基于机器视觉的机器人写字技术的设计

针对教学与实验,提出一种基于机器视觉的机器人写字方法。以六自由度DENSOVP6242G机器人、信捷机器视觉和PC机为实验平台,通过机器视觉获取字符的图像信息,采用VC++编程,利用机器视觉自定义协议将图像传输给PC机;借助OpenCV库对图像进行阈值化、闭运算、细化和笔画分割等一系列的处理;利用图像处理得到字符坐标信息控制机器人的多轴联动,机器人控制器与PC机之间通过ORiN2连接,从而完成字符的书写。实验表明,在字迹清晰条件下该方法能够使机器人准确地写出机器视觉所看到的字符。     

基于双目立体视觉的弧焊机器人标定研究

根据弧焊机器人本体的实际结构,通过分析机器人基坐标系、双目立体视觉系统坐标系及空间特征点坐标系的几何对应关系,采用双目立体视觉测量方法测得机器人各关节几何参数误差,并对相应的参数误差进行了补偿。结果显示,误差补偿后的机器人直线轨迹的精度有了大幅提高。     

五连杆机器手臂拦截问题的最优化控制研究

为了减少机器手臂的能耗,研究使用最优化技术控制机器手臂的能源最小化操作。使用Euler-Lagrange公式描述机器手臂的动力学方程,并用符号语言推导相应公式,最后使用直接配置非线性规划方法(DCNLP)对差分方程进行求解,将两点边值问题转化为一般的非线性规划问题,得到系统的最优解,相对于传统方法求解能耗最优化问题,DCNLP法表现出了鲁棒性好,寻优能力强的特点。在此基础上,使用快速傅立叶方法分析不同初始状态下机器手臂震动频率分布,以探索机器手臂操作对关节的最小损害方法。仿真结果表明随着速度不断加大,关节的角加速度和频率也逐步加大,关节损伤加大的可能性也增加。     

基于机器人检测的引水隧洞结构缺陷特征分析

机器人在水工隧洞的安全检测是解决引水隧洞斜井段巡检的有效手段。本文采用爬行机器人搭载三维激光扫描仪及高清摄像装备进行结构巡检，并通过三维点云处理与缺陷数据拼接获取了引水隧洞断面的缺陷信息。结合缺陷数据处理成果分析引水隧洞结构缺陷特征及分布规律，实现引水隧洞表观缺陷形态不规则、分布不均、多种缺陷共存的巡检与分析。结果表明：引水隧洞内存在的缺陷包括裂缝、渗漏、漏筋等，而裂缝是引水隧洞主要的缺陷类型，上平段缺陷数量明显多于斜井段。上平段裂缝主要分布在洞顶位置，裂缝多以垂直洞轴线的横线裂缝存在，斜井段裂缝均匀分布在洞周各个位置，走向以斜向裂缝居多。可见，上平段和斜井段缺陷数量和裂缝特征均存在较大差异，在后期的安全巡检过程中更应该主要关注裂缝的扩展情况。     

A design of space robot multi-target capture algorithm based on DSP

To correctly capture spatial targets from cluttered and motive celestial background, a new Multi-Target Capture algorithm was proposed, which is a comparative difference algorithm based on the combination of centroid extraction and despun registration of efficient points. Moreover, this algorithm was applied in an image processing system based on the DSP featuring high speed and high performance. The procedures of image processing are as follows: first, label efficient points in the frame and extract their centroids; second, make appropriate despun registration, according to the reference rotation angles provided by Space Robot position system; third, translate and register centroid coordinates of efficient points in reference frames and get the registration points according to the principle that there are the most same centroid coordinates of efficient points when completely registered; finally, eliminate the same background points by using comparative difference method. The result shows that this image processing system can meet the needs of the whole system.     

关节型机器人高承载轨迹规划方法

针对机器人在工作过程中存在关节载荷较大等问题，以饰面作业机器人（以下简称Hebut-KB机器人）为研究对象，提出一种面向大载荷施工作业环境下机器人驱动承载能力最优的轨迹规划方法。首先，对Hebut-KB机器人运动学及简化刚体动力学进行分析，使用多目标遗传算法（NSGA-II）求出在满足运动学与动力学约束条件下的多组优化解，然后建立起关节型机器人驱动承载能力的评价指标，最后通过驱动承载能力评价指标选取出潜在最优解。仿真和实验表明，使用驱动承载能力评价函数选取出的解可以达到综合最优效果，有效的提升了机器人的承载能力。