基于机器视觉的垃圾分拣机器人

为了把人从环境恶劣、枯燥繁重的垃圾分类工作中解放出来,本项目设计了一款基于机器视觉的垃圾分拣机器人.机器人以STM32单片机为主控,根据树莓派发送的不同指令控制六自由度机械臂抓取垃圾.机器人的视觉系统部署在树莓派上,视觉系统使用CSI摄像头获取图像并通过YOLOv4目标检测算法求得图像中垃圾的分类信息和位置信息,最后通...     

六足仿生机器人自主爬行步态设计与仿真分析研究

为提高六足机器人对崎岖不平地势的适应能力,开发了一款基于树莓派视觉导航的六足仿生机器人,利用三维软件SolidWorks设计六足仿生机器人的机械结构;通过建立D?H坐标系和步态模型,对机器人进行了正?逆运动学方程推导,构建六足仿生机器人的运动学模型;运用多项式差值拟合对六足仿生机器人的摆动相和支撑相进行步态规划;使用MATLAB?ADAMS完成六足仿生机器人的位姿仿真,并进行六足仿生机器人实物验证.实验结果表明:该步态设计能有效对六足仿生机器人腿部运动轨迹进行跟踪,验证了步态设计的正确性和有效性,为改善多足类机器人行走提供有益参考.     

六足仿生机器人设计与实现

为解决非结构环境下机器人地形适应性差、运动灵活性低等问题,本文基于仿生学原理设计开发了六足仿生机器人,以飞思卡尔K60处理器为主控芯片,完成了六足机器人的机械结构与控制系统设计,增设多种传感器模块,增强机器人的稳定性和自适应能力。     

汽轮机叶片裂痕检测机器人控制系统的设计

为实现对汽轮机叶片进行自动化磁粉探伤裂痕检测的工作,设计一种基于树莓派的裂痕检测微型机器人控制系统.该系统采用树莓派ZeroW作为微处理器,搭载硬件模块实现裂痕检测功能.机器人内部与前端搭载摄像头,实现汽轮机叶片裂痕图像的采集与视频监控定位导航.上位机与下位机之间通过TCP协议实现远程控制与图像传输,使得机器人可以远程...     

基于线性CCD仿生四足爬坡的设计和实现

研究方向来源于中国工程机器人暨国际公开赛中的仿生四足机器人爬坡项目,针对项目规则中要求机器人在不同角度的斜坡上轻松快速的完成爬坡问题,提出了一种基于线性CCD的仿生四足爬坡的设计与实现。本文主要从仿生四足机器人的硬件系统结构和软件系统控制两方面进行设计。该仿生四足机器人道路轨迹识别模块使用TSL1401线性CCD对道路轨迹进行识别,采用黑线提取算法并对采集的黑色直线进行二值化处理;舵机驱动模块采用STM32F103单片机控制四条腿12个舵机和头部1个舵机实现机器人按设计的步态行走功能。防跌落模块采用的是避障传感器模块,通过红外线的发射与接收信号实现防跌落效果。实验结果表明设计有效可行,该仿生四足机器人具有灵活性好、摩擦力大、成本低、稳定性高的特点,对类似的智能机器人设计与实践具有参考意义。     

轮式智能格斗机器人的设计

该项目机器人传感器采用红外检测模块与灰度模块,通过合理布局,两者互相搭配实现主要的外部检测功能,且程序设计逻辑清晰,在最低成本下达到较高的稳定性与实用性。共使用14个E18-D80NK红外光电传感器和2个模拟灰度传感器,图像识别系统由一部连接摄像头的“树莓派”电脑板通过运行OpenCV来完成。控制系统为基于STM32F103VCT6芯片的Luby控制器,机器人在整个比赛过程中无需人工介入,能自主完成形势判断以及动作控制。采用BDMC1203驱动器作为电动机驱动模块,通过信号端与信号地端相互连接。在数据采集上使用单片机定时器,对采集的数据运用中值滤波算法,确保数据的准确性。在结构设计上采用SolidWorks三维软件对机器人进行设计构造,机器人主体采用一体成型的3D树脂打印技术,实现有效减少振动并提高整体稳定性的功能,武器设计上采用双段式设计,在铲尖发生磨损时体现便于更换的优点。     

六足仿生机器人避障功能的设计与实现

搭建了六足仿生机器人机械机构,并选用伺服电机驱动,设计了以PIC单片机为核心的机器人控制系统。在该控制系统的设计中,增设了红外线传感器模块,根据红外线测距原理,使机器人具备了良好的避障能力,从而使得该六足仿生机器人具有良好的稳定性和自适应能力。     

基于虚拟仪器的单目视觉导向机器人的研制

综合应用单目视觉测量和多传感器数据融合技术,设计一种室内搬运机器人。以NI-myRIO为主控制器,处理摄像头采集到的图像信息并提取设定物体的目标数据,处理传感器获取的姿态数据,对机器人进行自动导向,控制电机驱动机器人行进;以STM32单片机为协处理器,控制机器人上肢完成设定物体的抓取和搬运。通过实验测试,该系统能完成机器人的视觉图像处理和路径控制,机器人按照设定目标完成工作。     

一种基于SLAM技术的智能导航小车的设计

为了实现能够在未知环境下进行地图构建及自主定位导航的目的,设计了一种基于SLAM技术的智能导航小车模型,该小车模型上配置了RPLIDAR A1激光雷达,树莓派3B+主控板,STM32驱动板及各种传感器,基于SLAM技术,通过ROS机器人操作系统对智能小车进行设计与开发。实验结果表明,本论文设计的小车模型能够构建出可靠有效的地图,并实现自主定位导航。     

步履式全地形六足机器人

为解决机器人复杂崎岖地形难以行进的问题,设计了步履式全地形六足机器人。系统以STM32F407ZGT6单片机为控制核心,通过EPM1270T144I5舵机和直流减速电机驱动板,控制DS3120MG型舵机带动机器人的运动关节以及控制5GA370型直流减速电机驱动履带小车;同时引入H083-0605TC型导电滑环与挂胶履带,实现履带小车360°回转无死角,进而可以在各种复杂地形下灵活运动。步履式全地形六足机器人具有优越的越野能力,可轻易翻越障碍物,且抗干扰能力强,灵活度高,安全可靠,具有较高的实用价值。     

主动腰部四足机器人控制系统与跳跃步态研究

四足动物在快速奔跑中会采用跳跃步态,而跳跃步态中腰部的伸缩运动又对速度的提升具有重大影响。针对跳跃步态中腰部摆动对速度的影响,设计了带有腰部主动关节的小型四足机器人,采用了舵机作为髋关节主动驱动器和弹簧作为膝关节被动驱动器,使腿部具有一个主动自由度和一个被动自由度。以STM32芯片为中央处理器设计了包括复位、通信和舵机驱动等功能模块的控制系统。通过软件设计,在实验中实现了四足机器人跳跃步态下的稳定运动和较好的仿生运动现象,验证了控制系统的有效性,观察到了腰部主动关节对四足机器人跳跃运动中的速度影响作用。     

智能物流的轮式循迹机器人系统设计

为了提高基层物流运输工作的效率与准确性,设计了基于STM32芯片的智能物流用轮式循迹机器人系统。以STM32f103rct6为主控芯片(MPU),配合红外检测传感器和伺服电机,将增量式PID算法移植到STM32单片机中,实现对差速驱动自动搬运机器人AGV系统的稳定循迹控制。实验结果表明,设计的控制算法稳定,系统通讯顺畅,智能物流轮式循迹机器人系统能够自行检测货物位置、精准固定物品和自主识别引导线,并随时利用传感器的反馈信息调整路径。     

六足仿生机器人运动控制系统的设计

以目前存各种领域得到广泛应用的机器人为研究对象,通过实践中对六足昆虫的观察,得出三角步态的稳定性分析,构建出六足机器人的基本运动模型.用Atmel系列单片机作为控制器,采用模块化递阶控制技术融合传感器技术完成对六足仿生机器人的运动控制策略的设计和试验.试验结果表明该机器人具有良好的稳定性和机动性.     

基于ADAMS的六足仿生机器人结构设计及运动仿真

为了提高六足仿生机器人对工作环境的适应性及工作的灵活性,在分析仿生甲虫机体形态和结构特点的基础上,以甲虫为摹本,设计了一种性能优越、结构简单的六足对称的纲昆虫结构机器人,利用CATIA三维造型软件生成三维实体模型,将其导入ADAMS建立虚拟样机动力学模型。对其进行六足机器人在平坦地面上直线行走步态和定点转弯步态分析,得到了运动学和动力学特性曲线,验证了机器人结构的合理性和运动的可行性。为机器人数值计算及物理样机的研制提供理论依据,也为实现六足仿生机器人的精确控制创造条件。     

四足侦察机器人的设计与研究

针对便携式、微型化多地形适应型侦察设备的迫切需求,从仿生的角度设计出了一款四足侦察机器人。在确定采取外肘内膝总体对称布置后,首先完成了机器人腿部、支架和外壳等机构和结构件设计;随后对其中的腿部支撑、传动减振和关节驱动函数进行了设计说明;最后在动力学仿真软件中对四足机器人腿关节运动、整机运动、足端运动进行了运动学分析和慢跑步态的动力学分析,证明该机器人在运动平稳性和速度稳定性方面能够满足侦察设备的要求。     

六足森林消防机器人机构设计与仿真

为实现机器人在森林地形环境下的消防作业,设计了一种六足仿生机器人的运动机构。分析了机器人的机械结构、腿部结构特点以及空间运动范围。利用Solid Works三维软件建模并导入ADAMS软件中,进行六足机器人在平坦地面上不同工作模式下三种运动姿态的切换、前进以及崎岖斜坡的爬行仿真。分析了不同地形条件下机器人的质心位移、平稳性和腿关节驱动力。仿真结果验证了机构设计的合理性与正确性,旨在为森林消防机器人的后续研究工作提供参考依据。     

基于STM32的六足机器人控制系统设计

基于仿生原理,以STM32F103VET6为核心的控制芯片构建硬件控制系统。利用无线遥控器使芯片的通用定时器产生18路PWM波控制机器人各个关节的运动,同时通过串口能在上位机实时显示GPS、超声波测距传感器、加速度计、陀螺仪的输出数据,该机器人能严格按三角步态行走,实现诸如直线、转弯、躲避障碍物等行走功能。实验结果表明,六足机器人的18个关节运动平稳,对复杂运动步态的控制精确,实现了在地面的稳定运动。     

六足机器人控制系统设计

由于国内石油管线巡护以传统人工巡检为主，受人为和地理区域因素的影响，导致复杂地理环境以及人力无法达到区域的场所下的管线巡检困难。因此，本文设计了一种六足机器人控制系统，使用STM32F103RCT6作为主控板，连接舵机驱动板，搭配传感器模块，采用三角步态来控制机器人，从而实现石油管道智能巡检。     

仿生六足机器人的设计与实现

模仿多足昆虫的生理结构,增加轮式驱动,设计了一款仿生六足机器人。基于Arduino控制板、舵机控制模块、蓝牙通信模块及红外检测模块设计了该机器人的控制系统,用于实现机器人的运动模式、步态选择、姿态高低等。这一仿生六足机器人具有操作简单、动作灵活、稳定性高等特点,经试验确认了设计的可行性。     

一种越障救援机器人的设计

针对地质灾难现场危险性大的特点,设计以STM32F103Z为控制核心的越障救援机器人。该机器人主要由车体、电机驱动模块、超声波检测模块、人体红外检测模块、画面实时传输模块等组成。主要创新是行走机构采用六轮摇杆,具备一定的越障功能;利用红外传感器对地质灾难现场进行生命迹象检测;通过摄像头采集现场画面并无线传输到控制室以实现对现场的实时播放。所设计的越障救援机器人能协助救援人员进入危险复杂的地质灾难现场开展救援工作,降低了救援风险,提高了救援效率,具有很大的应用价值和推广意义。