智能物流搬运机器人设计

为了解决物流行业物料种类繁多，分拣、搬运、摆放精准度、可靠性不高，路径规划单一等问题，自主设计并制作了一款新型智能物流搬运机器人。该机器人以STM32F407为主控制器，选用4个37GB-545B自带编码器的直流减速电机作为输出动力，控制麦克纳姆轮旋转，从而带动底盘及其上端部件移动；陀螺仪检测机器人运动姿态和位置，为运动、机械手模块的动作提供反馈信息；通过对搬运物料的结构分析，基于SolidWorks三维软件设计多自由度机械手，机械手的手爪部分采用可拆卸式设计，满足不同物料需求，机械手的4个舵机相配合可以实现全方位抓取物料；视觉模块实现二维码读取搬运任物，识别物料的颜色和不同颜色色环及色环圆心；电源模块为各模块提供所需要的直流电源。设计的机器人通过多次调试和优化，能实现全程自主运行，无差错地完成二维码识别、物料颜色识别和物料的抓取，实现精准定位和出色的完成物料的精准摆放。     

基于光电与航向角融合定位的AGV机器人

目前在小件物料生产搬运过程中,AGV机器人存在灵活性强与定位精度高不能兼具的问题。为此设计了一种新型的AGV机器人用于实现小件物料的精准搬运。该机器人采用了上下位机电路构型,上位机（Jetson nano）负责识别任务码和物料,下位机（STM32F407）控制步进电机驱动麦克纳姆轮底盘,通过步进电机梯形加减速和位置式PID控制算法,使机器人运行更加稳定。此外,机器人还配备了五自由度机械臂,用于完成小件物料的抓取和放置,以增强其灵活性。为了提高机器人的定位精度,AGV机器人在获取地面环境信息和机器人位姿信息后,提出了一种基于光电与航向角融合定位纠偏方法。大量实验结果表明,该AGV机器人到达指定目标点的平均误差为0.85 mm,定位最大误差不超过±3 mm,其机械臂能够准确将物料放置至对应区域。     

带双目视觉的全向移动物流机器人设计与实现

为提升物流机器人的灵活性和智能化水平,将全向移动平台、物料抓取机器人、双目视觉识别等技术进行集成应用研究。分析了机器人的结构布局和运动学模型,完成了机械臂的机构原理设计,结合计算机应用视觉识别算法,选择具体的检测方法完成识别对象的角点、边缘及轮廓检测,实现对象的图像处理。通过双目相机成像模型实现坐标系之间的转换,达到定位目标物品的目的。最后,完成了物理样机的开发和实地操作的实验验证。实验结果表明,该系统可以有效地完成物品识别、抓取和搬运工作。     

国外起重运输机械发展趋向

1）采用新理论、新技术和新手段。进一步开展物料搬运机械的载荷变化规律、动态特性、疲劳特性和可靠性的试验研究;推广采用优化设计、可靠性概率设计、极限状态设计、虚拟样机设计、CAD/CAE设计等现代设计方法。2）向自动、智能和信息化,向成套、系统和规模化发展。将各种物料搬运机械单机组合为成套系统,使生产设备与物料搬运机械有机结合,即通过计算机对物料搬运系统进行动态模拟仿真,寻求最佳匹配组合,     

智能搬运机器人的设计与实现

为了提高生产效率,研究设计了一种基于STC12C5A60S2单片机控制的的智能搬运机器人。机械部分主要介绍了机器人的手抓、手臂的机械结构的设计; 控制部分系统利用两路光电传感器分别在抓取和放置工件时识别其颜色,通过主控制板输出的PWM信号控制可调速电机按预先设定的路径运行,能够自行判断货物的方位并最终运送到指定位置。并利用ISP下载模块来实现PC机与主控板的程序下载通信。实验证明,设计的智能搬运机器人设计合理,能够实现自动搬运货物的目的。     

我国物料搬运机械设备的现状及展望

物料搬运概念的界定 物料搬运是利用人力或搬运机械,按要求将物料从一个位置移动到另一位置以实现特定目的所进行的有效作业的总称。物料搬运只从整体上改变物料的位置而不以改变物料的物理或化学性能为目的。物料搬运除包括起重、装卸、运输、码垛、储存、分拣及配送等作业外,有时还需要对物料进行计量、识别、跟踪、管理和搬运加工(例如将分散的件货码放在托盘上形成搬运单元或者将单元拆开)等等。 物料搬运存在于社会生产、流     

基于VB的多关节搬运机器人的设计

为了提高工业生产中重复性工作的劳动效率,设计了一种基于VB的多关节型搬运机器人,系统对机器人本体结构进行了优化,通过运动控制卡控制伺服马达使机器人能够按照预定的路径行走,并将物料运送到指定位置。主要阐述了系统中机械结构模块、控制模块,并通过应用软件进行编程调试,调试表明,该系统能够满足搬运物料的设计目的,对降低工人从事重复性劳动时的事故率和提高劳动生产率具有较高的应用价值。     

一种轮毂压铸件搬运机器人设计与仿真

为提高轮毂压铸件生产线和压铸岛的智能制造水平,满足轮毂压铸件生产过程中多尺寸、高效率、高质量的要求,采用虚拟样机技术设计了一种轮毂压铸件搬运机器人。利用D-H参数建模法理论建立了搬运机器人坐标系,对其进行了正向和逆向运动学分析;通过MATLAB机器人工具箱Robotics Toolbox,基于蒙特卡洛法对搬运机器人进行工作空间分析;采用五次多项式插值法对搬运机器人关节空间轨迹规划进行规划,获得其各关节运动过程中的角位移、角速度和角加速度;仿真结果显示,所设计的搬运机器人结构合理,能够实现所需功能,为下一步样机生产线布局、工艺参数联合规划提供了必要的理论参考。     

我国物料搬运机械设备的现状及展望

物料搬运概念的界定 物料搬运是利用人力或搬运机械,按要求将物料从一个位置移动到另一位置以实现特定目的所进行的有效作业的总称。物料搬运只从整体上改变物料的位置而不以改变物料的物理或化学性能为目的。物     

基于STM32的光电搬运机器人设计与试验

为实现对不同位置、颜色物料的搬运,设计一种基于STM32的光电搬运机器人.该机器人采用STM32f407芯片,以具有物料定位功能的循迹小车底盘为载体,通过颜色传感器识别物料颜色特征,经PID算法优化移动路径,以二自由度吊臂作为抓取机构,制作实物模型进行了试验测试.研究结果表明:该光电搬运机器人吊臂响应时间短,搬运速度快,运行效率高,并以1′20″的成绩打破了"中国机器人大赛——光电车型搬运赛"的记录.     

基于机器视觉二维码识别的工件仓储系统分析

传统制造业智能化改造升级过程中,仓储的智能化是其中重要的一个环节。文中分析研究一种利用机器视觉识别工件物料二维码信息实现智能仓储控制系统。本系统以欧姆龙FH控制器、工业相机、ABB IRB120型工业机器人、PLC立体仓库单元为硬件组成基础,工业相机完成工件二维码图像的摄取,该图像经欧姆龙FH控制器的识别处理得到工件编号,欧姆龙视觉处理系统将工件编号的数据信息发送到工业机器人,由工业机器人根据工件编号完成工件放置工作,从而实现仓储的智能化。     

基于PLC和嵌入式技术的智能物料搬运系统设计

基于PLC和嵌入式控制技术,提出创新性的搬运方式,提高生产流程的智能化程度。该系统主要由多维度的机械搬运平台以及智能信息处理系统组成,通过西门子S7-200控制搬运平台的运动,并通过STM32对物料进行图像识别后反馈信息,根据货物的不同标签信息控制平台运动至不同的取料或者放料位置,便于生产管理。系统主要实现了搬运平台的X轴、Y轴以及Z轴多方向运动控制以及物料搬运位置的智能化处理。     

基于视觉的工业机器人码垛控制系统

为避免工业机器人码垛过程中出现物料错位、物料摆放位置不准确等问题，基于实际问题，设计了基于视觉的工业机器人码垛控制系统。该系统利用欧姆龙视觉系统，得到了各个物料两个标记点在相机坐标下的位置信息，通过Socket通信，将信息传送给机器人；通过分析机器人运动学算法和坐标融合方法，得到了图像数据与机器人基坐标的关系；通过编写机器人RAPID程序，实现了物料摆放位置修正运动。试验结果表明，物料的放置位置误差均值在基坐标的X、Y方向分别被控制在了0.2 mm和0.3 mm内。所述控制方法实现了工作区域内物料的准确定位，精度高，鲁棒性好，满足了工业使用要求。     

基于Leap Motion手势识别的机器人控制系统

设计一种通过识别手势对SCARA机器人进行控制的机器人控制系统。Leap Motion体感控制器采集手部信息数据,计算机对数据进行处理,识别出手势,同时对手掌位置坐标进行坐标转换,通过串口将数据发给机器人控制器,控制器控制机器人完成相应的动作。该系统通过了3D仿真检测,在SCARA机器人平台上运行良好,实现了通过手势对SCARA机器人进行控制的功能。     

基于OPC UA技术的物料搬运监控系统设计

为了控制机械手完成箱体内物料的搬运,同时实时监视物料搬运情况与各轴电机运行情况,设计了物料搬运监控系统.系统由上位机与下位机两部分组成,二者通过OPC UA协议进行数据交换.上位机作为OPC UA客户端向下位机NX运动控制器发送源位置、目标位置、启动信号,NX运动控制器控制机械手将出料箱的物料吸起后搬运至接料箱释放,释...     

高速运动机器人动力学分析与研究

当机器人运行于高速条件下时,整个系统将处于一种不稳定的状态。对高速运动条件下的机器人动力学进行了深入的研究。首先,对研制的6自由度搬运机器人平台硬件结构进行了介绍。在此基础上,对高速运动的机器人的动力学表达式式进行了分析,得到了造成机器人高速运动动力学效应的状态参量—机器人的关节角θ、关节角速度θ觶与关节角加速度θ咬,结合机器人样机的PID主控制器,定性探索了机器人的动力学参量与PID控制器参量间的关系规律,为后续的控制器设计提供依据。     

基于虚拟样机技术的外骨骼助力搬运机器人结构设计与仿真研究

针对现有外骨骼助力搬运机器人结构复杂、价格昂贵的问题,对外骨骼助力搬运机器人虚拟样机技术的结构设计、运动学与控制仿真展开了研究。设计了一款结构相对简单,在人体弯腰搬运重物时对人体腰部提供助力,且肘关节设计为自锁机构的可穿戴全身外骨骼助力搬运机器人;通过对外骨骼下肢运动学模型建立了D-H坐标,进行了正逆运动学分析;利用虚拟样机技术,采用人体步态行走时所采集的实验数据,对外骨骼助力搬运机器人进行了步态运动的仿真分析与联合控制仿真。研究结果表明:所设计的外骨骼助力搬运机器人的步态仿真运动与人体的实际数据相符,验证了所设计结构的稳定性与可靠性。     

机器人智能搬运系统的构建

以ABB机器人为研究对象,结合双目相机、快换夹具、计算机控制系统等硬件构建智能搬运系统。设计机器人智能搬运的Rapid程序,控制机械臂运动及夹具动作。建立机器人系统与上位机之间的控制网络,实现上位机与Rapid程序数据和机器视觉数据的通信,完成两者交互及对机器人智能搬运的控制。经试验验证,该系统在远程操作下能快速完成机器人的数据通信与控制运行,机器人可适应工件位置和数量,并进行自动搬运,对异常工况也可自动做出反应。     

应用于智能仓储的AGV货架搬运机器人

以智能、高效的仓储物流搬运设备为研究对象,设计出一款智能仓储AGV货架搬运机器人,通过标签传感器读取地标识别卡,运用导航磁条自动行驶到货架底部,通过蜗轮蜗杆机构抬升货架并行走到目标位置.根据当前AGV货架搬运机器人主流的驱动方式及其举升机构中电动抬升的工作原理,运用公式算法,确定其驱动方式,针对驱动电机、举升电机、固定螺丝和弹簧等进行选型.AGV货架搬运机器人采用Arduino芯片进行集中控制和分散模块化设计,通过摄像头和超声波实现路线规划和避障,增加MPU6050平衡模块实现姿态误差调整.实际应用结果表明,该设备具有工作稳定、性能可靠、操作简单、功能实现效果良好的特点,能为物流仓储行业的货物智能分类及搬运提供参考.     

基于视觉筛选的并联机器人平面抓取系统设计

现代工厂中通常需要对工件特征进行判断,然后在平面内对工件进行分类放置。为了能高效快速地识别、筛选工件,采用了机器视觉技术,并将视觉技术应用在二自由度的并联机器人中,设计了一个基于视觉筛选的并联机器人平面抓取系统。视觉控制器对相机传送过来的工件图像进行处理,根据提取的工件的特征进行分类,并确定工件在视觉坐标系中的坐标。视觉处理器将坐标等信息传送给NJ控制器,同时在NJ控制器里运用ST语言编写程序实现机械臂的运动控制,并对运动过程进行3D仿真。仿真结果显示,通过机器视觉和并联机器人的结合,可以实现对工件进行精确的识别、抓取和放置。该系统可应用于根据物体形状不同进行分类的场合,并对研究机器视觉和并联机器人有一定的实用价值。