微装配机器人系统

研制一种具备多操作手协调工作的微装配机器人系统,该系统包括两个4自由度的主微操作手和一个3自由度的辅助微操作手,并采用双光路正交显微视觉作为获取机器人和微对象的位姿与环境信息的主要手段.为适应不同形状和材质微目标的操作需要,分别设计真空和压电陶瓷两类微夹钳,以微夹钳工作原理分析为基础,给出微夹钳的控制依据.就显微图像获取和视觉伺服等问题进行研究,包括基于维纳滤波的模糊图像逆滤波器复原,基于图像分析的显微镜自动调焦,以及基于距离和角度图像特征的显微视觉伺服控制等.以人机交互的半自主方式控制机器人进行微装配作业.装配结果表明,系统工作可靠,能够完成具有复杂工艺要求的微装配任务,目前微零件最小装配精度可达30 μm.     

基于MEMS微型爬壁机器人自主控制系统设计

介绍了一种基于MEMS永磁轮式微型爬壁机器人。研究多种因素限制条件下微型爬壁机器人自主控制系统硬件和软件的设计方法。控制硬件主要包括微控制器、电磁微马达驱动器、无线收发器、电源管理、微型摄像头等模块。设计基于嵌入式实时操作系μC/OS-II的模块化控制程序,对爬壁微机器人不同行为的控制方法进行了研究,包括运动控制、能源监测、图像采集、无线传输等。制作了相应的原理样机,通过实验证明了所设计控制系统的可行性。     

毫米级全方位微机器人结构设计与控制对运动精度的影响研究

运动精度是微操作机器人的一个重要参数。针对一种用于微装配操作的毫米级全方位微机器人,分析了影响其运动精度的两个重要方面,即结构设计与控制。分析了结构设计方面的优点和不足,主要涉及传动系统、轮子的安装等。控制方面涉及路径规划和驱动器电磁微马达等。针对微机器人直线运动的非线性问题,提出了对工作区域进行分区的路径规划控制方法。针对电磁微马达的结构特点,提出了矢量合成、力矩自平衡等特殊的控制方法和思想,将微机器人步进运动精度提高了3倍。应用微机器人进行的微装配实验证明了以上方法的有效性。     

微夹钳技术发展现状及应用研究

微夹钳是最典型的微执行器,它可以充当机器人手爪,配合各种多自由度驱动装置成为微机器人。微夹钳单元技术与微装配、微操作、微焊接、微封装等系统技术紧密地联系在一起。由于它的重要性和广泛的应用,近年来已成为微机械领域研究的热点。本文首先介绍了微小领域中物体夹持的物理背景,阐述了粘附力的规律和解决方法;详细介绍了已有的微夹钳的研究进展状况,结合作者的科研工作,阐述了有代表性的几种微夹钳的工作原理及工艺制作方法;指出了微夹钳的发展和功能优化方向,以期对微夹钳的研究工作起到一定借鉴作用。     

汽车前减振器支柱总成装配机PLC控制系统

本文设计了用于汽车前减振支柱总成装配机的PLC电气控制系统.其中总成装配扭矩监测与控制采用瑞典ATLAS COPCO公司生产的自动拧紧机实现.设计的PLC控制系统采用日本三菱电气生产的可编程逻辑控制器FX2N-80MR作为主控,设计和开发了PLC电气控制硬件电路以及PLC测控软件,并实现了二者的有效集成.前减振支柱总成批量装配试验证明,研制的PLC电气控制系统满足装配系统功能及装配质量控制要求.     

基于Dahl模型的压电陶瓷微夹钳控制研究

针对微零件装配工艺的需要,开发了一套基于压电陶瓷驱动的微夹钳,建立了压电陶瓷驱动微夹钳位移与电压的关系模型,针对压电陶瓷迟滞现象提出了基于Dahl模型的前馈补偿控制和PID混合控制算法,微装配实验证明该模型结构控制效果好,能达到控制要求。     

基于CAN的仿人机器人控制器的设计与实现

本文针对仿人机器人的结构和控制性能的要求,设计并实现了基于CAN的关节控制器,并利用CAN把各个关节和力传感器及上位机连接在一起,构成了有效可靠的控制系统.主要包括仿人机器人的总体结构、控制器的硬件与软件的设计实现、控制系统的拓扑结构等,并提出了一些设想以提高系统的性能.     

搬运机器人控制系统的设计及界面功能开发

针对搬运机器人的应用需求,设计了一种搬运机器人控制系统.介绍了搬运机器人控制系统的控制器硬件、示教器硬件和软件,控制器硬件包括工业主板、扩展板、电压转换模块、串口保护电路、通用串行总线接口保护电路、输入输出光耦隔离电路,示教器硬件包括液晶屏驱动板、触摸屏驱动板、信号转接板.对这一控制系统的界面功能进行了开发,并通过四轴平行机构搬运机器人进行了测试验证.     

无线微机器人的结构和控制系统设计

介绍一种无线轮式微机器人的结构和控制系统的软、硬件实现方法。控制系统的硬件电路部分主要包括控制器 ,遥控和电机驱动模块。微机器人的驱动采用电磁型直流微电机。软件部分主要实现PWM脉宽调速和命令码识别。     

基于微装配领域的微操作机器人系统研究

微装配已成为制造业遇到的新问题,制约着微机电行业的发展。文中对用于微装配领域的微操作机器人系统进行了系统的研究。提出了微操作机器人机构的选型准则,介绍了控制系统结构框图以及补偿方法、显微成像系统的结构,以及微夹持器设计中存在的若干问题。