扬州大学环境监测机器人研制成功

日前,扬州大学能动学院研制成功车型移动式环境监测机器人。该型机器人能够通过车载摄像头、超声波传感器及环境参数监测设备,回传现场视频影像、超声波雷达图像等信号,且能对目标环境进行温度、湿度、烟雾等参数采集,可用于复杂环境下的环保工作作业。     

输电线路巡检机器人越障控制研究

介绍了超高压输电线路巡检机器人越障控制方法。根据巡检作业任务的要求，采用遥控与局部自主控制相结合的方法,实现了巡检机器人沿线行走及跨越障碍的功能。采用基于单目摄像头定位和视觉伺服的方法，实现了巡检机器人的自主越障控制。实验结果表明，该机器人可沿线行走并自主跨越障碍，从而验证了控制系统设计的有效性与合理性。     

扬州大学成功研制环境监测机器人

7月8日,扬州大学能动学院研制成功车型移动式环境监测机器人。该型机器人能够通过车载摄像头、超声波传感器及环境参数监测设备,回传现场视频影像、超声波雷达图像等信号,且能对目标环境进行温度、湿度、烟雾等参数采集,可用于复杂环境下的环保工作作业。目前,相关技术创新已申请国家专利。     

螺旋轮驱动的细小管内移动机器人研究

螺旋轮驱动的管内机器人是一种适合小口径管内移动作业的微小机器人形式。它由动力内置式螺旋运动机构和CCD摄像头/监视装置组成。本文分析了这种移动机构的运动和力学性能。经过对原理样机的试验测试,得到移动性能的实验数据,为开发适应φ20mm管径的螺旋运动机构提供设计依据。     

搬运机器人小车的设计与改进

机器人技术是机械、电子、人工智能等各个行业新技术的结晶,在工业自动化中应用极广,设计小型轮式机器人或人形机器人,模拟工业自动化过程中自动化物流系统的作业过程,具有一定的现实意义。介绍了以STM32电子平台为主控的机器人,其通过由摄像头模块实现的视觉识别系统,兼用红外循迹模块,再通过控制使夹体精准夹取,将不同颜色但相同形状的物料分类搬运到设定的目标区域,并完成堆垛。     

智能机器人用摄像头转动装置结构设计

由于机器人用摄像头为固定的方向,视野范围受限,影响视频采集的质量。为了克服现有技术中的缺点,设计了一种智能机器人用摄像头的转动装置。该装置不仅可以实现手动操作,扩大摄像头的视野范围,还可与外部控制设备相连,实现智能控制。     

双半球型胶囊机器人弯曲肠道内视觉导航方法

为了实现主被动模态双半球型胶囊机器人在肠道内转弯行走,提出了一种视觉导航方法,首先利用动态调姿模态时胶囊轴线与万向旋转磁场轴线的同轴随动特性,并结合同一俯仰角和两个不同侧摆角下单目摄像头所拍摄的两幅无线传输图像确定摄像头的姿态,然后在摄像机坐标系内提取摄像头对准弯曲肠道时图像的暗区质心像素位置,在万向均匀旋转磁场条件下结合摄像头的姿态信息,通过计算固定坐标系下弯曲肠道图像暗区质心的方位来确定胶囊的视觉导航方位,最终确定胶囊转弯滚动磁场轴线方向,以便实现胶囊在肠道内的视觉辅助导航作业。试验证明该方法可用于胶囊导航,不需要附加传感装置,胶囊结构紧凑,为实现胃肠环境内遍历检查与医疗作业奠定了基础。     

基于碳化硼外壳的辐射检测机器人的设计

针对机器人在未知危险辐射环境的辐射检测方面,提出设计一种带有智能导航功能的仿生六足机器人模型,机器人上带有RPLIDAR A1激光雷达,STM32驱动板,OPENMV摄像头,树莓派3B+主控板,温度湿度传感器等各种传感器。通过SLAM技术及ROS机器人操作系统对地形进行扫描,以STM32控制地仿生六足为基座,使其可在大多地形中进行工作;以碳化硼外壳进行外壳涂抹,减少辐射对电子元件的影响;以及树莓派远程控制及OPENMV摄像头进行有效结合的设计。实验结果证明,设计的仿生六足辐射检测机器人有在辐射地形中有效地进行工作,减少辐射检测人员受辐射影响的意义。     

基于故障树模型的焊接机器人事故风险的分析与预防

焊接机器人通常通过末端执行器的法兰嵌套焊枪实施焊接作业,运行过程中由于机器人自身故障以及焊接工艺缺陷的存在容易造成事故风险。针对此问题,介绍了故障树模型分析法,找出影响焊接机器人安全稳定运行的关键因子,而后对故障因子进行风险分析,并提出保证焊接机器人稳定运行的预防措施,以有效预防故障发生。     

基于数字孪生的电力机器人作业控制系统研究与应用

电力场景复杂多变,机器人自主作业具有一定危险性。机器人运动控制如果出现错误,将带来不可预估的破坏和影响,所以机器人面对执行实际任务之前,非常有必要对作业任务和功能算法通过仿真形式进行验证,以及在作业过程中对机器人状态和与环境交互数据进行实时监控,确保机器人安全可靠完成作业任务。文中提出了一种基于数字孪生的电力机器人作业控制系统与配网带电作业应用,从作业环境建模、机器人建模、运动学分析、路径规划、碰撞检测等方面构建数字孪生系统。并且搭建配网带电作业机器人剥线任务作业实验平台进行作业仿真在线监控实验验证。实验结果表明,该系统能够有效实现电力机器人的配网作业仿真和在线监控。     

基于双目视觉的六自由度工业机器人控制系统研究

目前机器人视觉系统正越来越广泛地应用于视觉检测、视觉引导和视觉装配领域。为了使机器人能够快速准确地识别、检测、抓取工作台上的工件,该文设计了一套双目视觉的六自由度工业机器人控制系统。文中以张正友摄像机标定法为理论依据研究双目视觉合成技术,利用MATLAB摄像机标定工具箱分别获取左右摄像机的内外参数;通过建立机器人用户坐标系、摄像机坐标系以及世界坐标系实现了空间坐标转换;由OpenCV图像处理算法获得工件坐标位置,控制系统驱动机器人实现工件抓取。     

蒸汽发生器管束间狭窄区域检测机器人系统的研究

为实现蒸汽发生器传热管道群管束间狭窄区域的自动化检查 ,对管间机器人技术进行了研究。将管间检查任务分解为移动平台的纵向间歇移动和装载摄像头的管间小车的横向移动检查 ,采用简单的定位模块高效地实现机器人的定位与安装 ,应用伸缩模块来实现微小摄像头在每排管束间隙中的横向移动 ,研制了用偏动式SMA双程驱动器驱动的新颖的微小型 3 -CSR并联机构来调整微小摄像头的姿态。制作了一台样机及其控制系统 ,在蒸汽发生器传热管道群模拟平台上进行了实验 ,结果表明该样机性能达到了预期目标     

Game “Divi-Divi-Dip” Based on Interactive Robot

Recently the improved robot working in very various fields,many researchers are trying to develop the robot to help people in the service field.However people who meet a robot in the first time generally get heterogeneous feeling.To resolve this,we suggest an interactive game with robots to increase the friendliness.The game,called "Divi-Divi-Dip" with 3 different body poses,is first introduced in a Korean TV program.The robot is using the visionary technology to recognize the pose with camera for the interactive game.     

三维曲线识别技术研究

在两维曲线识别技术的基础上进行三维曲线识别技术的研究,通过简化摄像头模型,以及限制摄像头的安装位置,利用两摄像头坐标系之间的关系,推导出一种基于两维曲线识别的三维曲线识别算法,并分析了该种算法的可行}生,在机器人视觉算法研究中有一定的价值.     

基于视觉的采摘机器人目标识别与定位方法研究综述

目标识别和定位的精度直接关系到采摘机器人采摘效率、质量和速度。本文对近年来采摘机器人的目标识别和三维定位的研究工作进行了系统性的总结和分析,综述了果蔬识别和定位的几种主要方法:目标识别:数字图像处理技术、基于机器学习的图像分割与分类器和基于深度学习的算法;三维定位:基于单目彩色相机、基于立体视觉匹配、基于深度相机、基于激光测距仪和基于光基3D相机飞行时间的三维定位。分析了影响果蔬识别和定位精度的主要因素:光照变化、复杂的自然环境、遮挡以及动态环境干扰下成像不精确。最后对采摘机器人目标识别与定位的未来发展作了几点展望。     

全自主机器人垂直异构双目视觉研究

针对对称式双目视觉系统在RoboCup足球比赛中的局限性，在研究AS—R自主机器人单目活动视觉的基础上，建立了垂直异构双目视觉系统，实验结果表明，垂直异构双目视觉系统是可行有效的，结合小波变换、边缘检测和轮廓提取等技术，能提高机器人在复杂环境中的自主工作能力。     

Acquisition and optimization of weld trajectory and pose information for robot welding of spatial corrugated web sheet based on laser sensing

Robot welding provides us a new inexpensive technology to fabricate corrugated web H-beam compared to traditional mill process. The key and challenged technology to realize the intelligent welding of the spatial curve seam is to acquire the trajectory and pose information. A practically viable and robust method based on laser sensing was proposed to solve the aforementioned key problem. Firstly, robot, laser sensor, CCD camera, encoder, working station, and computer to control the robot were integrated into a system. Next, the trajectory information was acquired by laser distance ranging sensor and encoder based on triangulation theory. The filtering and smoothing algorithm was developed to accurate the web data. The posture was established based on the trajectory information. The interactive communication between the computer and robot was established to in time control the moving of the robot. Lastly, the data which were processed by the improved amplitude-limiting filtering algorithm were transmitted to the robot. The robot executed the program files in order to complete the welding process. The results show that this method has a high practicality in robot automatic welding of corrugated web H-beam.     

一种变胞式工业机器人时间最优轨迹规划

根据变胞式工业机器人工作原理,建立了其工作轨迹模型,并基于该模型提出了一种变胞式工业机器人时间最优的轨迹规划方法。该方法着重考虑机器人构态变换过程,将轨迹规划问题转化为内外层嵌套的优化问题进行分析。分别给出该优化问题的设计变量、目标函数以及约束条件,得到了变胞式工业机器人时间最优轨迹规划问题的数学模型。运用所提出的方法对本课题组自研制的变胞式码垛机器人进行轨迹规划研究,根据其工作轨迹模型,建立了优化设计问题数学模型,在给出关节角度插值函数系数的确定方法后,采用嵌套粒子群算法对该优化问题进行求解,得到了优化后的关节角度函数以及理论工作轨迹,与实验所得的实际工作轨迹进行对比,验证了所提方法的可行性。该研究工作为变胞式机器人的运动规划研究提供了参考。     

一种高精度机器人手眼标定方法

手眼系统的标定是机器人视觉中的一个重要研究内容,标定的准确性直接影响机器人的作业精度。对于机器人眼在手系统,介绍了标定的原理并给出标定方程的求解方法。指出摄像机外参是构建标定方程的重要数据,为确保摄像机外参的准确性,提出利用图像校正的原理对摄像机外参进行验证。通过对基于标定方程的精度影响因素进行分析,对标定过程中的机器人运动轨迹进行规划。最后通过实验,对比了摄像机外参筛选前后的标定结果,证明经过摄像机外参筛选后,对标定精度和稳定性有一定提高,展示了实验过程中各步骤的完整数据,并验证了最终的标定精度。     

基于视觉的机器人抓取技术的研究

该文提出了一种基于智能相机的机器人抓取系统,采用图像处理算法对相机捕获到的图像使用模板匹配、边缘查找及坐标变换,得到工件在机器人坐标系的位置和姿态,通过串口将处理后的工件位姿数据发送给机器人控制器,控制器向机器人发送运动指令。经实验验证,系统达到设计要求,在工业机器人系统中引入计算机视觉提高了机器人的柔性以及对环境的适应能力。