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.     

露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运方法研究

针对露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运问题,建立了由控制中心、无线网关和无线传感器组成的无线传感器网络来控制多个机器人协同工作.为了实现高效的合作,以任务完成时间衡量机器人的合作效率,提出了基于效率最优的任务分配机制,采用蚁群算法,由控制中心进行集中式任务分配,并通过无线传感器网络告知机器人,实现了多机器人合作.利用无线传感器节点的定位信息,采用基于到达时间差的定位方法实现了机器人定位,使得机器人可在露天煤矿自主搬运煤矿.搭建了无线传感器网络,并用Pioneer III机器人和能力风暴机器人模拟煤矿搬运,模拟结果证明提出的方法可以实现露天煤矿下多机器人的协同控制,使机器人在最短的时间内完成任务.     

基于Arduino技术的搬运机器人设计与编程(二)——颜色传感器及伺服电机的应用

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.本文对搬运机器人的颜色传感器、伺服电机的应用做了技术分析.颜色传感器用于识别物块的颜色以确定搬运路径,伺服电机作为机器人的动力驱动,实现机器人的前进、倒退以及转弯.     

露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运方法研究

针对露天煤矿下多机器人协同煤矿搬运问题,建立了由控制中心、无线网关和无线传感器组成的无线传感器网络来控制多个机器人协同工作。为了实现高效的合作,以任务完成时间衡量机器人的合作效率,提出了基于效率最优的任务分配机制,采用蚁群算法,由控制中心进行集中式任务分配,并通过无线传感器网络告知机器人,实现了多机器人合作。利用无线传感器节点的定位信息,采用基于到达时间差的定位方法实现了机器人定位,使得机器人可在露天煤矿自主搬运煤矿。搭建了无线传感器网络,并用Pioneer III机器人和能力风暴机器人模拟煤矿搬运,模拟结果证明提出的方法可以实现露天煤矿下多机器人的协同控制,使机器人在最短的时间内完成任务。     

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。     

基于MCS-51的比赛机器人控制系统设计

本文根据ABU-ROBOCON2006参赛机器人的比赛要求,设计出了一套基于单片机MCS-8051的机器人控制系统,介绍了系统设计思想、硬件配置及系统软件设计。该系统扩展了程序和数据存储器,通过单片机产生的PWM信号控制电机转动,采用传感器循线行进,通过软件编程实现各种比赛动作。     

基于PID控制的NAO机器人循线行走技术研究

智能机器人的循线行走技术在工业安全领域具有重要意义。选用NAO机器人作为研究平台,创新点在于将其在平面上的运动学动态建模为线性定常离散系统,并将摄像头获取到的图像转化成参考输入信号,由此将循线行走问题转化成信号跟踪问题。与传统的渐进跟踪方法不同,基于改进后的数字增量型PID算法设计机器人行走的控制器,借用Simulink仿真平台通过凑试法确定控制器参数,最后用Python语言编程实现了控制NAO在白色地板上循黑线行走的目标,Webots软件仿真证实了该算法有效。     

基于遗传算法的双机器人协调搬运阻尼比例微分控制方法

针对双机器人协调搬运作业中的内力控制问题,提出了基于遗传算法的阻尼比例微分(PD)控制方法.给出了广义阻尼PD控制率,建立了用于协调搬运中内力控制仿真的弹簧阻尼质量模型,基于纯运动学协调实验的位置误差数据设计了仿真系统的位置误差扰动输入信号,在所建仿真系统中使用遗传算法进行PD系数的优化,并利用原有双机器人运动学协调实验平台,从机器人腕部加入力传感器搭建了力学协调实验平台,进行了举起-移动-放下的协调搬运实验.结果表明,经力误差控制系数的优化后,双机器人z轴方向的内力控制误差比优化前的平均降低了14.8%,从而验证了所提出方法的有效性.     

“机器人与智能技术”研究专栏征稿

征稿范围:机器人理论与控制技术人工智能与智能控制技术移动机器人及自主导航技术机器人传感技术、智能传感器机器视觉、图像处理与模式识别技术智能系统建模与控制机器人结构设计多机器人系统特种机器人机器学习     

“机器人与智能技术”研究专栏征稿

征稿范围:机器人理论与控制技术人工智能与智能控制技术移动机器人及自主导航技术机器人传感技术、智能传感器机器视觉、图像处理与模式识别技术智能系统建模与控制机器人结构设计多机器人系统特种机器人机器学习     

“机器人与智能技术”研究专栏征稿

<正>征稿范围: 机器人理论与控制技术智能系统建模与控制人工智能与智能控制技术机器人结构设计移动机器人及自主导航技术多机器人系统机器人传感技术、智能传感器特种机器人机器视觉、图像处理与模式识别技术机器学习     

袋装物料搬运机器人的运动学逆解

根据机器人D-H方法分析袋装物料搬运机器人的特点,利用坐标变换法和符号法对机器人机构运动学方程进行推导, 得到5自由度袋装物料搬运机器人的逆运动学求解的通用公式,为实际的袋装物料搬运机构的位置及速度控制提供了依据.     

“机器人与智能技术”研究专栏征稿

征稿范围:◇机器人理论与控制技术◇人工智能与智能控制技术◇移动机器人及自主导航技术◇机器人传感技术、智能传感器◇机器视觉、图像处理与模式识别技术◇智能系统建模与控制◇机器人结构设计◇多机器人系统◇特种机器人◇机器学习     

高速洁净玻璃基板搬运机器人发展现状与展望

玻璃基板是生产显示屏的关键基础材料,其生产线工艺复杂,条件严苛,需要通过搬运机器人实现在产线中的流转。首先分析了显示屏产业的发展趋势,以及产线对搬运机器人的性能需求。随后从构型的角度,对搬运机器人的研发做了概述。对比分析了中外玻璃基板搬运机器人的性能特点,阐述了中国企业、高校在产业和科研方面所做的创新性工作。对搬运机器人关键技术做了论述,指明了自主化研发机器人的技术突破方向。     

手爪中多传感器数据融合技术的研究概况

多传感器数据融合技术是传感器技术、模式识别、神经网络、控制理论、人工智能和模糊理论等学科相交叉的一门新兴学科 ,它被美国列为 2 0世纪 90年代重点研究开发的 2 0项关键技术之一 ,已被广泛地应用于军事和非军事领域中。而在机器人手爪中应用多个传感器 ,采用数据融合技术进行传感器信息处理 ,是赋予机器人更高智能的关键之一。该文介绍了日本营救机器人手爪中的多传感器集成和数据融合技术及操作控制 ,美国早期的多传感器手爪系统和国内机器人手爪研究的主要情况 ,对我国机器人的研究发展具有一定的借鉴意义。     

焊接机器人焊缝跟踪技术的现状与发展趋势

焊接机器人因其高效性在先进制造业中应用广泛,焊缝跟踪的精度和实时性是评价焊接质量的重要指标.焊缝跟踪以传感技术为基础,可实现焊缝的起止点和边缘检测、焊缝宽度测量等,传感器在机器人焊接过程中作用重大.详细分析和综述了机器人焊接过程中用于焊缝跟踪的各类传感器及其技术特点,系统地总结了其应用现状,并对焊缝跟踪技术的发展趋势进行了分析与展望,指出其未来的研究方向.     

ABB机器人与汇川PLC的I/O控制系统设计

阐述了ABB机器人与汇川PLC通过I/O控制实现搬运动作的过程,给出了PLC与机器人之间的硬件接线图及机器人的路径规划,以及部分PLC梯形图程序及机器人程序,实现了高效精确的搬运动作。     

薄板材料及成型零件机器人搬运、定位、装配与复合加工技术

介绍了目前汽车工业中比较先进的薄板材料运送机器人应用领域,并叙述了该应用的技术原理,对于机器人的搬运、定位、装配等进行了理论性的研究,并指出了工业机器人是柔性制造技术中的关键环节。     

基于DSP的焊装机器人控制算法研究与仿真设计

在建立六自由度焊装机器人D-H坐标系及确定各手臂参数的基础上,研究其正逆运动学方程,设计其数值模拟算法,并在MATLAB环境下建立仿真模型,获得在定点控制模式下各个关节电机控制量,得到具有固定重力补偿的机器人控制模型;基于六自由度机器人动力学控制原理,在考虑电机特性及机器人手臂动力学特性的基础上,建立了具有传感器反馈控制的优化模型;在Tecnomatix环境下创建了四机器人焊接工位,利用其提供的Robotics功能模块,实现了机器人的路径及功能示教;利用DSP(Digital Single Processor,数字信号处理器)解算了机器人关节坐标的牛顿-欧拉逆运动学方程,并实时、快速处理传感器反馈信号,实现了对多个伺服系统的闭环控制。     

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.