基于激光单目视觉系统的焊缝提取

将激光单目视觉传感器固定在ABB机器人上组成视觉系统,用Matlab标定工具箱实现了对摄像机参数的高精度标定,与机器人示教器结合对机器人进行了手眼标定;利用视觉系统采集焊缝图像,对获得的图像进行图像处理和特征分析,并提取计算机图像平面上焊缝特征点的图像坐标.根据摄像机内外参数、机器人的手眼关系以及焊缝的特点提出一种简便的方法将二维平面坐标转化为三维坐标,用Solidworks还原出焊缝的三维模型,提取焊缝中心线信息进行焊接实验,结果表明焊接精度满足实际要求.     

工业机器人三维示教模型的设计与实现

三维示教器在工业机器人示教领域具有高效、形象等优点,在三维仿真示中教发挥着日趋重要的作用。文章基于D-H参数法对工业机器人进行正、逆运动学分析,建立了运动学模型并在Matlab中对其进行仿真验证,实现了工业机器人的三维示教模型运动学设计;基于Qt和OpenGL相结合对三维模型仿真显示系统进行开发研究,采用SolidWorks绘制三维模型,并使用3DS软件对其渲染,实现了工业机器人的运动学程序与三维模型程序的融合,而且在三维仿真系统界面的设计上给出了简洁而功能齐全的人机交互界面,改善了工业机器人在三维示教中的视觉效果,提升了仿真系统跨平台特性,对工业机器人在工业现场的生产示教具有很现实的意义。     

基于HTC Vive的虚拟工业机器人示教编程系统

我国已经成为全球最大的工业机器人消费国，但相关的技术人才缺口正逐年扩大。其重要的原因是工业机器人成本高、操作危险，导致机器人示教编程存在困难。针对这一问题，基于HTC Vive(由HTC公司与VALVE公司合作开发的一款VR设备)，将虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术与机器人示教编程相结合，开发了虚拟工业机器人示教编程系统。首先，分析系统的VR环境特点，为系统的主界面交互设计立体式用户界面(User Interface, UI)；然后进行机器人运动学建模，实现直接拖拽机器人的示教方式；运用词法分析、语法分析和语句执行机制，开发虚拟解释器，并实现快速插入式编程的功能；最后，系统实现了可进行复杂轨迹运动的机器人示教编程功能。实验测试表明系统具有良好的交互性，能进行虚拟机器人示教编程操作。本系统操作安全，并可降低机器人示教编程的成本，有助于机器人相关人才的培养、为工业生产中机器人的仿真提供方案等，助力中国制造业的发展。     

三维视觉传感系统的研究及仿真计算

三维视觉传感系统在机器人视觉领域有着重要的意义和实用价值。本文采用单摄像机与３－Ｄ示教器组成的仿真三维视觉传感器装置来完成空间坐标系中物体的空间位置和姿太的测量。将３－Ｄ示教器坐标,机器人坐标及摄像机坐标用透视变换坐标变换及ＬＥＤ的几何关系来求取被测对象的空间位置和姿态。本方案具有简单,快速,可靠的特点,为机器人视觉,形及最小一乘法来实现视点的标定,其算法结构优于非迭代矩阵分解算法。     

PBIR—Ⅱ型工业机器人示教系统

本文讨论了PBIR—Ⅱ型工业机器人的示教方式和示教功能。此种示教由计算机直接控制,具有示教精度高、运动快速平稳等特点。文中还介绍了系统的硬件和软件结构。     

智能机器人视觉和力觉系统在工业中的应用

针对工业机器人在智能生产环节中出现的柔性和自动化程度不高问题,提出基于视觉和力觉的智能机器人系统,在传统工业机器人平台的基础上,添加机器视觉和力控技术,赋予机器人更强的智能性,并结合3D无序抓取、焊缝跟踪和力觉牵引示教案例,验证了智能机器人系统相对传统工业机器人在柔性和自动化程度上的显著优势,极大拓展了工业机器人应用领域的广度与深度。     

基于SLPi智能化焊接系统的研究与应用

在ABB新型焊接机器人上搭建智能激光跟踪系统(Smart Laser Pilot,SLPi)来获得智能化焊接系统。系统采用闭环控制、双工位焊接方式,主控制器选用OYES 300系列PLC,SLPi选用SLS-050激光视觉焊缝跟踪系统与控制元件。本文介绍了智能化焊接系统核心元件的安装调试与示教,在经过多次实验后获得了具有典型鱼鳞纹特征的工件。     

基于视觉检测的机器人分拣系统设计

针对工业流水线分拣作业的需求设计了一套基于视觉检测的工业机器人分拣系统。系统采用工业相机获取工件图像和对应QR码标签信息,通过图像识别方法进行工件识别并计算工件中心坐标,将工件坐标统一至机器人坐标系并与机器人建立通信,控制机器人准确抓取并分拣工件。本系统主控计算机采用Lab VIEW编程实现图像采集、图像处理与坐标变换等任务,并通过安川公司提供的MOTOCOM32.dll与机器人控制器建立实时通信。该系统具有较高的运行速度和准确度,可应用于工业流水线自动化分拣作业领域。     

微机控制纤维缠绕机示教系统的研究

本文主要介绍示教缠绕的原理和按摸块化、通用化思想研制开发的数字控制多坐标示教系统的硬件和软件。本系统的软件具有菜单指示用户,如何进行操作,可根据缠绕工艺要求选择单坐标、多坐标连续轨迹示教或分段式示教,并具有丝嘴运动轨迹实时显示功能。     

基于刚度控制的六轴工业机器人零力跟踪模型

针对传统的通过操作示教盒移动六轴工业机器人到达指定位置效率低、过程复杂的问题,以Ethernet作为通信总线,将嵌入式系统引入六轴工业机器人的顺应性跟踪控制(零力跟踪)中,提出了一种基于刚度控制的六轴工业机器人零力跟踪模型.在该模型中,将六维力传感器上的力信号进行解耦与坐标变换,从而获得机器人末端的6个力的大小信息.通过刚度矩阵计算出输入位置控制器的偏移量,同时设计了一种轨迹预测算法来确定6个力的信息及下一个目标点的方向.最后,机器人根据运动学方程的逆解,调整相应的位姿.实验结果表明:该机器人末端分别在3个不同方向的牵引力的作用下,能平滑而快速地经过预定的轨迹,为直接示教系统中的顺应性跟踪控制提供了方法.     

机器人基坐标系精确标定的对偶四元数法

针对离线编程系统中机器人在世界坐标系下的位姿描述问题,提出一种利用对偶四元数精确标定机器人基坐标系的方法.首先在利用指数积公式建立机器人正运动学模型的基础上,推导了基于单位对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将世界坐标系与机器人基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行统一描述;其次,以对偶四元数的几何性质为约束条件,建立最小方差目标方程,引入拉格朗日乘子法求解最优的位姿变换矩阵;最后,对6自由度串联机器人进行了标定实验.实验结果表明,该标定方法可以有效解决工业应用环境中机器人的基坐标系标定问题,同时也为机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供了参考依据.     

焊接机器人工具坐标系标定的研究与实现

采用六点标定法对工具坐标系进行标定. 首先标定工具参数的位置向量,其次标定工具坐标系的姿态矩阵,其中工具中心点位置标定采用线性最小二乘法的矩阵形式进行求解,工具坐标系姿态采用向量和矩阵的基本运算进行求解. 针对RB 1400六自由度焊接机器人,基于开放式软件平台CODESYS开发了工具坐标系标定算法模块和焊枪位姿变换模块,最后以此为基础移动机器人对准基准点,测试分别绕x、y、z轴旋转检查TCP点的位置是否符合要求. 结果表明:该方法确实可行,并且可以适用于其他类型机器人的工具坐标系标定.     

一种基于基本坐标变换的运动学方程建立方法

针对机器人运动学求解的常用方法－D－H法在求解过程中难以正确建立坐标系,坐标系中各个参数的确定容易出错等问题,提出了采用坐标变换的基本公式进行机器人运动学求解的新思想,对新研制的机器人运动轨迹精度测试仪建立了运动学方程,并进行了求解验证,为机器人运动学的研究提供了一种新方法。     

基于Robotstudio的弧焊机器人离线编程

弧焊机器人作为一种自动化焊接设备,其自动化程度在很大程度上取决于程序的编制。目前的工业机器人离线编程平台,可进行机器人作业系统的建模、简单作业程序的编制和作业过程仿真演示。对于由不规则曲线段构成的复杂焊接路径编程,可以用ABB机器人公司开发的Robotstudio软件进行机器人的焊接离线编程。试验证明,该软件可用于各种高质量弧焊作业的编程。     

基于VC的直角坐标机器人控制系统设计

针对现代工业对机器人控制系统开放性和通用性的要求,基于VC++设计了一种直角坐标机器人控制系统。整个系统以"工控机+运动控制卡"为核心,采用GALIL DMC-1842运动控制卡、伺服电机驱动器以及直角坐标机器人构成一个开放式结构。控制系统主要包括硬件设计、软件设计和轨迹规划,实现了单轴点动、连续运动、回零运动以及多轴直线插补、圆弧插补等功能。机器人根据末端执行机构的不同,可完成不同作业任务,具有良好的开放性和扩展性。本文执行机构采用雕刻机专用电主轴,根据设定的雕刻任务,编写轨迹程序,成功实现了雕刻任务。实验结果表明,所设计的机器人控制系统较好的完成了轨迹规划任务,具有很好的性能和应用前景。     

笛卡尔坐标系在数控机床中的应用

右手直角笛卡尔坐标系是数控机床的标准坐标系。以此坐标系来判别数控机床的空间几何关系以及加工过程需建立的刀具半径左、右补偿,刀具的刀尖方位和数控加工中的顺逆圆弧方式,并总结出相关实用规则。旨在说明笛卡尔坐标系的实际应用,指出数控加工人员的一些判别误区。     

ABB机器人应用协议的研究

介绍了ABB公司的机器人应用协议RAP,该协议提供了一个ABBS4系列机器人控制器的应用接口,利用协议中的服务可以和机器人通讯得到机器人的各项参数。详细阐述了基于远程过程调用RPC的RAP协议规范以及如何用XDR语言进行RAP协议的编写、编译。探讨了机器人通讯模块的设计方法,以及RAP协议的网络体系结构与服务。最后,对RAP的应用进行了展望,提出了机器人实时监控的构想。     

基于S7-300和ACS800的桥式起重机控制系统改造

在工矿企业中桥式起重机是一种应用十分广泛的起重机械。传统的继电器—接触器控制系统和串级调速方式存在能耗高、调速性能差、故障率高、安全性能低等问题。利用西门子公司的S7-300 PLC,结合ABB公司的新一代基于直接转矩控制（DTC）的ACS800变频器对15/5吨桥式起重机进行了改造。实际应用表明,系统改造后,调速性能、安全性和使用寿命方面均得到有效提升,电能消耗降低15.72%。     

基于PLC的轿车机舱焊接电气控制系统设计

根据某轿车制造厂焊装车间机舱区域生产现状和工艺特点,为实现焊接流水线的自动流转和各焊接工位电气控制与ABB焊接机器人的协调配合,设计出一套基于西门子S7-300 PLC的自动焊接电气控制系统,使轿车机舱的焊接过程通过若干个流水线焊接工位逐步完成.采用Profibus-DP网络实现焊接机器人和PLC电控系统的实时通讯,以触摸屏作为PLC的上位机,通过WinCC flexible软件对系统进行组态监控.经调试运行,该系统自动运行稳定,焊接位置精确,不合格件比率降至2%,同时生产节拍提高了28%,平均日产量达到180件.     

用于复杂空间曲面加工的柔性抛光机控制系统设计

开发设计一种用于复杂曲面的柔性抛光系统,其由六自由度的ABB机器人和布抛光系统组成。文章主要分析了柔性抛光控制系统的加工工艺及其实现的方法,并对机器人的电气控制系统进行初步的硬件设计。