多功能破拆机器人工具头换装可视化研究

针对多功能破拆机器人危险工况作业与远程工具头换装问题,提出一种基于机器人操作系统的可视化换装方法。该方法可实现传感器数据采集、工具头位姿检测、机器人运动状态三维可视化、数据处理与存储等功能。首先分析可视化平台的组成及基本原理,建立机器人运动学模型简述运动学理论、液压缸与关节角的换算关系,给出机器人运动状态的可视化;然后分析工具头位姿获取及可视化,以Apriltags作为视觉基准系统,利用视觉检测实现工具头定位完成工具头的可视化;最后搭建实验平台测试可视化平台的实用性和稳定性。结果表明可视化平台能够有效地完成危险工况作业状态的实时监测与机器人远程工具头换装任务。     

多功能拆除机器人自动对接工具轨迹规划研究

为保证多功能拆除机器人机械臂在自动对接工具过程中的轨迹平稳连续和启停无冲击,提出了一种可配置速度的分段轨迹规划方法,即首先利用Bezier曲线生成其避障对接路径,然后在关节空间利用4-4-…-4-5次多项式对其对接路径进行分段插值。最后,以某型三臂式多功能拆除机器人对接工具为例,通过Matlab进行仿真,结果表明:4-4-…-4-5次多项式插值轨迹规划方法保证了多功能拆除机器人各关节角角度、角速度和角加速均连续,且启停位置具有零速度和零加速度,为实现多功能拆除机器人自动对接工具提供了基础。