工业机器人技术的发展与应用综述

  目的  为了提高机械臂姿态估计精度和实时性,提出基于RGB图像梯度特征向量映射的机械臂姿态重建方法。  方法  首先,采用方向梯度直方图算法（HOG）计算系列机械臂图像纹理梯度特征,再通过训练深度神经网络（DNN）建立图像特征向量与机械臂关节角度向量之间的映射关系;然后,使用用于预训练的向量映射模型对机械臂运动帧图像进行快速姿态估计;最后,采用合成数据技术生成模型的训练和测试数据集。  结果  试验结果显示,目标机械臂3个关节的角度预测误差平均值为2.92°,单帧图像姿态估计耗时0.08 s。  结论  研究表明,所提方法具有较好的预测速度和精度,仅利用RGB图像信息可实现端到端的机械臂姿态估计。     

基于果蝇算法优化的移动机器人RBPF-SLAM研究

针对基于传统Rao-Blackwellized粒子滤波(Rao-Blackwellised Particle Filter,RBPF)算法的移动机器人在进行同时定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping,SLAM)时易发生粒子退化导致移动机器人位姿估计不准确以及地图一致性较差的问题,提出一种基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法。该算法将果蝇种群觅食过程中果蝇具有的趋味特性引入RBPF算法,将粒子视为果蝇个体,粒子的适应度值作为空气中食物味道的浓度,利用果蝇优化算法的高寻优能力使粒子向高似然区域移动并不断迭代寻优,以优化粒子种群的整体分布。同时,在果蝇寻优后的新种群中引入自适应交叉变异操作,以增加种群多样性。根据粒子的适应度值确定交叉概率,对配对好的粒子进行自适应交叉操作,再根据变异概率对当前种群的最优粒子进行变异操作,选取适应度值更高的粒子作为当前最优解。采用指数函数步长公式更新粒子状态,增加寻优过程中的搜索距离,有效提高算法的收敛效率。基于ACES building和MIT Killian Court数据集的仿真实验以及移动机器人实机测试结...     

白车身侧围焊接机器人焊接作业顺序优化研究

针对轿车白车身焊接机器人作业顺序不合理的问题,采用启发式的节约算法,有效地解决了焊接机器人焊接作业顺序中的最短路径问题,并实现了优化,编写了相应的程序,可以有效地进行焊接作业顺序优化计算。     

Optical fiber based slide tactile sensor for underwater robots

In the underwater environment, many visual sensors don’t work, and many sensors which work well for robots working in space or on land can not be used underwater. Therefore, an optical fiber slide tactile sensor was designed based on the inner modulation mechanism of optical fibers. The principles and structure of the sensor are explained in detail. Its static and dynamic characteristics were analyzed theoretically and then simulated. A dynamic characteristic model was built and the simulation made using the GA based neural network. In order to improve sensor response, the recognition model of the sensor was designed based on the ‘inverse solution’ principle of neural networks, increasing the control precision and the sensitivity of the manipulator.     

水下砼灌注过程中料斗上浮的原因及预防措施

水下混凝土灌注是施工中关键的一道工序,文章针对水下砼灌注施工过程中料斗上浮现象,分析上浮原因,对如何预防料斗的上浮提出了相关的措施,对于水下混凝土快速、连续施工具有借鉴作用。     

船舶小组立复杂结构智能焊接装备应用方案

为提升船舶企业焊接自动化率,研究面向机器人焊接的小组立三维结构模型处理、复杂结构机器人焊接仿真、复杂结构焊接工艺数据库等关键技术,以提高船舶部件的焊接效率和质量.明确船舶小组立复杂结构智能焊接装备应用方案:针对加工对象梳理焊接流程;利用软件建立工艺数据库以实现焊接数据处理;完成控制系统设计和总体结构优化.利用该方案构建...     

仿生机器鱼的快速起动性能研究

基于鱼类快速起动的仿生学研究,建立了仿生机器鱼S形起动的运动方程,对S形起动的鱼体体干曲线波分别进行仿真计算和分析.通过解析鱼体受到的横向摆动流体举力、尾涡反作用力、边界层摩擦阻力和纵向附加质量力,建立快速起动的动力学模型.利用多步态的仿真实验,分析讨论了各起动性能指标的变化情况,并阐明了各运动控制参数对快速起动性能的影响.     

中小组立机器人焊接路径规划技术

针对船舶中小组立机器人焊接路径规划问题,提出一种基于点位分类结合快速搜索随机树的焊接路径规划方法.该方法根据工程实践将路径上的关键点位进行分类,使用随机树扩展点位之间的节点,并根据点位类型确定轨迹点需满足的约束条件,以此构建出完整的焊接路径.为验证该方法的有效性,使用Python编写的仿真程序分别模拟无障碍及有障碍环境...     

智能果蔬分拣机器人系统设计

农业机器人的广泛应用是农业机械化得以实现的必由之路与重要标志，也是我国跻身世界农业强国之列的基本前提。基于虚拟样机与3D打印技术，研究建立果蔬分拣机器人运动模型，设计一种多功能欠驱动末端执行器，可对条形和类球形果蔬实施有效抓取；采用运动仿真等相关软件对重要工作部件进行结构分析和优化，确定其最佳参数值；最后搭建试验平台进行验证，并对农业机器人的发展前景进行展望。     

黄骅港矿石机械化采制样系统中工业机器人的应用

黄骅港矿石码头在新建的矿石机械化采制样系统中引入了工业机器人。工业机器人的引入简化了矿石采制样设备的工艺流程,使粒度测定、水分测定、样品制备实现了在线测定与制备,不仅减小了工人劳动强度更重要的是减少了人为因素的干扰及误差。