基于模糊控制的机器人运动控制系统设计

移动式机器人主要由遥控操作器、自动控制系统和传感器等三部分移动载体组成。移动式机器人的核心是控制系统,其中运动控制技术是关键环节。本文将移动式机械手作为研究对象,设计了一套基于模糊控制可准确抓取运动物体的控制系统,以儿童玩具车作为栽体进行模拟仿真实验,主要是通过模糊控制算法来进行移动式机械手的准确停止位置并在适当的时刻抓取物体。验证了移动机器人运动控制的有效性。     

基于二自由度预测模型的软扭矩控制方式

针对软扭矩控制方法在控制钻杆钻井过程中难以预测角位移和角速度的情况,提出一种基于二自由度预测模型的软扭矩控制方式.该方法采用扭摆模型来分析非线性振动规律,建立钻杆钻进方程,利用钻杆在不同位置转动惯量的不同,将三自由度钻柱模型简化为二自由度钻柱模型,并将两种模型在模拟数据中进行比较.实验表明,该软扭矩控制方法方式可以简化...     

一个可重复使用的创作抓取的软件

为了使机器人专家容易掌握机器人抓取技术,Energid正在开发一个图形用户界面(GUI)的工具和可重复使用的软件工具箱,该工具箱包括轻松地创作抓取和快速搜索抓取算法。该方法是通用的,可以应用于任何机器人的手,所有类型机械臂和移动式平台。本文介绍了如何用Energid的系统软件和方便的人机界面创作抓取动作,用新的方式来约束机器人的手,和实时仿真的抓取的过程。特别强调:在创作抓取得过程中,整合使用了力的控制。力的控制包括各种控制算法,这些算法可适用于不同种类的力/力矩传感器;基于视觉的跟踪,提供物体识别和从数据库中抓取的自动选择(视觉系统提供3维跟踪引导抓取的过程)。模拟和硬件验证的研究使用的是Schunk的SDH的手和LWA手臂。     

机器视觉在码垛机器人中的应用

本文介绍了一种基于机器视觉的码垛机器人系统。该系统包括机器人、机器人视觉系统、端拾器、皮带机、传感器以及PLC控制系统。该系统可以实现对板料的自动识别和对位置的纠偏,适应板料的位置并且实现自动抓取。该系统是沈阳北盛汽车有限公司自动化开卷线的一部分,现已投入使用,在运行过程中,运行状态良好,满足生产需求。     

一个可重复使用的创作抓取的软件

为了使机器人专家容易掌握机器人抓取技术,Energid正在开发一个图形用户界面(GUI)的工具和可重复使用的软件工具箱,该工具箱包括轻松地创作抓取和快速搜索抓取算法。该方法是通用的,可用于任何机器手和各类机械臂及移动式平台。文中介绍:如何用Energid的系统软件和方便的人机界面创作抓取动作;用新的方式来约束机器人的手;实时仿真的抓取的过程。特别强调了在创作抓取得过程中,整合使用了力的控制。力的控制包括各种控制算法,这些算法可适用于不同种类的力/力矩传感器。研究结果表明:使用抓取工具创作的抓取路径和抓取力,可以用于实时机器人控制系统。这是一篇机器人软件技术开发者值得一读的文章。     

变压器硅钢片智能化物流线控制系统设计与应用

本文中笔者设计了一套对铁心料柱进行输送的控制系统，主要用于铁心剪切设备到自动叠片设备料柱的传送运输。控制系统采用欧姆龙NJ系列PLC为核心，同时包括触摸屏、伺服驱动、传感器、按键、通讯等模块。其中对于料柱的输送控制主要是基于多套欧姆龙R88D系列伺服系统，通过伺服电机进行精确的位置控制，高效可靠地将料柱从剪切设备转运到自动叠片设备。通过与SCADA系统进行通信，可在无任何人工干预的情况下实现一键卸料，大大提升了变压器铁心的生产效率，性能可靠，智能化程度高。     

基于工业机器人的视觉标定和压缩机识别研究

针对家用空调外机装配生产线上使用工业机器人配合2D相机抓取压缩机进行实验研究,从视觉标定、压缩机识别算法、工业机器人程序三个方面进行阐述,从实验得出的数据证明算法和软件的可靠性,满足项目的使用要求。     

配网带电作业机器人精准作业定位方法

针对户外光照、斗臂车振动、作业场景不固定等因素对配网带电作业机器人作业定位的影响,讨论了配网带电作业激光数据感知、设备对象识别和位置自动定位的问题.提出了基于场景语义的自动作业定位方法,解决了太阳强光直射对激光雷达致盲的影响,减少了机械臂与传感器的位置校准过程,通过整体特征量分析,减少离散点和抖动干扰,实现作业设备对象...     

基于惯性导航角度补偿的室内激光SLAM方法

针对传统二维激光同步定位与地图构建(SLAM)方法无法适用于非平坦、复杂的非结构化环境的问题,提出了一种基于惯性导航角度补偿的激光SLAM方法。该方法通过基于高斯牛顿法的扫描匹配估计出机器人的位置,使得机器人位置的计算不再依赖里程计模型。同时,通过卡尔曼滤波器得到精确的角度信息并对激光数据进行补偿,提高构建地图的精度。实验平台为搭载二维激光雷达,基于ROS(robot operating system)系统的两轮差速移动机器人。实验结果表明,该算法创建的地图墙体角度误差由11°降到1°,匹配位置误差由±15 cm降到±5 cm。通过对地图精度和机器人位置的误差对比证实了该方法具有良好的场景适应性和实用性。     

电力机器人的自主导航与视觉辅助定位融合方法

为了改进电力作业现场复杂环境下机器人定位精度,提出了一种自主导航与视觉辅助定位融合方法。在激光传感器即时定位与地图构建的基础上,基于视觉图像处理,对机器人位置进行校准,使其能够准确停靠在任务位置。应用结果表明,所提方法能够有效提高机器人定位精度,定位误差小于1 cm。     

基于Kinetis K60的探测预警机器人的设计

针对矿井、洞穴等特殊场景的探测问题,设计了一款能够在复杂环境下进行探测并能够及时预警的机器人.该机器人以Kinetis60为核心处理器,使用多种传感器作为数据采集终端,采集周围环境信息,并根据相应阈值设置做出预警提示,采用ZigBee无线传感器技术进行数据传输和记录,同时采用三角步态算法,以保证探测过程中机器人的稳定,使得探索过程更加智能高效.实验结果表明,该设计能够完成周围环境信息采集,并针对危险情况做出预警提示,从而为地下工作人员提供一定的参考和保障,具有一定的工程意义及现实作用.     

基于WiFi通信的绝缘子电阻检测机器人的研制

目前绝缘子电阻的检测方式主要是人工检测,而人工检测效率低,危险性高,作业强度大。结合实际工程项目,完成了基于WiFi无线通信远程控制的绝缘子电阻检测机器人的研制。该机器人可以用来停（带）电检测架空线路瓷绝缘子串的每片绝缘子电阻,适用于不同角度布置的瓷绝缘子串。检测机器人整个系统由3部分组成,分别为上位机的平板电脑、检测终端和机器人控制受端。工程实践试验表明了机器人性能安全稳定,检测速度快,可以大大提高现场检测绝缘子电阻的效率。     

基于PID算法的智能灭火机器人

文章对智能灭火机器人进行研讨。机器人控制核心采用ATMEGA128单片机,无需仿真器就能够实现程序的下载和调试,使用红外传感器避障和寻找火源。软件方面采用增量式PID算法控制机器人精确运行,实现了智能机器人在复杂多变的环境中的自动循迹灭火的功能,实际的应用表明,机器人开放性好,具有快速,准确灭火的良好性能。     

基于贝加菜PCC的弹性扭转系统控制

贝加莱公司将工业中柔性连接驱动加以抽象,设计开发出了一套多质量弹性扭矩装置,其具有强震荡性,依据对象特性,本文采用双微分反馈（DDF）控制方案,在B＆R公司的PCC可编程计算机控制器X20控制器上开发相应模块,用C语言编写了控制程序,实验结果表明该控制方案能使系统在极短的时间内达到预设速度,实现了无超调的控制效果,并具有较高的稳态精度。将双轮负载扩展为三轮负载后,微调控制器参数仍可得到理想的控制效果,体现了控制系统具有良好的鲁棒性,控制器具有优秀的控制性能。     

基于激光传感器的自主循迹智能车设计

在智能机器人路径识别传感器中,激光传感器由于其精度高、实时性强的优点被广泛使用.针对需要识别黑白路径的智能车,设计一组共18个激光传感器组,并在传感器布局和路径识别算法中将激光头分成3组形成分时复用,通过寄存器赋值用以区分黑线的不同位置.而后根据寄存器的值,分别调试出舵机的期望脉冲值和当前脉冲值,通过二者作差从而获得方向控制的偏差值,并对偏差采取PD控制.实际调试表明,所提传感器布局、路径识别和处理方法可以有效识别道路信息,并使得智能车方向控制精确平稳.     

融合注意力机制与逆残差结构的轻量级钻机目标检测方法

为实现煤矿下定向钻进钻机钻孔深度的精准测量,提出一种融合注意力机制与逆残差结构的轻量级钻机目标检测网络(GCI-YOLOv4),通过自动、快速及准确检测记录钻机的运动轨迹,获取打入钻杆数量,计算出钻孔深度。针对煤矿下色域区分度低问题,采用GhostNet作为特征提取网络去除复杂背景的冗余特征,同时轻量化模型,加快推理速度。针对煤矿井下光照不均导致钻机目标显著度低的问题,引入注意力模块增强钻机在复杂背景中的显著度。针对钻机高速运动时难以被准确检测的问题,引入逆残差结构,提取更丰富语义特征的同时保持速度与精度的均衡。为保证模型的准确性和可靠性,将提出的检测算法与5种经典目标检测算法进行对比。实验结果表明,GCI-YOLOv4可以较好的解决煤矿下背景色域区分度低、钻机高速运动以及受光照不均等问题,平均检测精度达到99.49%,检测速度达到58.10 FPS,性能优于经典目标检测算法。将GCI-YOLOv4部署在工作面现场进行测试,能够准确获取钻机的运动轨迹,通过滤波处理统计上升沿计算钻杆数量,钻杆计数精度达到99.4%,精确计算出钻孔深度,验证了该方法的可行性和实用性。     

新型井下磁偶极子蛇形天线仿真设计

针对石油钻井井下天线工作在井筒钻井液及地层组成的特殊环境中,无线传输信号损耗大、难以可靠传输的问题,通过仿真建模,设计一种新型磁耦极子天线,具备高增益、抗干扰和小型化特点,实现井下无线数据的可靠传输。首先采用HFSS三维仿真软件构建仿真模型,详细将天线的长度、距离钻柱本体位置及天线的蛇形弯折数等关键参数进行计算,得出有效传输的参数组合和频点规律。据此规律,设计了天线实物,仿真结果与实物测试结果相比对,具有高度一致性,回波损耗可达到-7.5 dB以下,仿真设计的参数可以满足实际应用需求。该天线设计可应用于石油钻井井下无线传输,可提高信号发射强度,减小天线尺寸,降低系统功耗,实现无线信号可靠传输。     

基于图像处理的麻花钻角度测量

为了解决当前麻花钻头修磨设备需要人工干预,而导致修磨质量不高,且修模效率低的问题。采用图像处理相关技术,实现钻头初始角度的自动识别。这对实现麻花钻头修磨的自动化具有较高的工程应用价值。首先运用差影法、Canny边缘检测算法、霍夫变换等算法对拍摄图像进行处理,提取钻头直线刃边缘,然后运用直线拟合技术得到钻头主切削刃直线的直线方程,进而得到钻头的初始角度。经实际测试,该方法可达到工程应用的要求。     

发电设备的深孔加工技术

本文简要介绍了发电设备零部件上的深孔加工技术,包括用于卧式车床上的单管喷射钻,用于钻床和镗床上的双管喷射钻,以及用于镗床和钻床上的带有冷却器的扁钻。     

多传感器融合的移动机器人室外激光 SLAM 算法优化与系统实现

针对移动机器人室外环境开阔场景大范围建图时,激光雷达里程计位姿计算不准确从而导致 SLAM 算法精度下降等问 题,设计了一种基于多传感器融合的 SLAM 优化算法。 算法上,通过前端里程计优化提升 SLAM 算法的可靠性,将适用于室外 的 GNSS 等传感器信息与激光里程计融合,在技术上实现了扩展卡尔曼滤波的轻量化并将其嵌入于 LOAM 算法架构中,在尽可 能不增加资源负担的情况下对前端里程计进行改进;在优化算法基础上,搭建了实际移动机器人平台并移植算法,实现了可供 参考的多传感器融合硬件方案与扩展卡尔曼滤波在实际工程中处理多传感器数据的方法。 真实场景下的实验结果表明,在增 加了里程计运算量后算法仍能稳定保持 10 Hz 的室外建图,在复杂开阔环境与低成本条件下具有可靠性与可行性。