基于“风车”形子单元的自重构机器人运动及自重构规划

自重构机器人区别于其他类型机器人的一个重要特征是其在具有移动能力的同时还具有自重构能力.为了赋予自重构机器人这2种能力,在分析DL-Cube(double L-cube)自重构机器人单元模型的结构特性基础之上,设计了基于"风车"形子单元的分层规划算法,实现了由"风车"形子单元构成的自重构机器人构形在平面内的运动;同时,借助于"风车"子单元自身具有的移动、转变模块方位、携带模块能力,机器人实现了平面内由24模块组成的"长方形"初始构形到目标构形为"H"构形的自重构.通过运动和重构仿真实验,验证了分层规划算法的有效性及利用"风车"子单元进行自重构的可行性.     

组合机器人及视觉检测搬运控制系统实验平台设计

阐述了组合机器人及视觉检测搬运控制系统的开发,介绍了系统的工作原理、参数设置及PLC模块系统的逻辑控制.定位模块(QD75P4N)通过控制两个伺服电机来实现对目标盘和流水线的动作控制,从而实现预设动作轨迹,为实验教学和工程师设计机器人提供可行性方案.     

高压输电线路模块可重构移动作业机器人的设计及实现

在智能巡检机器人技术基础上,通过对作业环境的综合分析,针对高压输电线路的金具安装与拆卸、破损导线修补、导/地线除冰和线路巡检等检修维护作业任务,提出了面向多作业任务的模块可重构移动作业机器人的机构构型,通过对构型的分析与综合,对移动作业机器人进行了单元模块的划分并提出了可重构的解决方案.其中,单元模块包括移动机器人载体平台单元、作业机械臂单元、末端执行器单元及其连接单元等类型,面向不同作业任务的机器人均由这4类模块构成.设计了各单元模块,按照前述可重构方案给出了各面向具体作业任务的移动作业机器人虚拟样机及其运动规划仿真.研制了单元模块,分别给出了面向线路巡检和面向线路除冰作业的移动作业机器人应用例,模块划分以及重构方案正确可行.     

基于机器视觉的PCB缺陷自动光学检测系统

针对PCB制造过程中的缺陷,设计了一种自动光学检测系统.阐述了该系统的检测原理,介绍了系统的照明模块、图像采集模块和运动控制模块的设计,以及软件设计、检测流程和检测算法.其中,光照系统采用垂直、水平两级照明模式,提出针对不同的检测项目,应组合使用2种模式下的图像.另外,在检测算法上分别设计了普通算法和元器件专用算法.实验结果表明,该系统能够实现常见PCB缺陷的检测.     

新型并联运动贴装机器人的研制

针对现有贴装机价格昂贵、机构刚度低、动力学响应慢等缺陷,提出并联运动贴装机器人的概念并进行研制.首先,采用自主发明的二滑块驱动解耦并联机构作为贴装机器人主机构,并进行了运动学性能分析;其次,进行了详细的机械结构设计,包括并联机构模块、贴装头模块、PCB板定位模块、供料器模块、传动模块等,并按贴装要求设计了气动回路以及控制系统;最后,研制了实物样机,进行了调试和贴装,表明并联运动贴装机器人运行可靠、高效、贴装精度能满足要求,具有较好的推广应用价值.     

螺旋轮式小型管道机器人控制系统的设计

作业管径小于80 mm的小型管道机器人广泛应用于化工、制冷、核电站等领域的检测、维修,其移动结构及信号采集和处理技术具有较高的实用价值和学术意义.采用螺旋轮式结构设计了内径为(O)60 mm的小型管道机器人,其原理简单、结构紧凑、控制方便.螺旋轮式移动的主体结构,确保管道机器人具有较大的牵引力和移动速度.管道机器人在管道内的数据信号,由搭栽在微型管道机器人的移动结构上的DSTJ-3000智能差压压力传感器采集传送到C8051F330单片机,通过无线蓝牙数传模块,将数据传输到上位机,利用Visual Basic程序软件实现计算机对管道机器人的控制.螺旋轮式小型管道机器人控制系统能够自由控制前进、后退、调速、自锁等,其动作状态数据也可利用上位机软件显示或打印.     

动态人脸识别系统的设计与实现

介绍了动态人脸图像的识别问题,包括模块结构设计、系统结构设计和系统的实现等方面.首先,设计了图像采集模块,通过摄像头在VC++环境下实现动态图像的采集、捕捉、存储等功能.其次,对人脸检测与识别的实现过程和算法进行了详细的阐述.设计出的动态人脸识别系统时间复杂度比较低,占用较少的系统空间资源,实验结果具有很高的准确率.     

基于柔性化工作的可重构机器人系统设计

根据柔性化作业的需要,设计了一种新型的可重构机器人模块系统。先按功能要求对可重构机器人模块进行划分,并设计了各模块相应的机械结构。然后基于可重构机器人的模块特性,设计了单模块的控制系统,并且重构后的机器人控制系统采用分布式控制结构。最后进行了机器人的运动实验,结果验证了系统的可行性。     

层合结构复合材料振动特性研究进展

对国内外层合结构复合材料振动特性研究进展进行了系统论述,详细介绍了研究涉及的理论分析方法及试验测试技术,并对层合结构复合材料振动特性研究在损伤检测、结构设计等领域的实际应用进行了总结.进而提出需要进一步做好夹芯层合结构振动特性的研究、改进试验方法和测试手段以提高振动测量的精度;并对损伤破坏或缺陷引起的振动特性改变机理进行了探索.     

基于柔性化工作的可重构机器人系统设计

根据柔性化作业的需要,设计了一种新型的可重构机器人模块系统。先按功能要求对可重构机器人模块进行划分,并设计了各模块相应的机械结构。然后基于可重构机器人的模块特性,设计了单模块的控制系统,并且重构后的机器人控制系统采用分布式控制结构。最后进行了机器人的运动实验,结果验证了系统的可行性。     

面向任务的可重构模块化机器人构型设计

为解决可重构模块化机器人在应用时如何找到合适的构型来满足特定任务的问题,提出一种面向任务的可重构模块化机器人构型多目标优化方法．讨论该模块化机器人系统的基本结构,包括主要的模块和控制系统的组成结构;在任务描述的基础上,给出模块化机器人构型设计的优化模型和流程;针对特定的攀爬任务和操作任务,对模块化机器人的构型进行优化设计．仿真验证了该方法的可行性和有效性．该方法具有面向任务和多目标优化等特点,涵盖了自由度、可达性、耗能等多方面的性能优化,适用于模块化机器人的构型设计．     

基于实时位置反馈的模块化机器人轨迹跟踪控制

为了提高机器人末端的位置控制精度,以Power Cube模块化机器人为研究对象,采用一种基于Optotrak3020运动测量系统的实时位置反馈控制方法,进行机器人复杂的轨迹跟踪控制研究.分析Power Cube模块机器人的系统结构,关节角度偏差测量,实时位置反馈控制方法的概念及控制结构,然后以模块机器人跟踪一平面圆弧轨迹为例进行三维仿真和实验,验证了该控制方法及实验系统的有效性和可靠性.     

磁吸附检测爬壁机器人的研究

研制了一种具有自动校准垂直检测手的磁吸附检测爬壁机器人,提高了石化企业储罐表面涂层检测测量的准确性及可靠性,并分析了其实现的机现,研制了以８９Ｃ５１单片机为核心的测控＊系统。     

可重构模块化机器人分布式控制算法研究

可重构机器人是基于一套事先设计好的模块，并根据特定任务的要求选择的一组模块装配成的机器人。为了实现快速重构，可重构模块化机器人不仅要实现机械结构构形的快速重构而且要实现控制系统的快速重构。根据多Agent理论中协商合作机制和机器人结构的分布性，可重构模块化机器人采用基于多Agent的分布式体系结构。利用微分运动理论提出了一种分布式控制算法，它能够适应三维空间的控制要求，从理论上证明了这种算法的收敛性。     

基于PLC的直角坐标机械手设计

本文介绍了一种工业机械手的控制方式及系统结构。系统采用模块化设计,具有高度的通用性,可应用于喷漆,弧焊,装配,搬运等机器人领域。系统以工业控制计算机为上位机,PLC控制器为下位机,软件采用VisualBasic语言设计。系统结构紧凑,易于用户操作,具有较好的市场前景。     

模块化自重机器人控制

介绍了一种履带式模块化自重构机器人系统的构成,提出了分层分布式的控制系统结构,分析了控制软件的结构及功能。通过解析一个典型动作序列展示了自重构机器人系统功能扩展的特点。     

基于GIS的输电线路巡线机器人空间数据库的建立

分析了GIS空间数据库系统的特点,针对巡线机器人的工作状况,提出了基于GIS的空间数据库的建立方法.     

引信热电池密封性能检测系统

针对目前引信热电池密封性能检测方法精度低、周期长、通用性差等弊端,研制一种密封性能检测系统．系统采用模块化结构设计,运用负压平衡法,完成小泄漏和大泄漏两个环节检测,并通过计算机对数据实时采集、储存和显示．该系统已经成功应用于某型号引信热电池检测中,大大缩短了检测时间,提高了检测精度,取得了较好的效果．