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[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
刘治鑫 赖磊捷 袁泉 周文宗 徐震
研制一种面向黄鳝养殖的自主移动投喂机器人系统，主要包括AGV搬运小车、XYZ数控电动同步带滑台直线导轨模组、投喂蠕动泵、运动控制器等组成部分。AGV搬运小车通过传感装置实时检测导向磁条确定工作路径。运动控制器对XYZ三维数控电动同步带滑台直线导轨模组的步进电机输出脉冲信号，实现机器人投喂位置的空间定位。通过控制蠕动泵驱动电机的转速，实现饵料的精准投喂和投喂过程的稳定性。针对三层立体结构黄鳝养殖池样进行9次样机性能测试，每次目标投喂量为9.5 g。结果显示，机器人空间定位精度的平均误差为（2.1,1.8,2.1） mm，标准偏差为（2.6,2.3,2.5） mm。机器人的平均投喂速度为1.85 g/s，平均投喂量为9.3 g，投喂量的误差小于5%。为评估系统的稳定性和可靠性，机器人以0.5 km/h的移动速度连续运行50 h，未发生技术故障和系统中断。综上所述，该自主移动投喂机器人运行稳定可靠、投喂精度高，投喂效果良好，具有较强的实用和推广价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许丽 范崇山 王鸿鹏 刘景泰
为了更好地开展研究探索性实验，培养机器人相关专业学生解决复杂问题的工程实践能力，设计开发了一种移动柔性扫描机器人实验平台。文章阐述了该实验平台的硬件结构和软件设计，并进行了运动学建模分析。依托该实验平台，学生可以开展运动控制、路径规划、三维重建等实验任务，进行控制算法和数据融合算法的验证与创新。该实验平台灵活性、适应性强，可激发学生的学习兴趣，具有一定的推广价值。
关键词：
实验平台 机器人 三维扫描 运动学建模
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙明晓 王潇 胡军 栾添添 刘鹏飞
为了满足新工科专业建设对机器人工程人才培养中实验教学的实际需求，该文设计了一种自主移动抓取机器人的多功能实验教学平台。平台由装配激光雷达的机器人运动底盘、末端装配深度相机及柔性夹爪的六轴伺服机械臂组成，集成了基于粒子滤波的Gmapping算法场景建图、A*算法+TEB（time elastic band）算法的路径规划和自主导航、基于Aruco＿detect的视觉识别与抓取功能。在虚拟仿真环境中，完成了基于机器人操作系统（ROS）的仿真场景搭建、数据仿真等工作，进一步优化和提升了实验平台的性能。该平台运行稳定，支持二次开发，可以满足学生探索不同方法的需要，培养学生对不同学科知识的综合应用，使学生掌握ROS、同时定位与建图技术、自主导航技术、物体识别与抓取等前沿技术应用。仿真与实物相结合的方式，便于学生深入理解机器人的实际运行机制，掌握机器人系统的开发方式，提升学生学习效果和应用能力。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
张宇 李宇翔 张贺飞 王煜 王志濠 叶艺农 岳永铭 郭宁 高纬 陈浩耀 张世武
为了应对突发场景及灾难环境下的救援作业任务，避免救援人员暴露在危险环境中，本论文提出一款移动救援机器人，“撼地者”。凭借履带式底盘、六自由度灵巧机械臂及各种传感器及控制器的组合，撼地者得以拥有跨越多样地形和完成精细作业的能力。具体来说，首先，撼地者独特的摆臂-推铲机构设计，在提高了清障能力的同时，增加了上下楼梯的稳定性；其次，通过多模态遥操作系统使撼地者得以适应各种复杂的通讯环境；同时，基于深度相机辅助的灵巧机械臂与抓手实现了半自主操纵；最终，利用激光雷达实现了在未知环境中的自主导航。正是凭借这些特别的系统，撼地者在以应急救援为主题的“智创杯”前沿技术挑战赛锦标赛中，从全球40个机器人中脱颖而出并成功夺冠，展示了其系统集成的有效性及控制理念的先进性。
[期刊] 工业工程
[作者]
彭辉 赵宁 孙阳君
采用数字孪生技术对货到人拣货机器人系统RMFS(the robotic mobile fulfillment systems)进行研究,提出了针对RMFS系统的数字孪生模型构建方法并给出了数字孪生实例。实验数据表明,所构建的数字孪生系统可更好地描述RMFS系统AV(automatic vehicle)死锁和冲突的规律,可方便地随物理RMFS系统重构而重构,实现系统共生。数字孪生系统可为更好地理解RMFS系统内在规律,指导电商企业更好地使用RMFS系统提供帮助。
关键词：
数字孪生 RMFS 仿真 优化
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
董靖川 张成君 王一成 王静涛 刘丽 卞鹏锡
开发了面向机器人抓取任务的视觉定位实验平台。该实验平台基于5自由度关节式机器人实现物料抓取,采用运动控制器及伺服电机进行控制。基于机器视觉的抓取目标定位系统采用Matlab软件开发,包含图像预处理、图像分割、目标识别、坐标计算、运动路径规划等。视觉定位系统能够识别多个被抓取对象的位置、姿态,并生成抓取运动指令,通过网络与机器人运动控制器通信实现自动抓取。该实验融合了机器视觉、机器人控制、机电一体化等多方面课程知识,具有良好的开放性和广泛应用性,有利于培养学生的工程实践能力和创新能力。
关键词：
机器人 视觉定位 图像处理 智能抓取
[期刊] 林业科学
[作者]
刘晋浩 陆怀民
本文介绍了伐根清理机器人的基本构造和主要功能 ,以及液压驱动与控制系统的设计原理。试验使用表明 ,该机器人每天可清理落叶松伐根 10 0个左右 ,效率为人工清理的 2 0～ 2 5倍 ,最大清理伐根直径为5 5 0mm。
关键词：
伐根 清理设备 机械手 机器人
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李政清 侯森浩 韦金昊 唐晓强
针对用于物流仓储领域的平面四索并联机器人,提出一种基于视觉定位的自标定方法.通过相机和货架上的二维码获取末端动平台的位置,进行模型参数辨识和误差补偿,实现平面四索并联机器人的几何参数快速标定.首先,建立该索机器人的运动学模型;然后,提出基于该机器人构型的运动学参数标定方法及位姿测量方法;最后,通过计算机仿真和实验验证该标定方法的有效性.实验结果表明,该标定方法能够快速实现末端动平台的运动学标定,达到小于1mm的定位精度,满足仓储堆垛任务的定位误差要求.
[期刊] 中国科技论坛
[作者]
李梦洋 侯凯洋 翟东升
目前,机器人产业技术路线图的制定多以国家和地区层面的宏观规划为主,少有面向园区发展的机器人产业规划研究,而且现有研究都存在依赖领域专家知识和经验的主观局限性问题。因此,本文选取珠三角地区SSH高科技产业园区为研究案例,尝试利用专利挖掘技术辅助技术路线图制定,以减少主观依赖性;同时从发展动力、核心产品、关键技术和资源保障四个角度,构建适用于园区机器人产业实地发展的技术路线图,结合园区产业生态和产业技术路线图分析给出发展规划建议,以期实现园区机器人产业结构、保障资源的合理配置,促进科技与经济的有机结合,提升园区机器人产业的发展水平。
关键词：
机器人 技术路线图 产业规划 园区建设
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吴双双 杨根健 刘梦晨 王一群 陈雯柏
以农业采摘为背景，针对当前番茄属果实采摘机器人采摘效率低、难以分级分期采收问题，设计开发了一个面向番茄属果实采摘机器人视觉算法及实验的多学科综合与创新实践教学方案。基于改进YOLOv5算法和MobileNetV3算法设计了级联的多任务视觉检测方案，实现了番茄属果实的自动识别、成熟度检测和果实位置信息判定，为番茄属果实的智能化采摘提供视觉支持，并通过机器人平台的番茄属果实采摘实验验证了所提视觉方案的有效性。该实验教学有助于深化学生对理论知识的理解和应用能力，提升学生的独立思考与创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈正升 王雪松 程玉虎 刘凯旋
路径规划是人工智能与机器人工程专业本科生“智能机器人与无人系统”课程的重要内容，具有理论性与实践性强及知识更新快等特点。为了使学生直观深入地掌握该知识点，该文以机器人操作系统ROS为基础，搭建了一套虚实结合的移动机器人路径规划实验平台。该平台的仿真客户端采用模块化方法将移动机器人、多种全局与局部路径规划算法及典型动态环境地图集成到虚拟仿真平台中，同时设计人机交互界面对仿真平台与真实移动机器人进行控制与参数显示。进一步，通过ROS节点通信机制实现仿真平台与真实移动机器人之间的信息交互，实现仿真客户端对机器人的控制与信息传递。最后，以Turtlebot2移动机器人为对象，开展路径规划算法的仿真与实验以对平台进行验证。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
崔秀芳 夏霖波 安楠楠 苑晓聪 徐信
为了研究渔场分布规律在虾蟹养殖中的应用，以及解决传统虾蟹养殖投饵装置投饵过于集中的问题，本研究通过整体结构布局、储料舱、投饵装置、垃圾收集装置、控制系统和动力装置等方面的研究，完成了移动式自主投饵装置的机械结构及智能控制系统设计，进行了稳定性和运动可行性分析，并试制投饲装置样机，进行了水下立体投饲试验。该装置可搭载5kg饵料，通过推进装置和压水舱进行水下立体投饲，能够模拟自然水域中虾蟹的行为模式 ，优化饲料分布，从而更贴近自然生态的投饲环境。试验结果表明，改装置可在水下6个不同深度进行投饲，投饲速度为4.9kg/min，能够满足智能化立体投饲需求，并能收集养殖过程中产生的浮漂垃圾。该投饲装置投喂饲料灵活均匀，可代替人工投饲，减轻劳动强度，同时，可以借助该智能装置记录水体、虾蟹等各种参数，用于渔场分布状况的研究，进一步助力渔场分布规律在水产养殖中的应用，为智慧化精准化养殖提供新的思路。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王煜天 张瑞杰 吴军 汪劲松
面向汽车修理厂的汽车补漆应用需求,该文提出一种由3自由度并联机构、旋转关节和移动小车组成的喷涂机器人.基于运动学模型,利用虚功原理推导了3自由度并联机构的动力学模型.考虑动力学模型中重力项影响,构造面向动力学性能波动评价应用的波动衡量惯性矩阵,提出动力学性能波动评价的全域指标,并通过不同几何参数和惯性参数下机器人驱动力矩变化来验证评价指标的有效性.动力学性能波动指标可以直观地反映机器人在工作空间中动力学波动情况,可以应用于机器人优化设计与控制.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
蒋浩然 陈军 王虎 雷王利 袁池
针对目前果园移动机器人自动导航技术研究现状,综合分析现有的有关文献,依据环境感知方式的不同,分别讨论了以激光、视觉、机械、电磁、GPS、超声波为感知系统的导航方法的研究进展,分析了现有几种导航方法在精度、实时性、抗干扰能力及系统适应性等方面的优缺点,认为多传感器融合技术可为果园移动机器人的导航提供更高的精度和稳定性。在此基础上,提出了未来果园移动机器人自动导航技术的发展趋势,即多传感器融合技术是果园移动机器人感知环境的主要手段,满足果园移动机器人精度和稳定性要求的导航系统将是今后研究的重点。
关键词：
果园 移动机器人 导航技术 多传感器融合
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
田晋宇 王创创 何平 熊兴中
针对多个非完整链式系统无领航者的一致性问题,首先通过链式变换将非完整机器人系统转换为四状态的非完整链式模型.然后设计了一种分布式协同控制器,该控制器允许多非完整系统的通信拓扑为一般的无向图,并利用Lyapunov稳定性定理和LaSalle不变原理对控制器的稳定性进行了证明.最后设计了数值仿真实验,证明了控制算法的有效性.
关键词：
非完整系统 一致性 机器人
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