基于视觉导向的机械手设计与研究

通过对一套基于视觉引导的机械手的设计过程进行分析,对设计的方案和背景进行了介绍,从具体的设计框架、涉及的主要系统、运动作业的原理入手阐述了机械手的工作过程,然后通过视觉系统的引入来探讨如何应用视觉系统来引导机械手工作,希望对于工业企业自动化开发和应用视觉系统引导机器人进行识别和抓取有所帮助。     

基于单目视觉的工业机器人智能抓取系统设计

针对工业机器人如何能在多目标工况下快速自主识别和抓取指定目标工件的问题,将单目视觉引导技术应用到工业机器人智能抓取系统设计中。利用图像进行了模式识别,对检测定位进行了研究,建立了视觉图像与工件定位抓取之间的关系,提出了基于轮廓Hu不变矩快速模板匹配算法的单目视觉抓取系统。首先将摄像机获取的图像进行了预处理,然后利用轮廓Hu不变矩模板匹配算法进行了目标工件的识别,利用轮廓矩和二阶惯性矩最小原理对识别出的目标工件进行了位姿求取,最后通过建立SOCKET通信将求取的位姿发送给了机械臂控制系统引导机械臂的抓取。基于VS软件开发平台和ABB机械手,对智能抓取系统进行了搭建并试验。研究结果表明:该基于单目视觉搭建的工业机器人智能抓取系统成本低、定位精度高,可满足工业自动化生产的需求。     

基于FreeRTOS与远程姿态控制的机械手控制系统设计

介绍了一种基于FreeRTOS与远程姿态控制的机械手控制系统设计思路,整个系统分为柔性欠驱动机械手、机械手末端执行器控制系统和无线姿态控制系统三大部分。分析了系统的硬件设计和控制系统的程序设计,采用人体手部姿态角变化对机械手末端姿态进行闭环控制,以及在机械手抓取物体时对机械手表面压力进行实验。实验结果表明:机械手可以实现手指姿态的跟随控制,完成单指控制、多指控制、张开、合拢等动作,接触物体到抓取物体的过程较为平稳。     

基于视觉引导的自动组装技术探究

机器视觉技术在自动化领域应用广泛,传统的视觉组装大多基于单个相机拍照、抓取、校正、组装的步骤来进行,忽略了抓取后的位置信息,使得组装的精度不高.设计四轴直角坐标型机器人控制系统,引入下相机对产品进行二次定位.对上下相机进行手眼标定,通过视觉处理引导机械手完成组装,为验证系统的有效性,以方块组装进行试验,在取料、放料位置...     

基于LabVIEW的视觉检测控制系统研究

针对LED球灯泡自动生产流水线设备的设计,对视觉检测和定位控制系统进行研究。介绍了整个系统的工作原理,阐述了系统的图像处理、PLC控制系统、LabVIEW和PLC的通讯技术。实验结果表明,所设计的视觉检测和定位控制系统能实时地对图像进行采集、分析、处理,并将处理结果反馈给PLC来控制机械手完成零件的定位,实现了利用视觉来控制设备正常运转的目的。     

基于HALCON的机械手视觉抓取应用研究

介绍一种特定的抓取式机械手的机械结构,利用HALCON图像处理软件中单目视觉ETH(Eye-to-Hand)系统手眼标定函数对机械手与摄像机系统进行手眼标定实验。利用获得的标定数据进行HALCON的图像处理,并将图像处理程序整合进VS2010平台与其它软件联合完成机械手视觉抓取系统的二次开发。最后用机械手视觉抓取实验来验证研究结果。     

气动力敏机械手指测力系统动态响应性能分析

气动力敏机械手指是利用气压测微技术和气膜柔性承载技术,将触觉传感器和普通机械手结合为一体,实现对工件无损伤抓取。测力系统是气动力敏机械手指在线实时检测接触力,研究测力系统的动态性能对检测控制系统的设计具有重要意义。介绍了气动力敏机械手指的结构及工作原理,推导了测力系统的传递函数,给出气膜承载力和刚度的计算方法,并采用MATLAB软件分析了测力系统的动态性能。结论为气动力敏机械手指测力系统的设计提供了理论基础。     

气动尺寸辩识系统及计算机过程控制

本文介绍用于工业机械手尺寸辩认系统的一种触觉传感器—气动尺寸传感器的工作原理，对其静态特性和动态特性进行了理论分析和试验研究．整个动作过程由计算机控制，对控制系统进行了软硬件设计并作了可靠性研究．结果证明，该装置可根据物体的尺寸大小控制工业机械手输出相应的抓取力，并能自动辩识不同尺寸的物体．     

基于PLC上药机械手的设计与研究

根据现在我国自动化药房补药面临的问题,设计了一种自动上药机械手,主要介绍上药机械手的机构组成、工作原理和作业过程。根据机械手的工作流程设计了其基于PLC的控制系统,并对控制系统的硬件和软件系统的组成与功能做详细阐述。     

机器人臂/灵巧手遥操作的视觉反馈研究

通过介绍机器人臂/灵巧手遥操作系统的组成和工作原理,以及主动全局视觉系统的实时跟踪原理、机构方案设计和控制方案设计,构建了手眼局部视觉系统,并利用视觉反馈对不同形状的物体进行抓取试验,取得了很好的实验效果.     

高速自动化生产线上机械手次瓶自动分拣系统研究

设计一种多传感器融合的智能机械手自动分拣系统。该系统包括三自由度的传动装置和一个多传感器的智能机械手爪。介绍整套系统的硬件结构设计,给出三自由度传动装置的控制算法;分析机械手的多传感器融合精确定位和抓取算法。通过实际项目的研究表明,该套系统能够完成高速的次品分拣,可以实现对待抓取物体的软接触和软抓取,并不对待抓取物体造成损伤。     

球形机械手控制系统的设计

目前,机械手技术主要面向轻小型化、智能化、数字化等发展,以达到无人化、自动化、远程管理、轻量化低碳生产的目的。本文主要介绍球形机械手控制系统的设计。该系统以单片机AT89C51为核心,使用串口分别与LD3320语音识别模块和OpenMV视觉模块等进行通信,通过单片机处理分析,将控制信息输出到各个传感器,能够顺利完成指令。阐述了电机驱动电路,鸣笛报警电路,避障电路及调速电路等部分重要电路的电路设计原理介绍。球形机械手也可用于流水线生产及工业机器人等需要抓取的地方,应用范围广泛,同时也为传统机械手的设计提供重要参考。     

连杆式装箱机械手的研制

介绍一种结构简单，动作可靠，制造成本低廉的连杆式装箱机械手的工作原理。并对其主体机构的装箱轨迹进行了优化设计，得到了一个具有较好的传动性能而又满足装箱轨迹及姿态要求的八杆机构。阐述了由单片微机控制的机械手控制系统。该系统采用由Ｈ型ＰＷＭ功放电路供电的直流伺服电机和三相六拍功放电路供电的步进电机分别用于机械手主体结构和走箱工作台的驱动。文中介绍了控制系统的硬件结构框图和控制原理。     

埋设管道智能施工机械手工作原理与运动学分析

研究了埋设管道智能施工机械手的机械结构,对管道施工机械手的机械原理进行了创新研究,通过机械手的回转连接机构、平移机构和自锁式叉式提升机构实现了机械手的空间运动,并校核了机械手的卡紧力;把机械手简化为5自由度的空间杆机构,利用D—H法建立机械手的运动方程,得到运动学的正解和逆解,采用矢量积法求解机械手末端操作器的速度,为机械手控制系统设计提供参考。     

新型三指灵巧机械手的研究

介绍了新型三指灵巧机械手,包括研究背景、研究成果以及三指灵巧机械手的各组成部分。详细介绍了灵巧机械手的机械配置,并根据最优抓持的力学理论分析了手的机构配置原理;对新型三指灵巧机械手的驱动原理以及驱动系统的创新和独特之处进行了分析说明;对控制系统的硬件包括轴运动控制器、数据采集板以及功率放大板都从构成到工作原理进行了详细介绍并给出了原理图。对控制系统软件以及控制算法进行了详细说明。     

矿用机械手的设计

根据煤矿对枕木或支柱的放置工艺和性能要求,设计了一种工作机构——矿用机械手,实现抓取并夹持工件-旋转-松开放置工件一系列动作;设计了机械手各关节,利用SolidWorks三维软件建立实体模型;通过详细计算和分析,最终确定机械手的抓取机构、扭转机构和摆动机构。     

面向酒坛抓取的仿生机械手的结构设计与分析

针对目前坛装酒生产企业中对酒坛的包装、码垛、泥封等工作任务都是由工人独立完成,存在生产效率低、劳动强度大等特点,设计一种基于仿生学原理的仿生机械手代替人工完成对酒坛的抓取并完成相应的生产工作。 首先,基于酒坛的抓取要求,采用模块化的思想进行确定仿生机械手的抓取方案;然后,利用 SolidWorks 软件建立仿生机械手模型,并建立相应的运动学方程;最后,应用MATLAB 软件对机械手整体模型进行运动仿真分析,以验证机械手抓取酒坛的可行性与稳定性。 实验结果表明,机械手的设计合理,满足实际生产需求,为酒坛抓取提供了一种可行的抓取装置。     

果蔬采摘欠驱动机械手爪设计及其力控制

为了实现果蔬的无损采摘,采用欠驱动原理设计出一种结构更简单、通用性更强的末端执行器。欠驱动机构是指驱动器数目少于机构本身自由度数目的机构,基于欠驱动原理设计的机械手结构简单可靠,抓取物体时具有形状自适应能力,手指可完全包络物体,可以通过最大接触力的闭环力反馈控制来实现无损采摘。基于这一设计思想设计出仅靠一个电动机驱动三个手指的机械手爪,通过理论分析、手爪机构设计与建模、结构参数优化,确定设计尺寸制出机械手爪,设计控制电路结合力反馈控制进行抓取试验。试验结果表明该手爪能实现期望的抓取与最大接触力控制功能,并具有控制简单可靠、抓取稳定、不损伤果实等特点。     

一种自适应多用途电磁机械手设计

为实现机器人的机械手可以准确、安全、牢固地抓取各种形状不规则的物体,设计一种新型的通用机械手。基于可变形电磁铁芯工作原理,采用分离式可变形铁芯的电磁吸引结构,设计出一种自适应机械手。当机器人抓取形状不规则的物体时,这种机械手可以改变形状以适应被抓取的各种不同对象。将此自适应电磁机械手安装在三菱机器人手臂上进行了实验。结果表明,这种自适应通用机械手可以代替多种不同类型的机械手,准确、牢固地抓取各种不同大小、形状的物体。这种电磁机械手能提高机器人对工作对象的适应性。     

一种独立工作的智能网球捡球机器人

为满足网球场的网球拾捡需求,提升捡球机器人的智能程度,扩大机器人的适用场景,节约人工成本,开发了一种独立工作的智能网球捡球机器人。文章对该机器人的整体结构设计、运动装置设计、抓取装置设计、吸尘装置设计加以阐述,并在硬件设计和软件设计两个方面对机器人的控制系统进行介绍。机器人利用一种灵活式机械手用作抓取装置,同时加入了图像识别和避障导航技术,以适应实际场地中的各类复杂情况。经过基本YOLO模型的清捡效率测试,本设计中机器人的识别清捡准确率在95%左右,工作较为稳定可靠,达到了网球场的清捡标准。