基于拉格朗日方程建立的码垛机器人大转角动力学模型

码垛机器人是物流自动化领域广泛使用的一种机器人。针对目前国内生产的该类机器人在大转角工作状态下存在的扭矩阻尼随转角的变化呈现非线性模型不确定,致使机器人的运动范围较小的状况,提出了一种采用第二类拉格朗日方程建立的码垛机器人动力学模型。通过对该种机器人进行详细动力学分析,确定了在大转角工作状态下机器人的广义驱动力模型;在控制上采用了滑模模糊控制技术,解决了原来码垛机器人在大转角、高速度运行情况下的扭矩阻尼随转角的变化中存在的非线性问题。实际应用表明,采用该动力学模型及其控制方法,提高了码垛机器人的转向运动控制角度,提高了国产码垛机器人的有效运行空间。     

机器视觉算法在码垛机器人中的应用

机器视觉是机器人应用的一个重要方向,码垛机器人已经越来越多的应用在物流生产线的各个方面,但是普通的码垛机器人无法适应现代物流仓储种类多、位置偏差大的特点。介绍了一种应用机器视觉实现柔性生产的码垛机器人系统,该系统主要由机器人系统、机器视觉系统、夹手工具、传输线、工控机系统、位置传感器等组成,关键技术包括码垛机器人码垛算法和机器视觉系统标定算法的实现,并编写了相应的算法程序和控制程序,经过严格测试可适应传输线上不同种类、不同位置的货物类型,并实现对这些货物的自动判断,适应货物位置自动调整并实现自动抓取货物。目前该系统已经在学校的物流实训室得到了应用,满足了学校教学的要求,对工业生产有一定的指导作用。     

四自由度码垛机器人性能优化方法

码垛机器人是自动化车间最常用的工业机器人之一，合理的现场布置方案和控制方法可以有效地提升码垛机器人的运行性能，提高生产效率。本文主要从基于最优路径的现场布置方法和基于平均速度的控制逻辑两个方面对四自由度码垛机器人性能优化方法进行了研究。     

基于单维拉线测量系统的码垛机器人定位误差分析及运动学标定

以四自由度码垛机器人为研究对象,基于单维拉线测量系统对该机器人的运动学标定方法进行了研究.采用环路增量法构造了码垛机器人平行四连杆的误差模型,并建立了带关节变量比例系数的运动学误差模型,从而对关节传动误差进行补偿.通过对影响机器人末端位置精度的几何误差参数进行敏感性分析,将几何误差源简化为11项,可有效提高辨识效率.结合单维拉线测量系统的特点,建立了末端运动误差与几何误差源的映射关系,进而提出了一种基于距离测量的参数辨识模型.通过计算机仿真和标定试验对该方法的有效性进行了验证.试验结果表明,标定后码垛机器人位置误差3?值由11.73,mm减小至1.79,mm,运动精度提升84.7%,.     

可控变胞码垛机器人控制系统设计及实验

为了提高变胞式工业机器人在实际工业生产中的效率以及稳定性,基于可控变胞码垛机器人设计了一种新型的码垛路径运行方式,对其进行运动学仿真并设计了相应的控制系统.其中控制系统采用"运动控制卡+工控机"的上下位机控制模式,使用闭环步进电机及驱动器组成机器人的运动系统,使用光电开关、气动插销及电磁离合器等硬件组成变胞动作执行系统,引入电机脉冲补偿值以减少变胞前后的运动误差.提出新型码垛路径的实现方法,并搭建机器人控制系统,以6 kg负载进行实验,测试结果显示理论位移与实测位移之间的误差不超过0.6 mm.研究表明该控制系统运行安全可靠,能够满足可控变胞码垛机器人的控制要求,同时也为变胞式工业机器人的控制系统设计提供了参考.     

基于多项式拟合插值函数的码垛机器人轨迹规划

以四自由度码垛机器人为研究对象,基于关节空间提出一种新型多项式拟合插值的运动轨迹规划方法。该方法不仅能够保证其速度、加速度甚至冲击有界且连续,还可得到不同限制条件下机器人最短执行时间;同时根据码垛机器人的特殊结构和特定运动模式,基于机器人末端运行路径实现了对关节运动过程的进一步合并优化,使得编程控制简单化。基于MATLAB软件对拟合曲线实现了仿真,分析对比了对称型及非对称型拟合曲线各自的性能。最后,在TRIO Motion Perfect软件环境下实现了码垛机器人实验运动控制。结果表明,该运动轨迹规划方法准确可行且工作效率高。     

一种可控机构式码垛机器人的间隙误差补偿

基于可控机构的理念,以提高承载能力和运动精度为目的,设计出一种新型可控式码垛机器人。在此基础上,考虑受力变换频繁的两关节处的运动副间隙,依据连续接触模型建立含间隙可控码垛机器人的运动误差模型。利用改进的粒子群算法优化驱动杆位移参数,进而补偿了由运动副间隙引起的结构误差。结果表明,该方法能有效补偿间隙误差,可较好提升码垛机器人的运动精度。     

异型烟双码垛自动分拣虚拟托盘和合单算法技术及实现

对异型烟柔性分拣系统的研究是烟草物流自动化领域的重要内容之一。本文针对异型烟因规格不一,无法自动分拣、堆垛,分拣效率低下的问题,研究提出了双排烟仓双码垛异型烟自动分拣技术方案;研发柔性烟仓以及机械手码垛,实现异型烟码垛分拣自动化;设计了异型烟自动分拣虚拟托盘及合单算法;采用Tecnomatix Plant Simulation搭建了分拣线仿真模型,在Sim Talk实现虚拟托盘及合单算法;实验表明,本文提出的双码垛方法显著提高了异型烟自动分拣效率,达到9 174条/小时,是单码垛分拣系统效率的1.92倍。     

基于RobotStudio的码垛机器人智能工作站仿真的探究

在一些工业领域当中,为了能够良好地将货物存放或者放置到指定位置堆叠,需要进行码垛,然而传统码垛工作主要由人工执行,那么随着货物重量、搬运要求的增长与变化,人工因为自身能力所限,无法满足码垛需求,此时为了能够良好地进行码垛工作,就需要采用码垛机器人来进行作业。本文主要在RobotStudio基础上,对码垛机器人以及智能工作站进行分析。     

中美合作有效促进我国发动机行业与国际先进接轨

浙江德码科技有限公司承担的“基于物联网的智能物流机器人联合研发”项目,通过与德国弗劳恩霍夫物流研究院的合作,成功研制生产了基于物联网的高速霞载四轴码垛机器人和智能搬运机器人,掌握了机器人的高速匝找高精度定位、多轴联动和动力学摔制、基于网络的机器人中央控制、托融RFID标签及读写器选型分析、高精度激光引导控制等关键技术,突破了相关领域的技术瓶颈和难点。     

视觉机器人货物识别技术探究

对某现代物流储仓中168箱货物进行机器视觉技术试验,通过硬件和软件系统对货物进行了图像采集、处理和分析,建立机器人视觉技术进行货物物流公司和包装类型的识别模型,并对该机器人视觉识别模型进行检验,综合识别准确率高达98.96％.该视觉系统可有效用于现代物流储仓的机器人货物识别,能够加快物资转运速度、降低运作成本并使控制自动化,符合现代物流的要求,市场前景广阔.     

基于GIS地图的移动机器人路径规划

针对移动机器人路径规划实现条件的限制,提出基于GIS (geographic information system)地图的移动机器人路径规划.该方法应用改进A*算法,较好地实现了移动机器人的最优路径规划.在任意给定的地图中,只要确定了机器人的起点和终点,就可以找到该机器人在实际工作环境中符合需求的路径规划轨迹.应用VC++编程进行实验,证明了该方法的有效性.     

机器人柔性装配单元的设计

机器人柔性装配单元是实现多品种、中小批量产品装配自动化的有效技术途径．该文在对机器人柔性装配单元中机器人、夹持器装置选择的约束条件进行型式化描述的基础上,以制造成本最小为目标,建立了满足装配任务精度要求的机器人柔性装配单元优化布局的数学模型．最后,通过具体生产案例对提出的方法和模型的正确性、可行性进行了验证．     

基于Beckhoff的瓷砖铺贴机器人控制系统设计

为促进建筑行业自动化发展,针对瓷砖铺贴工艺对机器人技术、定位技术及高速、高数据处理性能及实时坐标记录的需求,提出了基于Beckhoff嵌入式PC控制系统的瓷砖铺贴机器人控制系统。设计了针对机器人、移动平台、激光测距传感器、真空吸盘的综合控制系统,该控制系统利用激光传感器实现瓷砖空间定位,真空吸盘实现瓷砖抓取放置动作,移动平台扩大瓷砖铺贴范围。Beckhoff嵌入式PC作为上位机与硬件通过对应数字量模块、RS232模块实现通讯。瓷砖铺贴实验结果表明:系统可实时记录瓷砖位置坐标,并能满足机器人实时控制的需求,验证了该系统在精度上可完全代替人工实现瓷砖铺贴工作,同时铺贴效率得到了大幅提高。     

足球机器人的双圆弧射门算法研究

为了提高机器人足球比赛中的成功率,在分析了基本算法不足的基础上,利用能够满足任意端点及其斜率要求的双圆弧曲线来解决机器人小车到达目标点的位置,以及姿态运动过程中遇到障碍物能够保持最佳姿态的射门问题,并利用优化设计中的复合形法进行了运动路径寻优.仿真结果表明,利用双圆弧曲线可保证足球机器人有效地避开障碍物到达目标位姿,且可保证规划路径上的每一点均能满足非完整约束条件,有效地为足球机器人规划出避碰最优路径.优化后的方法简单有效,可对机器人的初始条件不加限制,计算量非常小,因此有较高的实用价值.     

前列腺穿刺活检手术机器人的运动控制

针对传统手工进行前列腺穿刺活检的不足,设计了多自由度穿刺活检手术机器人模型.根据穿刺活检手术对机器人自由度及精度的要求,确定了机器人的位置调整方式和传动结构,并通过Solidworks建模设计机器人的三维模型,建立了机器人的D-H矩阵,运用Matlab中的SimMechanics工具箱实现机器人的工作空间仿真.仿真结果表明穿刺针工作空间范围是可行的.机器人代替传统手工进行前列腺穿刺活检具有精度高、更加灵活的优点,可有效降低医生的手术难度,对提高前列腺癌的阳性活检率有着重要的意义.     

农业机器人视觉导航试验平台

搭建了四轮驱动农业机器人视觉导航试验平台。设计了基于AVR单片机的下位机控制器,实现了4个电机的独立速度控制及其与上位机间的串口通讯功能。将最小二乘法和线扫描算法相结合,实现了农业机器人在作物行间行走的导航路径提取的视觉导航算法。测试表明:该算法具有较好的实时性,可以应用于农田两行作物间的导航试验。     

配电网自动调谐及故障选线的研究

在现有的消弧线圈自动调整及故障选线方法的基础上,提出了采用注入信号法测量配电网对地参数(对地电阻和阻尼率)进行消弧线圈调谐及中性点接地阻抗柔性控制,探讨了一种通过改变配电网中性点接地阻抗参数、测量零序电流变化和进行故障选线的方法．产品已通过现场运行,并在全国推广应用,效果良好．     

基于分层代价地图的光伏电站清扫机器人导航方法

为更好地解决光伏电站清扫机器人工作时因缺少有效边界检测导致的跌落问题,并满足全覆盖清扫工作的需求,提出一种基于分层代价地图的导航方法.在传统分层代价地图的图层上,根据对光伏电站清扫机器人工作环境的分析,增加光伏阵列边界图层,建立清扫区域,使机器人工作空间约束在光伏阵列内;采用弓字形清扫路径和多点巡航清扫策略相结合的导航...