基于WiFi通信的可视化搬运机器人设计与实现

设计了一款基于WiFi通信的可视化搬运机器人。采用STC11F32XE单片机作为可视化搬运机器人控制系统的核心处理器;以搭载Android操作系统的智能设备作为机器人的控制终端;利用WiFi通信技术实现Android控制端和下位机之间的通信以及视频的实时传输;通过多种传感器发现安全隐患并短信报警;采用履带式车体和六自由度的机械臂构成机器人的机械结构,实现机器人对环境的适应能力和搬运功能。通过对软硬件系统的测试,表明本文设计的可视化搬运机器人系统性能稳定,能够有效实现实时视频监控和远程控制。     

一种基于Raspberry Pi的辅助人工智能分拣系统设计

为了实现分拣装置的自动化与智能化,设计一款基于Raspberry Pi的无线网络与串口通信相结合的自动化分拣系统.该系统采用树莓派3b+(Raspberry Pi 3b+)与Arduino开发套件作为主控芯片,利用树莓派的硬件控制,视觉处理等能力分析采集欲分拣物品的大小,形状,颜色等特征,从而实现有效自动分拣.通过串口通信模块,将采集到的物品信息传到下位机,使用Arduino开发环境下的串口调试功能对物品信息进行分析和处理,以实现机械臂对物品的智能抓取.最后,给出了实验分析,实验结果说明该系统满足对多种物品信号的实时采集分析和对检测到的数据进行传输与处理的要求,实现人工智能分拣的功能.     

基于LPC2132的蛇形机器人前端执行机构及控制系统设计

为了使蛇形机器人在不同地形环境下能更好地完成搜救任务,文中根据蛇形机器人的特点,从总体上设计了一种新型的前端执行机构。针对传统的蛇形机器人头部只有搜寻传感器无执行器的缺点,提出采用4自由度的正交机械臂作为前端执行器的方法,并以ARM7-LPC2132为控制器、L298N为电机驱动模块、液晶屏12864为人机交互界面搭建了系统的硬件平台。通过无线路由器WR703n可将天敏S608摄像头数据传至上位机进行视频监控、上位机可通过NRF24L01无线数传模块对下位机进行实时控制、温度测量、烟雾报警、机械臂除障等功能,从而可以进行复杂地形及位置领域的探测。系统程序软件采用C语言及C#编写。系统经过调试,可以实现对障碍物的夹取和搬运等预定功能。无线遥控距离可以达到100 m,而且通信效果稳定可靠。     

基于OpenMV和Arduino的智能机械臂操控平台

本文针对基于OpenMV与Arduino两大模块的智能机械臂操控平台的设计进行研究,其主要是利用OpenMV的识别功能与Arduino的控制功能,识别后夹取并到指定区域将物体放下,所使用的设计方案与制作方法具有一定的研究意义与实用意义.同时,作为工业生产机器人,它结合了机械自动化、电子技术、电子信息技术、自动控制系统及...     

基于线结构光检测的Arduino分拣机械臂

通过对当前工业机器人技术应用发展状况及机械臂智能化现状的研究,设计了一种基于Arduino的智能小型机械臂,采用D-H法描述了4自由度模块化机械臂操作空间,获得以关节角度为变量的正运动学模型。运用矩阵逆乘的解析法,得到了机械臂逆运动学的完整解析解。结合线结构光三维视觉,实现了目标物体的识别抓取功能,弥补了二维相机获取深度信息的不足。实验证明,该智能小型机械臂设计合理,具备良好的准确性和稳定性,简单轻便且实用价值高,具有一定的市场前景。     

基于ROS系统的机械臂研究

该文对ROS系统进行了系统的分析,阐述了ROS系统的代码高复用性、高移植性、编程简易性等特点,设计了一种基于ROS系统的机器人臂系统。该系统利用Kinect视觉传感器和UR5机械臂的配合,在开源机器人操作系统的基础上添加设计功能包,确定了ROS中的通信方式和数据,给定系统的软件框架,构建成机械臂控制系统。系统通过节点、消息、主题等来实现数据通信,完成机械臂的控制功能和对物体的识别功能。在真实环境中验证,系统运行稳定可靠,各项性能指标能够满足技术要求。     

结合迭代学习控制的视觉伺服物品抓取方法

针对家庭环境中服务机器人的物品抓取问题,以NAO机器人为实验平台,提出了一种结合迭代学习控制的基于位置的视觉伺服抓取算法.结合Bumblebee2双目立体相机构建了视觉伺服系统,对NAO机器人的机械臂进行了运动学建模.针对静止物品和传递过程中运动物品的抓取问题,分别设计了李雅普诺夫渐进稳定的基于位置的视觉伺服(PBVS)抓取控制律,最后为克服机械误差和物品运动预测误差的影响,结合迭代学习控制对PBVS控制律进行了改进,通过迭代实验验证提出的方法能够快速校正系统误差,提高系统响应速度,使机器人能够快速、稳定地完成目标物品的抓取,实现相应的家庭服务.     

两级升降多自由度机械臂设计及运动学

针对目前航空发动机主泵装配主要靠人力搬运这一问题,设计了一种结构为二级升降多自由度机械臂安装设备,该系统采用两级升降多自由度升降机械臂虚拟建模,通过机器人自动化水平的搬移和装配,不仅简化了重体力人工装配,降低了操作者的劳动强度,还提高了搬移和装配质量和生产效率.通过Pro/E虚拟建模技术验证了设计的可行性.该系统建立的二级升降多自由度机械臂的动力学模型,为进一步研究可提供理论依据.     

基于Arduino技术的搬运机器人设计与编程(一)——Arduino主基板及红外传感器的应用

中国教育机器人大赛是由中国人工智能协会主办、以大专院校学生为参赛主体的全国性赛事.本文对搬运机器人Arduino主基板的基本原理、红外传感器的应用做了技术分析.作为搬运机器人制作的前端输入部件,红外传感器构成了搬运机器人的循线和所搬运物块测距部分.     

基于Arduino和树莓派的智能搬运系统的设计与实现

系统以树莓派3B+开发板、Arduino开源电子平台作为硬件基础,设计通信协议,利用无线通信技术,将温湿度传感器采集的信息上传至云平台进行数据交互.用户可远程登录树莓派,从摄像头获取实时的视频图像数据.系统可自动收集锅炉蒸汽信息,实现智能搬运系统的集成和控制、远程监控等功能.设计的智能搬运系统具有稳定性高、搭建方便、易于推广的特点.     

六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法仿真与实现

运用运动捕捉系统,结合机器人运动学方法,提出一种六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法.首先,在运动捕捉系统下得到人手臂末端的Marker标记点的位姿信息;然后,通过数据处理得到标记点的位姿矩阵,并将其作为机械臂末端执行器的位姿矩阵,进而通过数据流通道将该数据传入机器人运动学仿真系统,在仿真系统中运用代数解法求机器人运动学逆解,并进行运动学仿真.最后,将逆解求得的6个关节角度传入机械臂本体,实现机械臂末端执行器按照运动捕捉系统下手臂末端标记点的运动轨迹而运动.仿真实验表明:该方法具有可行性.     

基于Arduino技术的光电搬运机器人设计与编程（一）：循线技术与线路控制

本文基于Arduino技术,对中国工程机器人大赛的光电搬运项目所涉及的循线与线路控制2个关键技术环节,做了较详尽的技术分析.采用模拟及数字红外传感器作为搬运机器人制作的前端输入部件,实现模拟循线,同时利用传感器返回的数字信号对小车的行驶线路实施精确控制.     

八自由度全自动隧道喷浆机器人系统设计

对一款八自由度隧道喷浆机械臂进行了全自动喷浆系统的设计,引入虚拟关节并结合D-H(DenavitHartenberg)参数表来建立正向运动学模型,通过固定关节角法进行机械臂逆向运动学解算.采用激光雷达实现隧道面三维数据的采集,并对原始点云数据进行了去噪、采样、隧道面提取和中轴线提取等处理.采用点云切片技术处理三维点云数据,根据待喷面检测结果实现最优喷涂轨迹规划.最后采用模糊自整定PID控制算法控制机械臂各关节运动以实现全自动喷浆.在搭建的模拟隧道环境下进行了真机实验验证,设计的机器人能够全自动地实现三维扫描、待喷面识别、轨迹规划和运动控制功能,具有隧道全自动喷浆的能力.     

智能识别光频搬运物料小车的设计与制作

该文以stm32f103为核心芯片,设计了一种智能物料搬运小车。小车利用TCRT5000红外接收管接收闪烁的红外光,根据不同的光频令机械臂做出对应的装料动作,之后通过灰度传感器识别路径,循迹到达目标地点后令机械臂执行放料动作。装料与放料过程中,通过Open mv识别物料颜色位置是否变化来判断是否装料放料成功。实验结果表明,小车运行过程中系统稳定,实现了预期的循迹、物料搬运、光频识别及色块识别等功能。     

移动机械臂整体控制研究

针对以固定的基坐标系机器人抓取不便,设计了一套移动机械臂整体,将一种以STM32为主控单元的六自由度机械臂,安装在配备有Kinect传感器的TurtleBot2移动机器人之上。通过TurtleBot2移动机器人及Kinect传感器实现的路径规划、环境地图构建和避障等功能,来控制六自由度机械臂的运动,配合机械臂的手动抓取和自动抓取,进行移动机器人与机械臂的协同运动控制。     

基于接触力识别的人机协作控制系统设计与实现

为实现人机协作搬运,设计了一种基于接触力操作意图识别的搬运机器人原型机.以直联方式设计由刚性杆和伺服电机构成的单自由度运动机械臂,研究位置控制器,实现扭矩工作模式下的闭环控制.为获取操作意图信息,在刚性杆末端两侧分别设置FSR薄膜压力传感器,用于检测操作者与机械臂的短暂接触力.对应3种常见操作情况给出相应时域算法提取接...     

基于FPGA的机器人正逆运动学算法实现

针对主-从式手术机器人在运动控制中的高速计算需求,利用FPGA技术构建了专用的机器人主-从手臂的运动学硬件模型,在微秒级的时间内实现了复杂的主机械臂模型正解和从机械臂模型逆解的计算,实际实验结果表明:由FPGA实现的机械臂正、逆运动学计算与理论计算结果相一致,计算误差能够满足系统的控制要求.该方案降低了机器人运动学算法的计算时间.     

面向自动化专业新生实践教学的轮式机器人设计

轮式机器人设计与实践是针对哈尔滨工业大学(深圳)自动化专业新生开设的一门基础实践课程,旨在让学生了解专业方向前沿,并通过学生自主设计机器人、体验实践过程,从而激发理论学习兴趣。轮式机器人设计充分考虑大一学生缺乏实验技能和实验基础理论等客观因素,将实验内容分层设计、逐渐深入,引导学生分步实现机器人的各个功能环节;通过"自主选择"和竞赛等方式,吸引学生积极主动参与硬件电路设计、系统功能软件编程和调试,实现机器人自主循迹。实验设计改变以往实验在现有设备的基础上进行验证的做法,实践结果表明:学生在几乎零基础电路知识的背景下,经过反复尝试,不仅能理解基本电路、运动学和电机控制等知识,更能掌握系统的调试方法。     

一种基于A*算法的空间多自由度机械臂路径规划方法

针对机械臂在运动过程中可能会与工作环境中的障碍物发生碰撞的问题,文章提出了一种基于A*算法的机器人避障路径规划算法。在给定的避障环境下运用A*算法搜索一条给定的自起点到终点的最优避障路径,考虑到机械臂在运动过程中的稳定性,采用二次B样条曲线对该路径进行平滑优化;根据标准的D-H法对机械臂进行建模,建立机械臂的运动学方程,并求取一组能够最优实现避障路径的运动学逆解;检测机械臂本体与障碍物是否发生碰撞,若发生碰撞,结合机器人逆解的多解性,重新选择最优的一组可行解。通过软件Solidworks建立虚拟样机导入ADAMS软件进行仿真实验,最终验证了基于A*算法的空间多自由度机械臂避障路径规划的有效性和可行性。     

基于Arduino技术的光电搬运机器人设计与编程(二):颜色识别与物块捕获

本文将运用Arduino IDE提供的库函数,实现物块的颜色识别和超声波测距.通过对物块颜色的识别来确定搬运的目标位,设计机器人小车的行驶路线.利用超声波测距,动态调整机器人小车与目标物块的相对距离,对机器人小车准确捕获物块起着重要作用.