一种新型温室喷药机器人的研制

近年来,随着机器学习、导航技术、图像识别技术等先进技术的快速发展,机器人在农业生产中发挥着越来越重要的作用。温室喷药机器人作为其中的一项重要应用,以其高效、精准的特点,深受市场青睐。基于此,课题组介绍了一种自主创新的温室喷药机器人,该机器人通过结合先进的技术和智能算法,实现了在复杂的温室环境下高效、精确地喷药作业。该机器人包括联合式底盘、视觉系统、磁道航系统和喷药机构等主要组成部分,可以实现自动导航、植物监测、精准喷药等功能。仿真结果表明：该温室喷药机器人提升了农业生产的效率和质量,减少了资源浪费;通过精准喷药,极大地降低了药液的使用量,减少了农药对环境的负面影响;智能喷药机器人的应用也提高了农作物的产量和品质,增加了农民收入。     

基于类人足球比赛决策系统的采摘机器人多路径优化

采摘机器人的研究已经成为实现智能化农业的一个热点,到目前为止,采摘机器人还没有一套完备的自主决策系统,对其理论研究也不足;而基于足球比赛决策系统的机器人已经研究的较为成熟,如果将其决策系统移植到采摘机器人上,将大大提高采摘机器人的决策效率和自主规划能力。为此,提出了一种基于足球比赛决策系统的采摘机器人多路径优化方法,采用小波神经网络提高了训练后的值和期望目标值的逼近程度,实现了足球比赛路径优化的高精度预测;结合机器视觉技术,采用模糊决策算法对最终的运行轨迹进行决策,实现了机器人的自主路径规划。将该方案移植到了采摘机器人控制系统中,为了验证方案的可行性,采用不同的算法对采摘路径进行优化,结果发现:采用小波神经网络和模糊决策算法可以成功地锁定果实目标,且优化所需时间少,路径最短,满足设计需求。     

农业机器人运动位移的精确控制

介绍了农业机器人行走的控制方法;提出了机器人姿势坐标的概念。将机器人的运动分为直线运动、姿势调整运动、圆弧运动。基于这3种运动,提出了一种机器人运动到目标点的路径规划算法,能够使机器人在无障碍时到达任意自身姿势坐标。同时,提出了一种使机器人在自主状态下,能返回的算法,使机器人具备原路返回的功能。     

基于PLC的智能割草机器人控制系统

通过对目前割草机市场和智能割草机器人控制系统的分析,结合传感器检测技术、直流电机驱动技术、PLC控制技术、GPS定位技术以及触摸屏人机交互技术,设计了一套智能割草机器人控制系统,其具有运行稳定、安全可靠和响应快等性能。同时,该智能割草机器人的定位精度误差减小,割草工作效率大大提高,而智能化程度也大幅提高。      

基于Adams的四足机器人的设计

四足机器人由于灵活稳定,能够进行复杂控制,能适应各种不同的复杂环境。一直以来,四足机器人的研究都是足式机器人的研究重点。为提高机器人的运动速度,本文通过对足式机器人采用了如下改进:1)设计一种新型的机械结构,将电机安装在机器人躯干部位;2)设计改良了足端布置,缓解了机器人高速运动时的刚性冲击;3)通过仿真验证了方案的合理性。     

融合IMU的四足机器人腿部里程计

针对四足机器人腿部里程计问题,提出了一套融合IMU和四足机器人运动学的腿部里程计算法。首先介绍了四足机器人的结构和参数,对四足机器人进行运动学分析;然后通过分析接触力,计算腿部的接触概率;最后利用卡尔曼滤波将四足机器人运动学和IMU信息进行融合并计算四足机器人腿部里程计,通过实验验证腿部里程计的实际性能。     

三平移并联机器人机构的精度分析

针对一种具有相似平台的3-TPT型三平移并联机器人,根据该机器人的位置反解方程,利用全微分理论建立了该机器人精度分析的数学模型;通过计算机仿真研究了机器人的驱动杆杆长误差、结构尺寸变化和位姿变化对机器人精度的影响,为该机器人机构的实际误差补偿与控制提供了理论依据。     

南方电网首个智能操作机器人投入运行

<正>近日,南方电网首个智能操作机器人——"阿童木"在中山供电局投入运行。据了解,该操作机器人是南网首例,也是行业首创,已经成功申请了一项发明专利和三项实用新型专利。"阿童木"可以自动完成10 kV开关紧急分闸操作,包括应急情况下的紧急处理。据了解,     

采摘机器人执行端机械结构优化和电量模糊控制设计

末端执行器是果蔬采摘机器人的另一重要部件,通常被认为是机器人的核心技术之一。为了提高采摘机器人执行末端的工作效率,增加机器人的有效作业时间,提出了一种新的优化方法。该方法将采摘机器人执行末端采用伺服电机控制,对机器人的电量进行实时显示,以备及时充电;对机械手在运动学上进行优化设计,采用模糊控制理论实现了执行末端输出功率和电量的模糊控制。该设计缩短了采摘机器人执行末端的响应时间,降低了果实破损率,提高了作业的有效时间,为采摘机器人的现代化和自动化设计提供了较有价值的参考。     

割草机器人路径规划研究 ——基于改进蚁群算法和计算机视觉

首先,从设计需求、结构体系和控制系统设计了割草机器人总体方案;然后,设计了草坪边界提取算法和割草机器人路径规划系统,实现了一套基于改进蚁群算法和计算机视觉的割草机器人路径规划系统.试验结果表明:割草机器人能够实现草坪边界提取和规划出最优路径,割草机器人路径规划具有一定的可行性.     

五自由度混联机器人尺度与结构优化设计

串联机器人具有较大的工作空间且易于控制等优势,与并联机构的高刚度有着良好的互补性。因此,五自由度混联机器人兼具串、并联机器人的优点而成为主要研究方向。本文对五自由度混联机器人构型进行阐述,该混联机器人的并联部分为存在2条连续转轴的两转一移并联机构2RPU/UPR;较系统地对该五自由度混联机器人关键尺寸进行了优化设计;对混联机器人的关键部件的机械结构进行了设计与分析,并对其进行了结构优化;对优化前后整机进行有限元静力学仿真,并对优化前后仿真结果进行了对比分析。结果显示,优化后该五自由度混联机器人的整体刚度得到提升,且整机的质量进一步减轻,有助于节约机器人的制造成本,提高机器人的动态性能。     

松下开发出番茄采摘机器人

<正>近日,日本松下公司开发出一款番茄采摘机器人,现已在日本农户进行试用,松下希望进一步提高传感器性能,最终实现商品化。据介绍,该番茄采摘机器人使用的小型镜头能够拍摄7万像素以上的彩色图像。首先通过图像传感器检测出红色的成熟番茄,之后对形状和位置进行精准定位。机器人只会拉拽菜蒂部分,而不会损伤果实。在夜间等无人时间也可进行作业。     

基于力传感器重力补偿的机器人柔顺控制研究

基于力觉控制的机器人运动系统能够通过感知外界环境的接触力,实现机器人作业过程中对力和位置的双重控制。为了提高机器人对接触力的感知精度,实现准确的柔顺控制,提出一种基于力传感器重力补偿的机器人柔顺控制方法。首先,通过调整机器人末端姿态,采集机器人不同位姿下力传感器数据,计算机器人底座安装倾角、力传感器零点数据、末端工具重力及重心坐标等参数;然后,利用机器人姿态变换矩阵,实现对力传感器的重力补偿,为机器人柔顺控制提供准确的受力感知;最后,采用导纳控制,实现机器人对物体的抓取搬运。进行了力传感器重力补偿实验及机器人柔顺放置实验,结果表明,该方法能够提高机器人对外界环境感知的精准度,实现精准的机器人柔顺控制。     

化学反应自驱动滚动机器人设计与实验

滚动机器人常采用外置电源或气源驱动,限制了滚动机器人的运动场景和活动范围.本文设计了一种化学反应自驱动滚动机器人,机器人内部放有反应液和催化剂,通过化学反应产生气体,推动反应液在多个腔室内循环流动,从而改变机器人重心实现滚动;设计了滚动机器人的关键部件——重力阀,重力阀在不同角度下实现周期性的开闭,从而控制流体.通过实...     

工业机器人在机械加工中的应用

科技快速发展,工业机器人也在不断进步,不断改进,工业机器人使得工业生产效率更高并且节省了大量人力。如今,机器人取代机床进行加工生产已经成为未来机械加工业的必然趋势,机器人的应用也必将广泛。文章介绍了我国工业机器人应用的现状,重要的用途以及未来的发展趋势。     

农业机器人简述

<正>1农业机器人概念机器人是自动执行工作的机器装置,它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作,在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。农业机器人即为机器人在农业生产中的运用,是一种可由不同程序软件控制以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,进行检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。使用农业机器人替代人     

林间作业机器人的定位系统综述与展望

林间作业机器人是一种能够在林间环境下满足人们多样化需求的特种工作机器人,林间环境的复杂性使得林间作业机器人的定位存在难点,这成为亟待优化的问题。林间作业机器人定位技术的研究对提高机器人林间作业质量具有极其重要的意义。课题组综述了国内外林间作业机器人定位技术的前沿发展现状,并对其未来发展方向进行了展望。首先,对林间作业机器人的定位系统进行概述,并根据定位方式的不同对其进行分类叙述;其次,结合丰富具体的文献资料,对林间作业机器人绝对定位技术、相对定位技术以及绝对定位和相对定位结合在林间作业环境下的表现形式进行分析和探讨,并指出林间作业机器人定位系统面临的挑战;最后,探讨了林间作业机器人定位系统的未来发展趋势。本研究能为林间作业机器人定位系统的研究和升级提供一定的参考。     

随机不确定扰动诱发的机器人动力学行为及其优化

研究随机不确定扰动诱发的平面三杆双足机器人动力学行为,并对其进行优化。在实现理想情形下平面三杆双足机器人稳定行走的基础上,建立了随机不确定扰动下双足机器人的运动学模型、混杂动力学模型,研究了具有HZD反馈控制的机器人在随机不确定扰动下的动力学行为;针对随机不确定扰动,提出了一种BPNN-HZD反馈控制方法,采用该方法对平面三杆双足机器人进行控制,优化其动力学行为。仿真实验结果表明:当平面三杆双足机器人不能以足够大的力度补偿随机不确定扰动影响时,机器人会逐渐出现发散的动力学行为;BPNN-HZD反馈控制方法能够显著减弱随机不确定扰动对机器人动力学行为的影响,从而有效避免机器人的发散动力学行为。     

基于PMAC的采摘机器人的运动控制

随着农业机器人的不断发展,智能化控制的程度也不断提升;但是在利用多轴运动控制卡(PMAC)控制时,由于采摘机器人的运动程序过大,无法一次加载到运动程序缓冲区内。为此,利用了PMAC控制卡的旋转缓冲区以及对采摘机器人进行逆向运动学分析,解决了过大程序加载的问题。结果表明,旋转缓冲区实时加载运动程序以及覆盖已经运行的程序,连续执行比PMAC存储空间大的运动程序(等效于SMCC的MDI模式)。     

樱桃采摘机器人设计——基于PLC高速并联自动化控制

为了降低樱桃采摘机器人采摘过程中的樱桃破碎率,提高机器人的工作效率,设计了一款新的基于模糊控制和高速并联自动化控制的机器人。该机器可以利用PC上位机对樱桃图像进行采集,并可以对图像进行二值化、膨胀腐蚀处理,从而成功地识别成熟樱桃;同时,可以使用模糊PLC控制方法对采摘机器人的响应角度误差进行控制。为了验证机器人的性能,使用樱桃采摘试验的方法对樱桃采摘机器人的性能进行了测试。结果表明:高速并联自动化控制的樱桃采摘机器人总体采摘时间有了明显的缩短,工作效率有所提高;通过模糊控制可以使采摘机器人角度的响应平稳地达到指定角度,且没有出现大的超调量,有利于樱桃的采摘,降低了破碎率。