基于视觉跟踪的机器人复杂轨迹模拟再现

机器人示教是实现机器人轨迹跟踪的一种重要方法,其工作原理决定了机器人作业的效率及复杂轨迹跟踪的精度。文章在传统示教方法基础上提出了一种基于视觉跟踪的机器人复杂轨迹模拟再现方法,通过应用双目立体视觉三维测量技术跟踪并记录机器人示教手柄完成的随机的复杂的操作轨迹,对轨迹数据进行坐标转换、运动学逆解,计算机器人各关节的期望旋转角度值,并驱动机器人运动,实现示教手柄的复杂操作的复现。该方法能够实现任意操作的实时示教再现,操作简单,工作效率高,与传统的示教方法相比显著地降低了工业机器人对专业操作人员的依赖程度,广泛地拓展了机器人的应用范围,具有极其重要的应用价值。     

直接示教机器人的位姿优化算法研究与实现

直接示教型机器人具有示教方便、操作简单等特点,在喷涂、弧焊、抛光等任务轨迹复杂的机器人加工领域具有较高的应用价值。但由于人手在直接示教时存在抖动,若直接采用示教轨迹点进行再现,机器人在运动过程中往往会产生振动,从而影响加工质量,甚至缩短机器人的使用寿命。针对上述问题,提出了一种基于曲线拟合的机器人位姿优化算法,可对机器人的位姿轨迹进行平滑处理。首先对直接示教轨迹进行均匀重采样,分别利用B样条曲线和四元数曲线对采样点位置数据和姿态信息进行拟合,然后采用泰勒展开法对曲线进行插补,最后通过实验验证了该算法的有效性,并将该算法应用于自行研制的六关节直接示教喷涂机器人,实验结果表明有效减小了机器人再现时的振动。     

Panasonic-TA1400型弧焊机器人应用探析

在应用Panasonic-TA1400型弧焊机器人进行示教编程与焊接操作的基础上,从焊接工艺编制及焊接工艺试验对焊接质量的影响和焊接机器人应用推广对人才能力的要求2个方面进行了分析,总结了弧焊机器人直线摆动和圆弧摆动示教编程的方法及技巧,阐述了弧焊机器人基本操作与基本设置、焊接结构生产工艺编制、焊接工艺试验与分析三个方面对弧焊机器人推广应用的重要性,提出了弧焊机器人推广应用是对焊接工艺与示教技能综合能力的挑战以及弧焊机器人技术的推广应用需要复合型人才的观点。     

KUKA工业机器人码垛程序的优化设计

工业机器人在制造行业的应用能缓解企业人力不足的压力，改善工人的工作环境和安全生产条件，提高生产效率。鉴于此，围绕KUKA工业机器人进行码垛作业时采用示教编程长时间占用机器人影响生产效率，以及示教编程程序过长，烦琐、不易阅读等问题，结合f or循环、计算和操作机器人位置及数组等功能对码垛程序进行优化，优化后的程序具有通用性强、简洁、易于阅读、维护简便、能提高生产效率等优点，可供企业编程人员借鉴使用。     

ABB工业机器人编程应用研究

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,可以通过手动操作、示教器及编程对其进行控制。基于RobotStudio软件,采用I/O通信指令,将工业机器人和其他输入部分有效地连接起来,通过主子程序对不同模块编程进行分析。对培养ABB工业机器人编程应用相关人才有一定的指导作用,使ABB工业机器人成为新工科专业建设的有力载体。     

机器人系统在转向架焊接控制过程中的应用研究

首先说明了转向架焊接控制的技术要求,然后提出了机器人系统示教再现工作原理,主要研究了机器人系统的配置组成及应用情况。详细介绍了机器人系统在应用过程中的具体要求、作业流程、常见缺陷以及示教编程注意事项。通过使用机器人系统,使企业产品质量和生产效率都得到很大提高。该机器人系统在焊接领域具有一定的推广和应用价值。     

G代码在点胶机器人示教器中的应用

在基于ARM的手持式点胶机器人示教器的基础上,实现了根据按键操作自动生成点胶机器人可识别的G代码,同时具有语法检测、文件保存、编辑、选择和传输功能,该示教盒具有良好的人机交互界面,使用示教操作自动生成G代码,增强了点胶机器人的使用灵活性,也有利于对点胶机器人进行推广应用.     

面向ABB IRB4600机器人的虚拟示教系统研究

针对当前工业机器人示教中,虚拟示教方式存在场景真实度低、灵活性差等问题,对工业机器人的虚拟示教进行了研究,应用虚拟现实技术,提出了一种面向ABB IRB4600系列机器人的虚拟示教设计方法。分析了ABB IRB4600机器人的运动学特性,进行了其正逆运动学的求解。参照真实示教器,进行了虚拟示教器的开发:利用正则表达式设计了RAPID语言解释器,对机器人的运动轨迹进行了规划,用于运动指令的解析。以真实机器人车间为例,进行了虚拟示教场景的搭建。研究结果表明:所开发的机器人虚拟示教系统在一定程度上弥补了当前工业机器人虚拟示教存在的不足,具有较高的灵活性、沉浸感强,用户可以方便地进行机器人的示教。     

机器人产业将迎4大热点领域

正据IDC的最新预测,2019年机器人市场规模将达1350亿美元。机器人应用正在向各个行业渗透,未来将出现4方面应用热点。一是工业机器人。高附加值的加工装备、物流仓储搬运等领域机器人有望迎来大发展,其趋势是标准化、模块化、系统化、开放化,并且更加重视相关新材料、智能化示教、应用设计、成套应用工艺等关键技术。     

直接示教机器人的示教助力研究

传统的直接示教机器人在示教过程中需要人去克服机器人在运动过程中的重力、惯性力、离心力等,示教操作不灵活。基于机器人动力学研究了机器人示教时的助力控制方法。首先采用牛顿-欧拉方法建立了直接示教机器人的动力学模型,研究了机器人各关节的状态与力矩之间的关系,推导出机器人运动时各轴所需的力矩,并绘制了力矩曲线。然后,利用SolidWorks建立了机器人的三维模型,将该模型导入ADAMS,进行动力学分析与仿真。最后,将ADAMS软件的动力学仿真结果与建立的动力学模型计算结果进行了对比,力矩曲线基本一致,最大误差不超过11%。该动力学模型可以为机器人在各种位姿下进行助力控制提供计算依据,从而实现直接示教时的轻便灵活操作。     

基于遥操作的焊接机器人连续轨迹系统设计

为提高焊接机器人的作业精度和灵活性,通过对Motoman-UP6机器人运动学的分析和求解,结合焊接子系统,研发了以远程遥控操作方式进行示教取点的焊接机器人连续轨迹控制系统。首先建立了遥操作下焊接机器人连续作业控制流程与数学模型,进而结合操纵杆与焊接子系统等硬件设备,对焊接机器人进行任意曲线远程示教。最后,采用了插值拟合的方法实现了焊接过程中匀速控制。实验表明,本方法操作灵活,焊接轨迹平滑均匀且焊缝质量可靠,同时也解决了机器人示教过程中的可操作性问题,提高了焊接机器人的作业精度。     

通用型工业机器人拖动示教臂系统的研究

工业机器人在工业加工领域使用越来越广泛,主要示教方式有离线编程、示教器编程、牵引示教等。现设计一种通用型拖动示教系统,可广泛用于大部分工业机器人示教。首先分析机器人运动学模型,求解运动学方程,建立示教臂机械误差补偿模型,实现对示教臂运动学模型参数的修正;然后优化示教臂末端坐标系校准模型,设计示教臂本体结构,优化示教臂结构参数和性能,从而实现通用型示教臂的设计与研究。     

开放式机器人的示教系统研究

通过现有机器人示教方式的分析,提出基于微软XPE的操作系统和PCI04平台,设计出友好的工业机器人示教系统。本文对示教系统进行用例分析、需求分析和软件架构设计。基于微软的XPE的开发平台,定制出符合要求XPE操作系统,能更适应机器人示教。应用VS2005设计出友好的人机交互界面,与主控机基于TCP／IP的通讯协议,设 计出高科技、友好的机器人示教系统。     

直接示教机器人全数字控制系统设计

针对机器人示教盒示教效率低、操作烦琐这一现状,提出一种基于力矩控制的直接示教方法。通过实时计算并补偿机械臂自重和摩擦力所产生的关节力矩,使得对机械臂的示教更为灵活、轻便。为降低机器人系统的成本,设计了适用于以直流伺服电机作为关节电机的,集控制和驱动为一体的机器人全数字控制器,并进行了样机试验,验证了本方案的有效性。     

基于PLC的工业机器人控制系统的研究

主要从软件和硬件两个部分对基于PLC的工业机器人控制系统进行研究设计。硬件部分主要由机器人本体、伺服驱动器和运动控制卡构成,并对其工作过程进行了简要阐述,软件部分主要由程序管理模块、机器人操作模块、轨迹规划模块、示教再现模块以及系统设置模块构成,最后通过仿真测试验证了该控制系统的可行性。此外,还对基于PLC的工业机器人控制系统的发展及应用进行概述分析。     

基于视觉的工业机器人示教编程研究

为解决工业机器人编程过程中的局限性,提出了基于视觉的工业机器人示教编程。首先通过视觉标定,确定机器人相对于世界坐标系的方位。然后对摄像头采集到的图像进行数字图像处理,包括光线补偿、边缘检测、颜色建模及目标识别,得到示教工具在示教过程中的坐标数据,再将数据转化成机器人可执行的文件,最后通过实验验证了基于视觉的机器人示教编程方法的可行性。     

机器人视觉示教学习方法研究

针对机器人在非结构化环境的人机交互过程中环境感知与目标识别问题,提出一种基于视觉的机器人示教学习方法,机器人通过视觉感知人机交互过程中用户的单次示教获得任务操作技能。采用视觉系统捕获用户示教操作动作图像,通过图像处理与特征匹配算法SIFT提取目标对象特征。机器人复现阶段,识别出新任务环境中目标对象且向机器人输入其坐标位置。在Matlab仿真环境中模拟机器人经始末坐标逆解出机器人任务操作的运动轨迹,通过Barrett WAM机器人实验平台实现操作一组多孔积木的装配任务。研究结果表明:在单次示教与极少的环境先验知识的情况下,机器人能够学习到用户的顺序任务操作技能,并且在视觉范围内有较好的泛化能力。     

双目视觉人工喷涂轨迹示教编程方法研究

喷涂轨迹的路径规划技术是喷涂机器人应用研究的关键点.针对人工示教编程中机械示教装置使用的局限性,即示教操作不便,示教空间范围受限等,提出一种基于双目视觉的人工喷涂轨迹示教编程系统方法.首先,在示教喷枪进行色球安装预处理;接着,双目视觉位姿跟踪系统利用色球识别方案,分别计算色球的坐标位置与喷枪的位姿信息,捕获喷枪实时运动...     

基于USB接口工业机器人示教系统设计

介绍一种基于AVR单片机和USB接口的新型工业机器人示教系统,详细阐述了它的软、硬件设计过程.利用USB技术实现了整个系统的即插即用和较强的人机交互能力,对系统设置示教、工作、再现三种模式,在示教模式下完成工业机器人的示教操作.     

机器人力觉示教的力控制及仿真分析

针对机器人传统示教方式逐渐无法满足复杂工业生产需求的现状,提出了一种基于六维力传感器的机器人力觉示教,并介绍了其系统组成。结合一些经典力控制方法及力觉示教实际,对机器人力觉示教的力控制系统展开研究,提出了基于速度的主动柔顺控制策略,从理论上建立了机器人力觉示教时末端工具受力和力矩的运动控制算法。通过Adams仿真软件,对机器人的力觉示教运动进行了仿真分析,最终结果表明该控制算法能够有效地实现机器人力觉示教控制,使力觉示教更加主动灵活,更好地满足复杂工业生产的工艺要求。