基于PID的现代加工生产机械臂控制系统设计

为了提高现代加工生产流水线上的机械臂控制效率,设计一种基于PID的机械臂控制系统,该系统适合对固定运动轨迹的机械臂进行控制,其控制过程利用分步式的多处理器协同控制,具有控制精度高、响应速度快的特点,能够满足生产流水线机械臂的运动控制要求,大大增强流水线生产效率的控制效果。     

机械臂运动规划设计及仿真研究

机械臂在工业生产中具有灵活、高效的优势,可替代人工完成具有重复性的劳动过程。机械臂工作效率自主识别以及运动规划设计仿真研究对于提升机械臂工作精准性、提高机械臂应用整体效率有重要作用。通过文献研究与总结分析可知,现阶段机械臂运动规划设计与仿真研究要点主要包括：把握机械臂轨迹规划要点、基于运动约束条件研究最优时间轨迹规划、以规避障碍路径为目标进行机械臂运动规划研究。文章以此为基础,进一步完成机械臂视觉伺服控制系统仿真分析,为保证机械臂运动轨迹,规划设计有效性,提升机械臂应用功能发挥质量提供支持。     

奶油蛋糕远程3D打印机器人数控协同机电系统设计

在分析奶油蛋糕成形规律、制作工艺基础上,提出由1台三自由度机械臂和1台四轴的运动台协同构成奶油蛋糕加工机械本体,控制系统上采用ARM微控制器和MCX514运动控制芯片作为控制系统核心硬件;软件层面上,以FreeRTOS嵌入式操作系统和GRBL数控系统作为控制系统软件框架。经接触式三点握手的基坐标系标定可实现控制机械臂和运动台协同完成奶油蛋糕成形加工。     

面向注塑机的RTEX型嵌入式伺服控制器设计

针对脉冲型运动控制器应用于注塑行业高速机械臂存在的接线复杂、动作柔性差及通用性差等问题,基于Panasonic A5N/6N驱动器,采用嵌入式架构设计一套面向注塑机配套机械臂应用的总线型伺服控制系统。系统采用RTEX通信协议,融合注塑工艺,详述了控制板卡的硬件构成及关键软件流程。搭建硬件测试平台进行了位置控制、速度控制等运动控制测试。结果表明:控制系统通信稳定、性能良好,能够很好地完成伺服控制功能。     

基于ROS平台的机械臂精确控制研究

针对传统机器人虚拟控制与仿真平台在进行机器人运动控制时控制系统设计工作量大、可移植性差和开发难度高等问题,提出了一种基于开源软件平台(robot operating system,ROS)机械臂运动控制的方法。以六自由度机械臂为研究对象,首先基于ROS平台搭建机械臂控制架构,其次利用RRTconnect(连接性快速拓展随机树)算法对机械臂运动轨迹进行规划,随后分别采用PID控制器和计算力矩控制器控制机械臂沿着规划轨迹运动,最后利用MATLAB软件对机械臂运动过程中各关节的位置、速度等信息进行分析,比较2种控制器控制效果。仿真结果表明利用非线性的计算力矩控制器能够得到比较小的轨迹跟踪误差且控制速度更快。研究表明在ROS平台下,非线性控制器性能更优越。     

多自由度码垛机械臂抓取位姿控制方法

为解决目前码垛机的机械臂存在抓取位姿控制困难的问题,文章提出一种多自由度码垛机械臂抓取位姿控制方法。先建立机械臂连杆坐标系,然后对抓取任务的执行空间进行分析,设定抓取位置后对抓取操作进行简化,通过控制机械臂的轨迹,实现对机械臂抓取位姿的有效控制。实验结果表明：此方法关节角度误差≤5°,相比两种传统方法缩小了192°和154°。因此,多自由度码垛机械臂抓取位姿控制方法能够较好地控制抓取目标时的位姿,缩短了工作时间,在一定程度上提高机械臂的生产效率。     

基于FPGA的三自由度机械臂并行控制IP核的研究与开发

基于机械臂高度自动化,可靠性强,识别抓取精度高等特点,文章将采用FPGA、K210、三轴步进电机、三自由度机械臂、摄像头等模块设计开发一套三轴并行驱动机械臂,该机械臂可进行物体识别,还可用于流水作业线和个体货仓搬运工作中的三自由度搬运机械臂。将基于K210发送的指定颜色物体坐标数据,从而控制FPGA产生相应不同脉冲宽度(PWM)波形来控制机械臂的稳定运行,实现自动稳定抓取指定物体。     

自动机械手臂控制系统设计

由于工业方面对于自动化和机械化的推动以及气动技术的某些有利条件,各个行业的生产已经广泛使用六自由度机械臂。本设计以EV-MRobot系列模块化的机器人为开发的对象,来分析和研究六自由机械手臂,以设计控制系统的界面和程序为主要工作目标;通过研究六自由度机械手臂,来分析其构成、控制系统的结构和以此相对应的驱动方法;掌握Visual Studio 2008软件,用MFC设计控制系统的工作界面,具有系统复位、控制指令输入以及手臂实际位置的显示。     

新型三自由度拟人并联机械臂及其位置分析

提出了一种新型三自由度拟人并联机械臂,该机械臂由3个直线电机控制,完成腕部的二维移动和一维转动。基于机械臂的结构几何关系,运用坐标变换方法,得出这种机械臂的逆、正解方程式,且是唯一的封闭解。在满足各机构约束的条件下,根据机械臂的逆解方程式,绘制了其工作空间轮廓图,为该机械臂的应用提供了理论基础。由于该机械臂的结构简单、工作空间大、装配方便等优点,因此在现在工业领域有着潜在的应用前景。     

发酵温度的智能控制

发酵温度是微生物发酵过程控制的一个重要参数。通过对发酵机理的分析,提出了一种基于仿人智能控制算法的发酵温度智能控制方法。在控制过程中利用计算机模拟人的控制行为功能,最大限度地识别和利用控制系统动态过程所提供的特征信息进行推理和判断,从而实现对缺乏精确模型的对象进行有效的控制。该系统在某生物制药企业的实际应用情况表明,所采用的仿人智能控制算法是可行的,取得了良好的控制效果。     

整经机筒子架自动换筒机器人机械机构设计

根据整经车间的实际生产情况及筒子上落原理,综合考虑多种类型筒子架的结构特征,设计了一款通用型整经机筒子架自动换筒机器人。该机器人的机械结构主要包括换筒单元与换箱单元两部分。其中换筒单元由换筒底座机构、多关节机械臂机构、换筒夹具机构3部分组成;换箱单元由换箱底座机构、机械臂机构、换箱夹具机构、吸盘机构4部分组成。在控制系统的配合下,换筒机器人可实现满筒与空筒的自动上落、满箱与空箱的自动搬换以及移开隔板等功能。同时,为便于配合换筒机器人工作,设计了一款既有利于筒子在车间存储、运输,又能保证筒纱卷装质量的筒子存储箱。换筒机器人与筒子存储箱配合使用,可以替代人工完成筒子架换筒工作。     

基于改进BP神经网络的食品分拣机器人视觉伺服控制方法

目的：解决目前食品分拣机器人的视觉伺服控制系统结构复杂、计算量大,无法满足分拣机器人对视觉伺服控制系统的灵活性和适应性的问题。方法：在机器人视觉伺服控制系统结构的基础上,提出一种将改进粒子群算法与BP神经网络相结合的食品分拣机器人视觉伺服控制方法。粒子群算法在迭代过程中使用交叉和变异来保持种群多样性,对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化。结果：与常规控制方法相比,该控制方法可以在较短的时间内将食品生产线机器人带到预定位置,位置逼近的相对误差为0.38%。结论：该控制方法在处理较复杂的任务时,具有较强的适应性,有一定的实用价值。     

The design of a remote fitting system for garment e-commerce

In this paper, a remote fitting system is proposed for garment e-commerce. The system includes a flexible humanoid robot, an interactive interface, a rotary shooting device and a comfort measuring device. We design a physical fitting robot to simulate body shapes of consumers and replace them to finish the fitting process remotely. The rotary shooting device is designed for taking and processing pictures of fitting results. The comfort measuring device is designed to obtain the pressure values and convert them into comfort information. The processed fitting pictures and comfort information are fed back to the customers as the reference when they buy or customize clothes, which helps to reduce the return rate of online shopping and increase the orders of customized garment. The remote fitting system eliminates the restrictions of geographical location and improves the accuracy of fitting results for garment e-commerce.     

一种带机械臂的自动导引物流平台的设计

为了解决离散型制造业物料搬运困难的问题,改进现阶段广泛使用的AGV轨道式运行方式,设计了一种带机械臂的自动导引物流平台。采用双主动轮差分驱动结构,结合机械臂及托盘抓手增加平台物料抓取功能;运用运动学知识,分析平台运动特性;结合Dijkstra算法设计系统导航运行逻辑,并在MATLAB平台上实现路径仿真。实验结果演示与预想吻合。该自主导引物流平台通过结合轮式移动机器人与机械臂的特点,增加了物料抓取与自主运行的功能,设计方案具有可行性。     

模块化电子气动工业机器人系统设计

基于电子气动技术与模块化组合式的设计思路,完成了一款用于物料搬运的电子气动机器人本体结构和控制系统设计。详细说明了机器人的本体结构,给出了采用模块化阀岛技术的气动系统原理图,阐述了基于PLC控制器的控制系统的软、硬件设计。设计完成的电子气动搬运机器人综合了圆柱坐标型和极(球)坐标型工业机器人的特点,能实现5个自由度运动。     

基于Trio运动控制器的直角坐标机器人控制系统

介绍了一种直角坐标机器人的主要结构及其功能．详细分析了该机器人控制系统的结构及其工作原理,开发了控制系统应用软件。系统采用触摸屏＋运动控制器的结构形式,以Trio的Eur0205x型控制器为系统控制核心,触摸屏作为上位机,通过加入遥控、超声波模块,实现了对机器人的远距离操作。系统在设计过程中不论硬件还是软件采用了模块化的思想,保证了控制系统的开放性和可移植性。     

基于改进光滑滑模阻抗控制的水果分拣机械人夹持机构控制方法

针对目前串类水果自动无损分拣机构存在的不足,在水果自动分拣机器人系统体系结构的基础上,提出了一种将时延估计和光滑滑模阻抗控制方法相结合的串类水果自动分拣机器人夹持机构控制方法。利用时延估计方法实时获取串类水果自动分拣系统夹持机构动力学模型,进一步设计了自适应规则调整的光滑滑模阻抗控制方法,通过仿真和试验进行了验证。结果表明,该方法可以使自动分拣机器人夹持结构高精度的稳定夹持,夹持成功率100%,对串类水果的损坏为0,有助于实现串类水果的准确、快速自动分拣。     

基于PLC的机器人工作台控制系统设计

通过实践与深入研究,提出了利用PLC实现机器人工件转载系统工作台连续控制功能的有关见解与方法,介绍了控制系统研制中需要认识与解决的若干问题,给出了控制系统方案及软硬件结构的设计思路。     

基于VB的工业机器人PLC控制系统

研究低成本、高性能的工业机器人控制系统是适合我国国情的工业机器人应用思路。基于VB开发柔性的机器人PLC控制系统,可以通过友好的人机界面,由用户根据实际应用需要,对机器人的动作逻辑和运动参数进行修改。这种动作编程简单的开放式控制系统可以降低对操作者的专业素质要求,有利于工业机器人在生产中应用推广。图5参12     

用于饮料促销的智能服务机器人设计

随着科技的发展,社会的进步,机器人在当前生产生活中得到了越来越广泛的应用。本文重点介绍了智能导引机器人和贩卖机器人在饮料销售中的应用,结合需求详细说明了机械系统、电气系统及控制系统的设计方法。结果表明,所设计的机械系统和控制系统能够很好地满足机器人在饮料销售中的使用要求。