基于机器人遥操作的遥控焊接最新研究进展

用于遥控焊接的机器人遥操作系统(welding telerobotics system,简称WTRS)结合了机器人遥操作技术与焊接技术.通过综述基于机器人遥操作的遥控焊接研究最新进展,分析了遥控焊接中存在的主要问题,对基于临场感技术,图形仿真机器人遥操作系统关键技术在焊接中的应用进行了探讨,强调了用于遥控焊接领域的遥操作控制策略和系统体系结构,并探讨了WTRS的研究方向和发展趋势.     

基于人机协作的动力电池系统拆卸序列规划

为解决新能源动力电池系统目前主要为手工拆卸,而机器人不能独自完成拆卸的问题,提出一种基于人机协作拆卸序列规划的方法.首先根据零件间的连接关系和优先约束关系生成产品拆卸混合图,通过混合图中的AND/OR和有害零件优先拆卸关系得到连接关系和优先关系矩阵.然后以拆卸时间、成本和难度为优化目标,通过Pareto人工鱼群算法生成...     

面向人机协作中的安全物理交互仿真分析

以协作机器人Baxter为研究对象,面向人机协作中安全物理交互问题,提出利用Simscape Multibody工具箱建立协作机器人Baxter与人进行物理交互的仿真环境.针对人机协作任务中的安全物理交互问题,建立线性弹簧-阻尼系统用于模拟和计算人机协同任务过程中的接触力;利用计算力矩控制器和机器人逆动力学前馈实现机器...     

基于VR焊接系统的机人协作GTAW焊接

手工焊因其灵活性和可达性高仍将继续发挥其作用,手工焊的脱技能化,将是一个长期面临的课题。通过监测熟练焊工焊接过程中焊接电流和焊接速度两个主要参数的调整情况,进而学习熟练焊工的经验,然后通过机人协作控制系统,用来弥补初级焊工的技能,实现了熟练焊工经验向初级焊工的传递。结果表明,学习熟练焊工得到的焊接电流和焊接速度的关系模型,不仅能够应用于文中提出的机人协作焊接系统中,也可以扩展到自动焊接领域,为全熔透焊接提供技术支持。     

虚拟现实焊接培训模拟系统在焊工培训中的应用

对比传统焊工培训模式,介绍了虚拟现实技术下的新型焊接培训模拟系统在工厂焊工培训上的基本应用,并对应用模拟系统的经济型进行了分析。新型焊接培训模拟系统无论在提高培训效率还是降低培训成本上都有着巨大的优势,同时还可以改善培训环境,减少焊接弧光、烟尘等有害物质对焊工身体健康造成的影响,并且进一步增加培训的安全性,而这也完全符合"人机工程学"的基本思想。     

基于变阻抗的人机协作避障技术研究北大核心

为避开随机出现在协作机器人工作环境中的障碍物,提出了基于变阻抗的人机协作方式实现避障。首先建立了人机协作时机器人末端的阻抗模型,然后在仿真软件中对阻抗模型中的参数进行分析;然后考虑到机器人工作任务的不同,设计了基于接触力和位置的变阻尼阻抗控制策略,并提出了协作系数实现对人机协作过程中主被动角色的确定,同时完成对整个人机协作控制系统的设计;最后设计相关实验,验证所提出的基于变阻抗控制的人机协作避障技术的有效性。     

虚拟现实技术在焊接培训中的应用

介绍了目前焊接教育培训的现状以及虚拟现实焊接培训的意义;综述了国内外虚拟现实焊接操作模拟系统的研究现状,阐述了虚拟现实技术在焊接培训领域中的应用及发展前景,提出了当前虚拟焊接培训系统的研究建议。     

人机协作中人体运动预测方法研究综述

当今世界制造业智能化发展趋势下,产品制造过程愈加重视机器人的使用和柔性化生产,轻量灵活的协作机器人与人进行协同作业能有效提高工作效率,实现人与机器的优势互补。但人机协作的开放环境中,动态障碍物如人的运动轨迹具有时变性和不确定性,为了使人与机器人的协作过程更安全、流畅,机器人需要感知人类同伴正在进行的动作,预测人体下一步的运动轨迹,并相应地进行自己的运动规划。具体来说,机器人具备早期预测的能力很重要。为了保证人机共享时空下操作人员的安全,使人与机器更高效地协作,介绍了近年来国内外学者针对人机协作安全策略中人体运动预测方法的研究状况,并对其发展趋势和下一步的研究方向进行探讨。     

基于虚拟现实的焊接机器人工作站离线编程系统

在自动焊接应用中,离线编程焊接机器人通常具有一定的控制局限性。结合虚拟现实技术搭建了一套焊接机器人工作站,通过开发离线编程系统,简化机器人控制方式、灵活调整视角和自动规划焊接轨迹等,提升了焊接机器人离线编程效率。开发了同点异线焊缝识别算法,实现了单机器人的轨迹规划功能。基于焊枪基准姿态,分析横焊、平焊、立向上焊和立向下焊的焊接姿态,实现全位置焊接姿态规划。增加KBR-2Z500双轴变位机,实现多轴联动的复杂轨迹规划功能,研究了机器人运动与变位机运动的耦合与解耦问题,达成焊接机器人工作站协同运动规划。通过现实空间完全复现虚拟环境下的空间曲线焊接轨迹规划实验,验证了工作站离线编程系统的交互性、可行性和可靠性。     

ABB推出面向未来的人机协作产品

2014年9月9日，全球领先的电力和自动化技术集团ABB为世界上首台真正实现人机协作的机器人YuMi揭开面纱。 作为一款人性化设计的双臂机器人，YuMi兼具创新性和人性化设计的双臂机器人配有突破性功能，在全球范围内开启工业自动化领域的巨大潜能，将小件装配等自动化应用带入一个全新时代。工人和机器人可以和谐共处，共同完成同一个任务。YuMi在英文中是“你和我”协同工作的简称。     

Teleoperation strategies research for collaborative welding systems based on virtual reality

Teleoperation control strategies for collaborative welding system which is targeting at giving full play to human's superiority is designed and the fitness for teleoperation welding task of which are studied. During the teleoperation welding process, 6-DOF controller's signal can be converted into welding torch's position, velocity or acceleration changing which is being controlled. For welding purposes, control strategies of four modes are designed, which are static position and posture mode, dynamic position and posture mode, velocity mode and acceleration mode. A test and analysis system for testing the tracking accuracy and reliability of control strategy based on virtual reality is developed. The tracking accuracies of the four control strategies are studied in the following tests with straight line trajectory, curve trajectory or space curve trajectory. The results show that the control strategy in dynamic position and posture mode has best stability and strong adaptability which is the most suitable for the teleoperation system.     

基于虚拟仪器技术的激光焊接质量实时监测系统设计

介绍了基于虚拟仪器技术的激光焊接质量实时监测系统的设计思想和实现方案,并详细说明了基于LabWindows／CVI开发环境的监测系统软件研制。该系统采用三路传感器对激光焊接过程中产生的蓝紫光、红外光和声波信号进行采集,使用DSP对原始信号进行分析处理和特征提取,然后使用神经网络算法进行数据融合,从而得到比较准确的焊接质量结果。通过实际的焊接试验证明了系统的有效性和可靠性。     

基于虚拟仪器技术的新型焊机检测装置

简单分析了目前电焊机检测设备存在的问题,并利用虚拟仪器技术对现有设备进行了全面的技术改造：采用电流型LEM传感器检测电流和电压信号,利用计算机配合高速数据采集卡采集数据,然后通过软件进行数据处理,根据电流电压有效值定义和有功功率定义等直接获取电焊机参数,在计算机的虚拟仪器面板上同时显示电焊机电流、电压、功率、功率因素、波形畸变率等参数和瞬时信号波形,并对所测信息进行统计处理和其它实用分析。     

基于ARM的双丝高效埋弧焊协同控制系统

以基于Cortex M4内核的TM4C123 MCU(微控制器)为核心,设计了双丝埋弧焊协同控制系统;开发基于CAN总线的协同控制通信协议,提高了系统对双丝埋弧焊工艺过程的时序控制性能;设计基于ARM和触摸屏的人机交互系统,实现了人机交互的数字化和可视化。系统测试和焊接实验均表明,研制的协同控制系统稳定可靠,起弧和收弧协同效果良好,能满足双丝埋弧焊协同控制的需求。     

不锈钢点焊热过程的协同控制策略

着重探讨了协同控制法应用于不锈钢点焊过程控制的特殊性、必要性与适用性.针对动态电阻单调下降的不锈钢材料,以工艺试验确定的实际熔核形成起点,把焊接热过程明确划分为未形核与形成熔核两个阶段.进而,在这两个阶段中分别采用恒流控制和基于给定动态电流滞后角特性的模型化控制技术,即协同控制策略.结果表明,该监控策略能够保证不锈钢材料电阻点焊热过程的形核起点稳定,从而确保了阈值法控制的可靠性,焊接品质优良.     

基于自动力觉传感器力控策略的遥控焊接虚拟环境标定

利用T形管试件,采用自动力觉传感器力控策略的遥控焊接虚拟环境标定法来降低试件虚拟环境标定的误差。该方法主要通过自动力觉传感器直角系切面轮廓线的力控策略和轨迹跟踪最小二乘拟合算法、试件标定算法,实现对试件表面接触点空间坐标的精确定位和试件的虚拟环境标定。实验证明,该方法可以大大提高虚拟环境标定的精度,满足大多数遥控焊接接触的要求。     

虚拟焊接训练技术研究进展

虚拟焊接训练作为焊工培训方式的重要组成部分因具有环保、低损耗等优势得到了较广泛的应用。文中首先对现有虚拟焊接训练系统及其系统架构进行了归纳与总结;其次分析了虚拟焊接训练系统的关键技术,并从立体显示技术、焊接熔池形态建模方法、多目标跟踪技术、力反馈技术、虚拟焊接训练评价等5个方面进行了梳理,最后对当前虚拟焊接训练系统中存在的缺陷和不足进行了剖析,并在此基础上对未来发展趋势做出了展望。创新点： 通过对国内外虚拟焊接训练系统研究的梳理,归纳出虚拟焊接训练技术的模式构架,在此基础上提炼出虚拟焊接训练的关键技术,并结合现有研究成果对虚拟焊接训练技术未来的发展进行展望。     

微操作机器人的虚拟现实体系结构研究

介绍了虚拟现实技术在微操作机器人领域里国内外应用现状，分析了微操作机器人引入虚拟现实技术的意义。提出了虚拟现实在机器人微操作领域里的应用体系结构和关键技术，并对关键技术的解决方案进行了探讨，并对发展前景和方向进行了展望。     

分布式虚拟现实技术在远程故障诊断中应用研究

分布式虚拟现实技术可以在分布式环境下满足多人实时参与虚拟环境的要求，较好地实现了信息的交互，本文首先介绍了分布式虚拟现实技术的体系结构，功能模型，分析了在互联网上的实现，然后着重研究了分布式虚拟现实在远程故障诊断中的应用。