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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
郭吉昌 朱志明 王鑫 马国锐
针对所设计的新型箱型钢结构现场全位置焊接机器人存在欠自由度和自由度耦合等问题,导出了一种基于实际焊接工艺需求的机器人逆运动学数值解法,解决了采用传统解析法求解机器人逆运动学问题时存在的困难。在数值解的基础上,进一步提出了一种基于递推算法的机器人运动轨迹规划和焊枪空间位姿调整方法,实现了机器人在焊接箱型钢结构直角转角过程中的焊枪空间位姿的平滑过渡和调整。该方法不仅实现了箱型钢全位置焊接的轨迹规划功能,有利于计算机自动求解,而且可有效适应不同型号尺寸的箱型钢结构。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
朱志明 郭吉昌 马国锐 刘博
针对箱型钢结构施工安装现场的环缝焊接问题,设计了一种直-弧组合轨道式焊接机器人系统。对该系统进行了基于标准D-H模型和Craig修正模型的运动学对比分析,总结了各模型的运动学建模和求解过程的区别及适用性。针对箱型钢结构环缝焊接的焊枪运动轨迹规划,提出综合轨迹规划法(CTPM)。该方法使机器人以最少的自由度在箱型钢结构环缝焊接时实现焊枪任意空间位姿调整功能,使得针对箱型钢结构直角焊接的轨迹规划更加简便高效。计算和仿真结果表明:所设计的机器人系统能够满足箱型钢结构环缝焊接的功能要求,综合轨迹规划法能够实现在箱
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
隋婷婷 刘晋浩 唐伟国
根据机构学原理,提出一种多杆步进式并联横向插草机构。通过Matlab软件求解运动学模型得到插刀机构标记点插草过程中连续变化的曲线,利用fsolve函数进行插刀标记点的轨迹规划,借助Creo2.0对步进式插刀机构进行三维建模,并在ADAMS中对插刀机构作业时常设置的纵向宽900、1 000和1 100 mm这3种情况进行运动仿真,通过标记点P的运动轨迹分析步进式插刀机构的作业性能。结果表明:与旋转式插刀相比,步进式插刀机构具有良好的作业效率与精度,且操作灵活,能够满足铺设草方格的作业要求。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
乐健 黄玉水 张华 胡凌燕
针对自动化相关专业课程理论性强、与实际生产联系少问题,将自主移动焊接机器人引入到自动化相关专业课程的实验教学中,将专业理论知识融入实际生产,使抽象的理论知识具体化,有助于激发学生的学习兴趣,提高学生的综合素质。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
徐敏 李立君 高自成
建立了工程机械中应用非常广泛的铰链四杆机构的运动学方程,给出了运动学仿真的算法,然后以VC++6.0设计界面,调用matlab6.5引擎,实现了对5个精确点轨迹发生铰链四杆机构的运动学仿真.
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
叶长龙 高露 余雪 崔旺
为保证电力可靠运行,需定期对广泛分布于山区的高压线路进行巡检。针对高压输电线路巡检工作及巡检路径的特点,开发了一种能够稳定移动并有效越障的高压线巡检机器人。该机器人由具有相对运动的三个机械手臂组成。每个手臂的末端安装了轮式驱动机构,实现线上的移动功能。通过驱动前后手臂与中间手臂之间的相对垂直运动及相对转动实现跨越线上障碍物的功能,并适应高压线的方向变化。建立了巡检机器人的运动仿真模型,仿真分析了其通过跨越悬垂线夹的过程。仿真结果表明:本研究机器人结构设计合理,可以在高压线上稳定地行走并能够较好跨越带有转折线的悬垂线夹,说明了本研究机器人具有较好的越障能力,对机器人样机的制造提供了有利的参考,也...
关键词：
巡检机器人 高压线 移动 越障 运动仿真
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
熊军林 赵铎
随着科技的发展，机械臂在越来越多的场合扮演着重要的角色。准确的抓取位置检测是整个机械臂系统顺利完成任务的关键要素。为此提出了一种以整个图片为输入直接输出结果的端到端实时检测方案。物体的抓取点位置会影响到该物体的抓取角度。基于此给出了一种两阶段预测方案将这两个要素分开预测。首先，建立一个卷积神经网络预测物体的抓取点位置。此后，以抓取点位置为中心采集原图像中的一个方形区域。针对这一区域利用Canny算法以及Hough变换做边缘提取和直线检测。并提出了一个主方向提取算法，分析得到的直线，进而确定物体的角度和抓取时平行夹持器张开的间距。抓取位置检测算法给出了基于RGB图像预测的较好准确率，神经网络与传统方法的结合使用也为以后的研究提供了参考。
[期刊] 物流技术
[作者]
杨凌云 陈花 赵岩 方辉
针对SLAM导航机器人在医院运输的应用，由于DWA算法存在速度控制不平滑、易产生振荡、易陷入局部最优等不足，提出一种改进的DWA算法，将运输过程中加减速导致所运输物品受力的情况作为算法效能评价指标嵌入DWA算法，通过对动态窗格分区域评估，使得机器人运行曲线更加平滑、减小被运送物体的振荡，显著提升了机器人的运行安全、平稳性，同时降低了机器人运行过程的综合能耗。通过仿真分析验证了该优化算法的有效性。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
谭妮克 张铁中 杨丽
针对蔬菜自动嫁接时砧木和穗木的接合采用嫁接夹固定而存在的送夹装置设备复杂、耗材成本高等问题,设计了套管式接合装置。该装置由套管自动进给切断机构和套管夹持手爪组成:套管自动进给切断机构实现套管的自动进给和自动剪切。套管夹持手爪是左右对称的四杆机构,左右各有1个主动杆和从动杆,手爪执行构件固定在从动杆上;套管夹持手爪可将套管在开口处撑开,实现套管的张开和闭合。建立了套管式接合装置的数学模型,对夹持手爪的设计参数的优化结果为:当主、从动杆长度为35和25 mm,手爪执行构件长度为15 mm、手爪两转轴间距为6 mm、力作用点与转轴连线的距离为21 mm、电磁铁行程为5 mm时,套管张口幅度为5.4 ...
关键词：
蔬菜嫁接机器人 夹持手爪 套管
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
左国玉 李宓 郑榜贵
轨迹规划是机械臂运动控制的关键环节，通过向控制器提供时间最短且稳定的参考轨迹，能够减少机械臂的运动时间以及关节振动。针对多自由度机械臂的时间、冲击最优轨迹规划问题，提出了一种基于改进多目标粒子群算法（improved adaptive multi-objective particle swarm optimization， IAMOPSO）的机械臂轨迹规划方法。首先，利用5次B样条曲线对给定的关节路径点进行插值，获得位置、速度以及加速度等物理量连续的运动轨迹；然后，建立以机械臂的运动时间和关节冲击为优化目标的数学模型，将机械臂的关节运动学约束作为优化问题的约束条件；最后，为提高非支配解集的多样性同时避免局部极值的可能性，采用变异算子、自适应权重以及动态学习因子的混合策略改进多目标粒子群算法，再优化求解目标函数，并利用归一化函数选取平均最优解。实验结果表明，使用5次B样条曲线插值能够满足机械臂关节轨迹平滑以及连续性要求，基于IAMOPSO算法的最优轨迹规划方法能获得收敛性较好的Pareto前沿面，依据平均最优准则所选取的时间、冲击最优轨迹，能有效提高机械臂的作业效率与稳定性。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张铁中 魏剑涛
研究设计了蔬菜嫁接机器人的视觉系统。利用目标与背景颜色不同的特点实现了图像分割，并用图像形态学方法寻找到嫁接苗（瓠瓜）生长点的位置，获得了满意的结果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
倪建云 李浩 谷海青 杜合磊 吴杰 薛晨阳
针对B-RRT算法在进行路径规划时存在的采样效率低、路径冗长且不光滑，以及无法实时避障等问题，该文提出了基于改进的可变采样区域双向RRT（VSRB-RRT）和DWA的避障路径规划融合算法。在全局规划过程中，改进VSRB-RRT算法使用可变采样区域和目标偏置策略相结合的方法，加快了收敛速度并提高了采样效率，并使用贪婪优化、迭代优化和关键点优化生成代价低且光滑可执行的路径。在局部规划过程中，以改进VSRB-RRT算法规划的路径为指引，选取路径上的关键点，并使用改进DWA算法在关键点分段路径上分段规划。仿真实验表明：改进VSRB-RRT算法具有较好的搜索效率，能够以最少的时间和最稳定的效率获得最优路径，同时也验证了融合算法在实时避障路径规划时的有效性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨振舰 庄亚楠 陈亚东
针对建筑机器人在施工现场获取地图信息时间长且需要规划出一条全局的、能实时避障的路径等问题，该文提出了一种应用建筑信息模型（building information model，BIM）技术建立导航地图并进行路径规划的算法。根据BIM模型中的信息对传统RRT算法进行优化改进，提出了IRRT（Improved Rapid-exploration Random Tree）算法。首先将原有的固定步长改为动态步长，通过判断与目标点的远近界定步长大小，避免了节点的盲目扩张；其次，对随机采样点的生成范围进行了约束，并设置一个同时考虑目标点和随机点的权重来解决传统RRT算法中新生成点仅由随机采样点单一决定的问题；算法陷入最小值时选取随机扰动策略进行逃脱；最后在全局路径的相邻节点间使用动态窗口法进行局部避障。实验仿真结果表明IRRT算法比传统RRT算法在搜索速度上快了3倍多，平均路径比改进前减少25.56%，平均节点减少8.92%，加入动态窗口法后有效提高了机器人实时避障能力，更适合多变室内环境使用。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李亚昕 王国磊 张剑辉 田鑫亮 安静 陈恳
针对复杂封闭类管道零件喷涂过程中避障的需求,该文提出了一种基于碰撞反馈的冗余机械臂避障算法,该算法利用投影相交法进行碰撞检测,将碰撞类型分为可规避碰撞及不可规避碰撞两类:针对可规避碰撞,提出了关节权值动态调整算法,通过加强对碰撞关节的运动限制,同时放宽对其他关节的约束,实现自运动优化避障;针对不可规避碰撞,提出了基于“杠杆原理”的调整方法,通过调整目标点的姿态实现避障。最后,通过设计关节加速度的优化函数对轨迹进行优化以减少机器人的冲击惯性。通过仿真实验,验证了上述算法的可行性。
[期刊] 物流技术
[作者]
唐淑华 刘高平 王遵义
针对目前电商仓库拣货方式的发展,对机器人拣货路径进行研究与优化。首先实现仓库地图的模拟,得到JAVA语言可识别的描述文件。其次通过JAVA语言实现对描述文件的信息提取与运用,并结合最邻近算法及迪杰斯特拉算法融合进行计算。然后通过JAVA语言与MySQL数据库结合进行避障算法的设计,得到可运行的方案。最后运用MATLAB得到模拟避障结果。测试结果表明,该设计可明显提高路径规划效率,避免道路堵塞等意外发生。
关键词：
机器人 拣货 路径规划 迪杰斯特拉算法
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