UP6工业机器人

首钢莫托曼机器人有限公司生产的SG—MOTOMAN—UP6工业机器人,为6轴垂直多关节型,具有节省空间、高速动作时的轨迹精度高、轨迹流畅、动作速度高、动作范围广、安全可靠等特点,在工业上可进行弧焊、点焊、切割、搬运     

焊接机器人在三维空间的无碰撞轨迹规划

研究解决了基于欧式空间焊接机器人碰撞轨迹规划问题的有效途径几何图形法．该方法适合于机器人在以线段和圆弧为边界障碍物环境下运动的轨迹规划算法．借鉴二维空间的几何图形法解决了三维空间机器人无碰撞轨迹规划问题．     

CRT工业机器人控制代码的碰撞检测

以降低碰撞检测的复杂程度为指导原则,从CRT工业机器人的运动特点出发,提出了基于最大运动空间分层索引模型的碰撞检测方法。结果表明,该方法将CRT工业机器人运动过程中的三维碰撞问题有效地简化为判断平面上一点与一封闭轮廓曲线之间位置关系的二维问题,具有算法简单、检测速度快和检测碰撞点准确等特点。通过实际开发系统实例的运行,证明了方法是正确和有效的。     

机器人关节间的碰撞检测

将多臂机器人机械臂和各运动关节简化为圆柱体，通过计算两圆柱体中心线间最短距离来进行机器人的碰撞检测研究。通过总结提炼两空间线段间的相互位置关系，在进行解析、推导的基础上，提出了7个有意义的解析几何推论，直接可得出两空间线段间的最短距离，然后根据得出的结果，设计了一个机器人运动关节间的碰撞检测算法。该算法程序设计简单，计算量小，能有效地满足实际应用需要。     

机器人关节间的碰撞检测

将多臂机器人机械臂和各运动关节简化为圆柱体,通过计算两圆柱体中心线间最短距离来进行机器人的碰撞检测研究.通过总结提炼两空间线段间的相互位置关系,在进行解析、推导的基础上,提出了7个有意义的解析几何推论,直接可得出两空间线段间的最短距离,然后根据得出的结果,设计了一个机器人运动关节间的碰撞检测算法.该算法程序设计简单,计算量小,能有效地满足实际应用需要.     

机器人足球仿真平台中碰撞检测算法研究

以机器人足球仿真平台的设计开发为背景,提出了基于递归分群的快速碰撞检测算法RDCCD,并将其应用于所开发的仿真平台系统中．初步的算法分析与实验表明该算法在碰撞检测速度和可靠性方面具有优越性．     

CRT工业机器人控制代码的碰撞检测

以降低碰撞检测的复杂程度为指导原则,从CRT工业机器人的运动特点出发,提出了基于最大运动空间分层索引模型的碰撞检测方法。结果表明,该方法将CRT工业机器人运动过程中的三维碰撞问题有效地简化为判断平面上一点与一封闭轮廓曲线之间位置关系的二维问题,具有算法简单、检测速度快和检测碰撞点准确等特点。通过实际开发系统实例的运行,证明了方法是正确和有效的。     

基于混合包围体层次树的机器人碰撞检测试验

为解决喷涂、焊接、装配等工业现场中能快速检测出机器人与周边环境是否发生碰撞,提出一种适用于铰接模型机器人的碰撞检测算法——混合包围体层次树算法。该算法利用了不同包围体所具有的优势:由OBB包围机器人连杆时更紧凑和以OBB为基元构建球包围体时计算简化和耗时少。该算法采用由顶层、中间层和底层3层结构构成的包围体层次树技术。如果包围体层次树中父节点包围体不存在碰撞,则无须对子节点包围体进行碰撞检测,且顶层与中间层采用二叉树结构来存储数据,以此加快碰撞检测速度。而且该算法可以随着机器人实际运动时各连杆间相对位置的变化而动态更新,以此适应机器人的碰撞检测。通过开发OpenGL上位机控制软件和搭建Parker控制器等构建的机器人实体实验平台验证所提出的碰撞检测算法的有效性。     

路径规划中两个多面体的快速碰撞检测算法

如何进一步提高碰撞检测的速度在智能机器人路径规划中非常关键,为此给出了一种新的碰撞检测算法;它是以空间中的平面方程为基础,将一组平面方程进行几次代数变换得到一组常数不等式,观察这组常数不等式中是否含有矛盾不等可判定机器臂是否与空间中的障碍物相撞。     

港口起重机视景仿真系统中碰撞检测的应用

碰撞检测是开发港口起重机视景仿真系统的关键技术.基于Vega中碰撞检测原理,通过分析港口起重机视景仿真系统中吊具与虚拟物间的碰撞,确定了港口起重机视景仿真系统中的碰撞检测方法,文章首先选用LOS相交矢量方法,在Lynx界面的Isector模块中设置吊具为集装箱的碰撞目标,并保证集装箱和吊具的Isector类矢量掩码相同,然后在VC++中调用vgIsector函数创建吊具的BUMP碰撞检测实例,并将吊具的BUMP检测方法与吊具角色对象绑定,最后编写吊具无碰撞才运动的条件语句,实时检测吊具周围的虚拟场景.结果表明:应用Vega软件中的BUMP碰撞检测方法可以避免港口起重机视景仿真系统中吊具误穿越现象的发生,应用LOS碰撞检测方法可以提高BUMP方法检测集装箱的准确性.     

虚拟手术模拟系统中包围盒碰撞检测技术及应用研究

碰撞检测模块是虚拟内窥镜系统的重要组成部分。根据变形物体的碰撞检测要求及连续切割过程对网格结构的影响,提出了碰撞检测的层次包围盒结构修正方法。该方法针对网格中的单元剖分和网格优化的过程中网格单元变化采用子树替换、位置提升方法进行修正,可满足连续切割中正确碰撞检测和精确碰撞的要求.     

The collision-free trajectory planning for the space robot to capture a target based on the wavelet interpolation algorithm

In the research of path planning for manipulators with many DOF, generally there is a problem in most traditional methods, which is that their computational cost (time and memory space) increases exponentially as DOF or resolution of the discrete configuration space increases. So this paper presents the collision-free trajectory planning for the space robot to capture a target based on the wavelet interpolation algorithm. We made wavelet sample on the desired trajectory of the manipulator’s end-effector to do trajectory planning by use of the proposed wavelet interpolation formula, and then derived joint vectors from the trajectory information of the end-effector based on the fixed-attitude-restrained generalized Jacobian matrix of multi-arm coordinated motion, so as to control the manipulator to capture a static body along the desired collision-free trajectory. The method overcomes the shortcomings of the typical methods, and the desired trajectory of the end-effector can be any kind of complex nonlinear curve. The algorithm is simple and highly effective and the real trajectory is close to the desired trajectory. In simulation, the planar dual-arm three DOF space robot is used to demonstrate the proposed method, and it shows that the algorithm is feasible.     

基于非线性规划的凸多面体间碰撞检测算法

为了提高碰撞检测算法的速度,提出用顶点的凸包表示凸多面体,将两个凸多面体间距离的问题归结为一个带约束条件的非线性规划问题,利用模拟退火遗传算法对该问题进行求解。利用模拟退火的接收准则进行交叉、变异,降低了时间复杂度。结果表明,模拟退火遗传算法计算效率高、速度快。     

颗粒团聚过程准确碰撞检测快速算法

碰撞检测的传统算法在应对大量颗粒碰撞团聚时往往执行效率低下,为此提出一种基于“包围球-最大检测区域”预处理的两步式准确碰撞检测快速算法. 粗略筛选阶段：所有团聚体用更新成本低的包围球替代表示,并将包围球间的碰撞检测转变为求解关于时间的一元二次方程问题,通过并行求解这些方程快速筛选出所有可能发生的碰撞;忽略最大检测区域外的碰撞检测以进一步缩短执行时间. 精细确定阶段：采用离散碰撞检测快速确定碰撞发生的具体时间和位置;在该阶段,采样时间间隔是自适应的且逐渐减小. 将模拟计算结果与未优化的传统算法结果进行对比后发现,在满足相同碰撞检测准确性的前提下,提出的算法将执行效率提升了10~30倍,表明此算法更加适用于大量颗粒团聚过程中的碰撞检测.     

基于卷积力矩观测器与摩擦补偿的机器人碰撞检测

针对常规工业机器人在未知环境下运行时可能产生碰撞的安全性问题,提出一种新型的机器人碰撞检测算法. 设计卷积力矩观测器,通过实时观测关节输出力矩与动力学估计力矩的偏差实现机器人碰撞检测. 为了避免机器人处于不同位姿、运动状态等情况下关节摩擦对机器人碰撞检测的干扰,采用静态LuGre模型对关节摩擦进行补偿. 通过对实际工业机器人的运动监测,辨识出更加准确的静态LuGre模型参数. 该碰撞检测算法无需加速度信息,避免了对位置反馈信息二次求导所带来的计算误差. 关节力矩基于关节伺服驱动的电流信息获取,无需安装专门的力/力矩传感器,从而在常规工业机器人无需额外配置的情况下,只需采集机器人关节驱动电机电流和位置信息即可实现碰撞检测. 通过人与机器人交互实验验证了该碰撞检测算法的有效性.     

一种快速的基于并行的碰撞检测算法

提出了一种基于并行的碰撞检测算法,主要采用分治策略建立平衡包围盒树,通过遍历包围盒树组成任务树,采用流水线技术遍历任务树来加速碰撞检测。该算法同时应用了多线程技术,能运行于单处理机和多处理机。     

空间图像重建的快速碰撞检测算法

提出了基于球体混合重建的碰撞检测算法。对球体表面提出了一个线性时间复杂性的重建过程,利用四元组构造变换范围,扩展了从线性到球形混合的构造变换方法,采用循环划分的方法完成由球体混合到线性混合的分解过程。实验结果表明所提出的算法能高效快速地实现和处理复杂环境下物体的碰撞检测。