基于机器视觉技术的分拣机器人研究综述

随着机器视觉技术和人工智能的高速发展,当代机器人正朝着协作化、自动化、网络化以及智能化方向发展。为保障机器人作用的精准高效,机器视觉技术受到了极大的关注并被广泛应用于各领域。传统的分拣过程受物件特征的影响较大,而机器视觉技术具有速度快、信息量大、功能多的特点,并且能避免工人疲劳带来的误差,因而机器视觉技术在分拣领域表现出了良好的应用前景。基于此,详细分析和探讨了基于机器视觉技术的分拣机器人的组成、关键技术以及在各个行业的应用现状,具体阐述了相应的优势、存在的问题及可行性解决方案。最后,展望了分拣机器人结合机器视觉技术在人工智能大数据时代的发展趋势。     

神经外科机器人辅助手术系统

同医生操作比较,机器人具有精度高、不会疲劳等优点,结合医学影像、计算机和机器人技术的机器人辅助手术系统是当前国内外的研究热点。介绍了无框架神经外科立体定向术辅助外科手术系统的系统结构,综合分析了系统设计、操作过程中保证操作安全、改善使用性能方面的一些新方法,如基于数字医学图像传输标准的数据获取、结合虚拟现实的手术规划、主被动结合的手术器械支架以及将机器人运动框架模型融合在现场视频用于远程手术等技术,经临床验证有效可行。     

网络通信技术在开放式网络化机器人中的应用

网络化是机器人实现开放性的必要途径.本文结合对开放式网络机器人控制系统网络通讯模块的介绍,提出了运用java、vc 和web编程技术,解决机器人的视频传输问题,使得远程客户不仅可以遥操作机器人,同时还可以根据网络传输的图像,实时得到机器人的运行状态.     

肖像绘制机器人的漫画处理方法

针对肖像漫画绘制的特点,提出一种自动参数化曲面透镜算法.通过此算法对人脸照片进行自动变形处理,得到针对特征的漫画化人脸图像.然后,进行矢量化处理,生成机器人绘画的运动轨迹.用1台自制的绘画机器人,在白纸上完成了肖像漫画的自动绘制.实验结果表明,该肖像漫画绘制机器人系统达到了人脸图像漫画处理的效果.     

全对称球形机器人的设计及动力学分析

针对球体不存在失稳的特性,提出一种完全对称结构的球形机器人.该球形机器人由2个电动机驱动2组螺旋传动机构带动球壳滚动实现直线运动,并通过改变球内部分的重心位置实现转弯.建模型时,将球壳与内部机构分离,把球内部分完全看成是球壳的驱动力,使理论分析得以合理简化,实现了利用力学的达朗贝尔-拉格朗日变分原理和非完整系统理论对球形机器人动力学的精确解算.通过对它的直线运动、转弯运动、爬坡能力等进行了具体分析,证明了该设计的可行性,并确定了影响该球形机器人运动性能的参数.     

基于MATLAB的五轴坡口切割机器人运动学分析与仿真

设计了一种新型的基于机器视觉的五轴坡口切割机器人,用于满足加工平面钢材的坡口切割作业.首先,建立了五轴坡口切割机器人的SOLIWWORKS模型,验证机器人机械本体的设计是否可以满足工作要求;其次,根据SOLIDWORKS模型建立机器人的DH参数表和DH坐标简图;然后,通过机器人的齐次变换对机器人进行正运动学和逆运动学分析,从数值角度对机器人的结构合理性进行分析;最后,利用MATLAB软件对机器人进行运动学建模与仿真.用MATLAB对机器人进行运动学仿真,主要分为对机器人进行静态模型仿真,机器人的末端操作器运动空间仿真和不同路径轨迹规划下的机器人末端操作器运动仿真.通过仿真模型证明了机器人机械结构设计的可行性,为机器人控制系统和控制算法的设计提供理论支持.     

基于简单最邻近搜索算法的高维特征索引

研究了220 kV/330 kV高压带电清扫机器人的绝缘瓷瓶视觉识别系统中的高维特征索引问题.该系统采用了基于局部尺度不变性特征的方法,在生成匹配假设的过程中,尝试将简单最邻近搜索算法用于高维特征的索引.在离线阶段,对给定向量集合中每个向量的每一维进行排序,生成排序的数据结构.在线搜索阶段:①对排序数据结构的第一维确定位于边界条件内的所有向量,构成候选队列;②依次检查候选队列中向量的其他维,剔除不满足边界条件的向量;③采用穷举法寻找与查询向量最邻近的向量.比较了简单最邻近搜索算法和k-d树算法.实验结果证明,简单最邻近搜索算法用于具有更强的边界约束,通过选择合适的边界条件能够获得更高的运算效率.该算法能广泛用于基于高维特征的物体识别和定位.     

自动烹饪机器人

根据中式菜肴的烹饪原理对烹饪步骤和动作进行了分类,综合各种动作的特点,将烹饪划分为4个模块:送料模块、中间出料和送回模块、烹饪模块以及火控模块,各模块由相应的动作机构实现.自动烹饪机器人包括送料机构、中间出料机构、锅具动作机构、划散机构、火控系统和控制系统.实验验证表明,该自动烹饪机器人可以在预定的程序下完成大多数中式菜肴特别是炒菜类菜肴的烹饪,并将成为迈向烹饪自动化的关键一步.     

Earthworm-like micro robot based on electromagnetic driver

According to the principle of bionics, a prototype of the earthworm-like micro robot was developed and manufactured for entering the small tube. Based on the process of the action and mechanics analysis, the controller was designed. This micro robot with 6mm diameter was driven directly by three electromagnetic linear drivers. Mobile cells were joined with two degree-of-freedom joint and the whole body was flexible and soft. The driving force reached 10.8g in normal working condition. The direction of movement and the angle of imaging can be controlled by the shape memory alloy （SMA）. The driving force, velocity and movement of micro robot in flexural tube were tested through experiments, which indicated that the driving force was in proportion to the range of frequency, and the micro robot could current, and the velocity reached a maximum in certain move in the thin tube flexibly.     

A dual working mode mobile robot system based on visual guiding and visual servoing

A dual operational modes mobile robot system based on visual guiding and visual servo control is presented.This system consists of a mobile robot with a two-axis manipulator and a tele-operation station.In the visual guiding mode,for the robot works in an open loop visual servo control mode,the manipulating burden of the operator is reduced largely.In the visual servo mode the robot can locate the position of the target assigned by the operator and pick it up by its manipulator.With the help of the operator,the difficult problems of finding and handling a target in a complicated environment by the robot Can be solved easily.