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。     

ABB工业机器人在搬运作业中的运动轨迹规划及仿真研究

文章基于SFB智能制作仿真软件和ABB机器人仿真软件,通过对吸盘工作原理的分析和搬运路径轨迹的规划、吸盘工具快换装置的安装、机器人I/O信号配置、程序设计和仿真运行等步骤,完成机器人搬运任务。该方法增加了编程的直观性,提高了效率,提供了优化程序途径,为机器人编程和调试创造了安全灵活的环境。     

多信息融合的物流机器人定位与导航算法的研究

为解决大规模的仓储货物搬运和分拣,引入了大规模自动化物流机器人系统。其中物流机器人的定位和导航是实现大规模自动化物流机器人系统的关键。物流机器人系统结合灰度传感器、超声波传感器和加速度传感器的多传感器融合,物流机器人的集群调度和路径规划、摄像头定位等研究,并在此基础上改进和优化,提出了以多信息融合的定位与导航算法为基础的物流机器人系统。该物流机器人系统由软件和硬件2部分组成。硬件包括三轮行走机构、抬升机构、装卸台机构、摄像头基站以及STM32F103ZET6芯片作为控制系统硬件。软件包括物流机器人的方位信息获取,多传感器融合的导航算法,实验数据表明物流机器人系统可以完成对货物的高效搬运和对物流机器人的导航、定位。定位精度能控制在3%左右,时间成本降低28%左右,且该系统具有很好的鲁棒性。     

一种导游服务型机器人设计

针对某科技馆提出的要求,设计了一种导游服务型机器人。该机器人由机械系统、运动控制系统、传感器系统组成。完成了移动底盘、手臂、头部等机械结构设计;通过对运动控制卡和步进电机特性的研究提出运动控制方案;设计了一种基于光电传感器的寻线导航方案,并通过试验调试对寻线导航方案进行优化。实验证明,机器人能够完成礼貌迎宾、巡线导航和语音导游功能。     

基于视觉识别系统的分拣搬运机器人设计

为提高快件分拣搬运的速度与效率,设计一种基于视觉识别系统的分拣搬运机器人。结合实际分析并确立设计结构方案,在快件进入配送站后,该分拣搬运机器人通过RFID视频识别系统识别快件的电子标签,完成快件信息的采集和读取。OpenCV操作摄像头采集快件图像信息,解码译码条码获取快件信息。系统根据快件信息按规划路径传送。传送过程中,在UWB定位模块中利用定位算法获取目标相对于机器人的实时几何空间位置,实现机器人路径的目标牵引。     

嵌入式智能移动机器人控制系统的开发与研究

以移动机器人为研究对象,设计了以PC/104嵌入式模块为主控制器的控制系统,实现了扩展板、电源转换、电机驱动、感知、人机交互等功能;并对无线通信技术进行了研究,实现了移动机器人的无线遥控和无线串口通信;通过实验对移动机器人进行了整体调试,调试结果表明机器人运行稳定可靠,达到了预期效果。     

基于PLC、机器人和视觉系统的汽车轮毂全自动搬运系统设计

为研究自动化控制系统各个环节的设计方法与相互通信方式,设计了一个汽车轮毂全自动搬运系统,采用西门子S7-200 SMART进行系统逻辑控制,完成对视觉系统、ABB工业机器人机械手控制系统、汽车轮毂、光电传感器、上/下料输送线、操作按钮、人机界面、指示灯和安全门开关等各种外设的通信控制工作。经过现场调试,该汽车轮毂全自动搬运系统能对机器人夹具进行快速定位,将来料线上的轮毂较准确地搬运到下料线。同时,人机界面具有实时监视和报警功能,功能齐全,操作简单。实践证明,该系统设计能够满足设计需求,提高生产的稳定性和可靠性。     

超高压带电清扫机器人控制系统设计

针对国家863资助项目超高压带电清扫机器人的技术要求,设计了一套基于飞斯卡尔S12单片机和西门子S7—200可编程控制器的上下位机控制系统。上位机系统以S12单片机为主要控制部件,矩阵式键盘为输入器件,一块64×16点阵式发光二极管显示屏为显示器件,用于对下位机进行控制和监测。下位机主要由S7—200PLC及其扩展模块组成,用于接收上位机的控制信息和控制机器人各机构的动作。上下位机间通过无线数据传输模块F29DM进行无线通信。通过对系统的设计和上下位机程序的调试,该系统能安全稳定地对机器人进行遥控操作和监控。     

自动导航模块控制系统设计

为了适应复杂环境下的探测,设计了具有自动导航功能的模块。管理计算机可以根据对探测区域内某点发生的情况进行即时反应,远程动态调度自主导航模块的位置,实现临近域的详细探测,并将探测信息无线通讯给管理计算机。此外,还设计了自动导航模块的软件、硬件和无线通信,并通过试验验证了自动导航模块的功能,整个运行过程具有较高的准确性和可靠性,同时该模块具有功能扩展的潜力。     

一种基于SLAM的多功能探索机器人设计

针对机器人在未知环境下导航和捕获目标问题,设计了一种基于SLAM技术的探索机器人,并提出一种融合机器视觉与SLAM算法的导航方法。机器人由主控模块、底层驱动模块、摄像头、激光雷达和机械臂构成。通过在安装有开源机器人操作系统(ROS)的机器人上进行实验。实验结果表明,通过上述方法能够构建可靠有效的地图并规划出合理的移动路线,完成目标物体的定位和捕获。     

基于地图匹配的变电站巡检机器人激光导航系统设计

针对目前变电站巡检机器人导航方式存在的不足,设计了基于地图匹配的变电站巡检机器人激光导航系统。介绍了导航系统的系统组成结构,并着重对建图定位软件中的地图创建和定位结算模块的实现方法行了设计,同时也针对机器人的全局路径规划实现方法进行了简要介绍。通过变电站现场测试,本系统具有较高的重复定位精度,满足机器人巡检运行的要求。     

水上救援机器人的设计

随着城市化进展速度加快,景区公园中湖泊、河道等水域存在的行人落水问题需要得到解决。介绍一种能够在水中自动巡航以及遥控的救援机器人,采用嵌入式主控板作为系统核心,保证较高的动态性能,电源控制模块为系统各部分供电,通过汽油发动机驱动救援机器人前后移动,舵机控制转动方向。系统无线通信与测距模块完成无线定位功能及信号反馈功能,从而让机器人实现自动或者手动控制救援工作。该机器人在系统测试和实际试验后具有一定的可行性,满足应急性安全救援要求,为城市景区公园增添一分安全保障。     

基于模块化控制的配电终端智能调试机器人控制系统

提出了基于模块化控制设计一种配电终端智能调试机器人控制系统。首先，采用通信模块与数据采集模块获得智能调试机器人的数据信息，通过传感器等设备将数据传输给主控制模块；然后，汇总相关数据信息，并在主控模块下达指令对配电终端智能调试机器人进行控制；最后，通过模块化使机器人控制系统实现动态避障与最短路径规划。实验结果表明，该系统实际调试配电终端时能够平滑稳定的控制机械手完成调试工作，同时具有良好的避障效果，配电终端调试效率高。     

基于变电站智能巡检的机器人建模研究

变电站的设备巡检是保障变电站安全运行的基础性,用巡检机器人巡检代替传统人工巡检,是电力行业的一次技术性革命。变电站巡检机器人是一个集成自动检测与调试、远距离控制、自主导航与定位等功能的可移动设备,对巡检机器人、传感器及坐标系统进行了建模,了解巡检机器人的整体框架及其工作原理,对巡检机器人的结构功能以及工作架构等进行了系统性研究。     

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。     

多机器人系统中娱乐机器人控制系统的设计

针对娱乐机器人在多机器人系统中的应用,介绍了以嵌入式Linux系统为核心,包括主控制模块、运动控制模块、自定位模块和无线通信模块的娱乐机器人控制系统设计方案,该系统适用于多机器人系统应用并具有很好的可移植性和可扩展性。     

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.     

一种基于双单片机控制的智能存取机器人

阐述一种定位于自动化立体仓库的智能存取机器人系统。该系统采用双单片机控制模式，应用了传感器、无线通信、数据库等技术。系统模型试验已成功，对实际的仓储机器人设计有较大的借鉴作用。该机器人系统具有结构简单、操作方便的特点，能高效、安全地完成物品的存储与提取。     

搬运辅助外骨骼结构设计与实验

为了辅助工人安全轻便地完成搬运任务,针对传统外骨骼在工业领域应用不便的问题,设计了一款新型被动式搬运辅助外骨骼。借助Opensim人体建模软件建立了搬运过程的运动学模型,并对搬运过程进行了力学分析。参照设计要求完成了外骨骼总体设计和弹性蓄能模块设计。根据力学分析求出助力力矩,完成了蓄能模块凸轮、弹簧的参数选择,并对关键零部件进行了力学仿真。仿真结果表明,额定负载下机构能正常运行,不会发生损坏。使用外骨骼样机进行了模拟搬运对比实验,实验过程采集了肌电信号、耗氧量和Borg表数据。结果表明,该款外骨骼对腰部和胸背竖脊肌的助力效果为31.5%和18.7%,显著降低了受试者感知的劳累水平,不会引起耗氧量的显著差异。