆柱体建立机器人包络模型,根据空间几何理论求出包络模型之间最短距离解析式. 以理想约束条件,得到假设路径. 建立与弧焊焊接质量、点焊最短路径等相关的适应度函数,通过遗传算法搜索出无碰位形. 以螺柱焊接工位为实例,运用仿真软件进行无碰路径规划工作. 结果表明,方法正确可行,为双机器人规划出优质无碰焊接路径.     

足球机器人同步协调控制的研究

在足球机器人比赛系统中，足球机器人是很关键的部分。本文分析了影响足球机器人运动协调差的原因，针对机器人运动的特点，提出了同步补偿算法及实施方案。应用表明，本算法具有较好动静态协调特性，满足了机器人比赛的要求。     

基于阻抗控制的双臂机器人协调搬运方法研究

针对目前双臂机器人阻抗控制方法的研究,传统的主从控制方法不适宜搬运柔性物体,通过分析研究人类双臂搬运物体的动作特点,建立了一种新的双臂主从动作的阻抗控制方法。通过引入双臂间的相对误差及由相对误差产生的虚拟恢复力概念,有效地克服传统主从控制不适宜搬运柔性体的缺点。实现了冗余双臂机器人协调搬运作业要求,提高了双臂机器人的工作能力,保证了双臂机器人在协调搬运作业过程中各臂运动的平稳性,最后通过双臂协调搬运仿真,验证了该方法的可行性。     

基于立体视觉的遥控焊接机器人任务空间三维建模

为了克服人工遥操作的缺点,需要提高遥控焊接机器人的智能水平.准确的任务空间三维建模是遥控机器人规划、运动控制和其它自动化功能的基础.使用立体视觉技术对遥控焊接进行任务空间分析和三维重建.其中的立体匹配利用人机交互并结合亚像素角点特征提取算法完成.该算法先检测Harris角点,然后进行亚像素优化,克服了视觉自动建模中计算复杂、鲁棒性差的缺点.任务空间三维重建的试验结果表明了该技术的可行性.     

面向双机器人打磨过程的运动规划研究

针对双机器人轮毂打磨系统的运动规划问题,建立双机器人协调相对运动的运动位姿约束模型,并利用激光跟踪仪及七点法的标定方式分别解决模型中对于双机器人基座标系和工具坐标系的标定问题。选取轮毂边缘面,搭建仿真平台对运动模型进行验证,最后搭建基于dSPACE控制器的双机器人协调打磨实验平台,进行了协调打磨位置跟踪实验,结果表明：打磨机器人位置跟踪精度在4 mm以内,证明了模型的准确性与可行性。     

双平行四边形码垛机器人的运动学分析及功能研究

针对四自由度平行四边形码垛机器人,提出了一种几何的运动学算法,该算法简单、计算量小、便于实时控制,并实现了码垛与拆跺的功能设计,满足实际工程中的需要。该算法已成功应用于公司生产的多款码垛机器人产品,获得了满意的效果。     

弧焊机器人任务级离线编程系统的设计

提出了一种弧焊机器人任务级离线程系统的结构,包括建模器、任务编程器、任务规划器和机器人运动仿真器等四个基本模块。提出了一种焊接结构的特征分类方法,并且在ＡｕｔｏＣＡＤ１４基础上,利用ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ开发了与ＡｕｔｏＣＡＤ１４风格一致的焊接结构特征建模器。同时在ＡｕｔｏＣＡＤ１４中,开发了用户使用方便的任务程器。提出了采用基于范例与规则混合的多专家系统协同来实现任务规则器。在３ＤＳＭＡＸ基础上,利     

基于动量观测器和双编码器的协作机器人碰撞检测

为提高协作机器人高速运行时碰撞检测灵敏性,提出一种基于动量观测器和双编码器的碰撞检测方法。基于广义动量的动力学模型构建机器人外力矩观测器;利用双编码器的实时位置偏差和机器人关节传动结构等效柔性特征估计外力矩;设计反应策略实现碰撞后机器人快速停车及能被人工推动。仿真和实验结果表明：在机器人高速运行时,相比传统的基于动量偏差观测器算法,此算法响应时间更短,最大碰撞力更小,提升了高速下碰撞的检测灵敏度,增强了安全防护效果。     

基于关节约束的双臂机器人协调控制器研究

为提高双臂机器人运动的协调性,设计了协调控制系统,并对机械臂运动轨迹跟踪误差和角速度变化进行仿真验证。创建了双臂机器人三维模型,利用相对雅克比矩阵推导机械臂末端执行器运动轨迹误差公式,设计机械臂运动协调控制器。根据层次优先的任务结构推导机械臂关节角速度方程式,设计双臂联合避免关节限制策略,通过优先级协调双臂运动。为验证关节约束条件下机械臂运动的协调性和稳定性,采用MATLAB软件对机械臂运动轨迹跟踪误差和角速度变化进行仿真,并与无关节约束条件下输出效果进行比较。结果表明：在无关节约束条件下,单臂机器人运动轨迹误差较小,但是双臂机器人运动轨迹跟踪误差较大,双臂产生的角速度峰值较大;在有关节约束条件下,单臂机器人运动轨迹误差较大,而双臂运动轨迹跟踪误差较小,双臂产生的角速度峰值较小。采用联合关节限制策略,可以提高机械臂运动的协调性,降低机械臂角速度产生的峰值,机器人运动相对稳定,效果较好。