农林业采收机器人发展现状

机器人采收是农林业现代化的关键技术之一。文中基于采收机器人采收对象进行分类,主要类型有苹果采收机器人、草莓采收机器人、番茄采收机器人、黄瓜采收机器人和林业采收机器人等,根据采收机器人类型对国内外农林业采收机器人的研究进行了分析,讨论了采收机器人发展过程中涉及的导航避障、视觉系统和末端执行器这些关键技术,通过分析现有采收机器人的优缺点,提出了目前研究中在末端执行器、图像识别技术、导航定位技术、柔性结构和机器人本体设计方面的问题,展望了未来农林业采收机器人的发展方向。      

农业机器人切削过程仿真分析——基于计算机辅助设计

利用6自由度机器人切削加工平台,讨论了该机器人与计算机辅助设计工具的数据链结构,研究了其运动控制过程,并对设计结果进行有效优化。通过介绍切削加工控制系统整体结构,构建了机器人运动学模型,并根据计算机辅助设计工具,对机器人后续优化过程的坐标转换、各关节正逆运动学计算以及机器人运动控制程序生成过程进行了深入研究。同时,对系统进行了ADAMS软件仿真,并完成了3D样件的加工。试验结果表明:该系统可以自动生成机器人运动控制程序的加工指令,直接驱动机器人末端执行刀具的运动,实现零部件的加工生产,可行性高。     

机器人感觉信息处理技术分析

机器人是现代科学发展的必然产物，可以替代人工进行危险、复杂、繁重的工作。目前，我国机器人技术正处于快速发展过程中。机器人信息处理是机器人发展的核心技术，决定了机器人的运动稳定性与可靠性，机器人通过传感器得到视觉、听觉、触觉等信息，相当于人类的“大脑”。基于机器人的基本结构组成与特性，系统论述了机器人感觉信息处理核心技术与信息处理技术，研究结果以期为提升相关研究人员对机器人的研究提供理论参考与借鉴。     

爬壁机器人翻越焊缝过程动力学建模研究

用于远洋渔船外板除锈的爬壁机器人在进行壁面作业时需要翻越焊缝,采用充气轮的爬壁机器人在翻越焊缝后会出现轮胎压缩量的减小,导致磁铁气隙增大、磁铁吸附力减小,从而削弱爬壁机器人的负载能力,降低了壁面行走可靠性,为此对爬壁机器人翻越焊缝的动力学过程进行研究。首先,将驱动轮轮胎简化为弹簧阻尼器,建立爬壁机器人翻越焊缝过程的动力学模型,并将驱动轮的翻越焊缝过程划分为不同的阶段;其次,利用数值方法求解该动力学模型,分析不同胎压下驱动轮翻越焊缝过程中爬壁机器人的运动状态;最后,进行了爬壁机器人翻越焊缝过程试验,结果表明,机器人翻越焊缝过程的试验结果与数值仿真结果基本一致,验证了本文所建动力学模型的正确性与合理性。     

工业机器人自动化生产技术的实践研究

研发和提升工业机器人自动化生产技术是新时代科学技术在社会发展过程中的主要潮流,本研究概述了我国工业机器人发展现状,阐述了工业机器人核心技术研发的趋势及在企业生产中的应用,分析了工业机器人自动化生产技术的实践。研究结果表明,相关企业将工业机器人代替人工,不仅大幅度降低了企业的人力成本,而且全面提高了生产工作效率,提升了产品质量,进而增强了企业的核心竞争力。     

基于SolidWorks的振动吸附式四足爬壁机器人设计

以爬壁机器人的运动过程为研究对象,对运动过程做了模拟仿真.首先对爬壁机器人进行分析,根据壁虎爬行的运动原理和吸附方式,对爬壁机器人进行总体方案设计,确定爬壁机器人的组成部分.该爬壁机器人主要有3个部分的结构设计:主体结构、腿部结构以及吸附结构;其次,通过SolidWorks软件对爬壁机器人各零部件具体结构进行三维建模,...     

工业机器人远程监控与故障诊断研究综述

为了更好地研究工业机器人在应用与维护过程中的技术手段,以调查工业机器人远程监控与故障诊断构成为例进行研究。笔者阐述了工业机器人信号处理系统、远程监控系统、故障诊断模块等的原理以及研究现状,展望了工业机器人远程监控与故障诊断未来发展前景。结果表明,随着科学技术的不断发展,工业机器人远程监控与故障诊断技术逐渐完善,融合网络技术、人工智能以及计算机系统等形成了具有高精度、高可靠性的远程监控与故障诊断应用,能够对工业机器人的应用起到良好保障作用。     

工业机器人视觉测量系统的在线校准技术研究

在工业生产过程当中,经常会运用到工业机器人来进行操作,对工业机器人视觉测量系统的有效控制是工业机器人正常工作的关键保障。通过工业机器人视觉测量系统的在线校准,保证了机器人所获取机械臂末端和工件相互之间的位置关系更加准确,通过系统内部的不同控制模块,对机械手的整个运动状态进行科学的调整,实现了机器人工作过程当中运行的准确性,文章对此进行研究。     

基于英语文本遥控的采摘集群机器人系统设计

随着机器人制造技术的不断提高及农业、工业和军事应用需求的变化,机器人的形体越来越小,应用数量越来越大,如何高效地控制由大量较为简单的小型机器人构成的系统已经成为当前机器人研究领域的一个重要问题。采摘机器人是农业作业过程中常用的机器人,一般采用单机器人的作业模型,而随着并行计算和云计算技术的发展,采摘机器人的群体控制成为可能。本研究将蚁群算法引入到了采摘机器人群体控制过程中,并采用英语文本编程的方式对采摘机器人进行编程控制,最后通过实验验证测试了其可行性。测试结果表明:采用基于英文文本的编程方法可以成功地实现采摘机器人集群控制算法,机器人集群可以成功地躲避障碍物,搜索到最佳采摘路径,为采摘机器人的集群控制提供了一种新的方法。     

一种新型攀爬机器人的设计与性能分析

针对杆状建筑的换装和清洗等问题,根据冗余理论设计了一种新型攀爬机器人,采用了气缸夹持机构和凸轮机构作为攀爬机器人。研究了攀爬机器人在攀爬过程中的步态,并对夹持机构进行了D-H参数运动学正向求解,分析了夹持机构的运动位移方程。利用ADAMS对机器人攀爬过程进行仿真,分析了攀爬过程中的上下夹持机构位移、速度和夹紧力的变化情况。仿真结果表明,攀爬机器人可以按照预设步态平稳地完成运动,速度最大为9.5 mm/s,夹持机构的夹紧力有一定的波动,但对机器人的攀爬稳定性影响较小,该夹持机构爪部可偏转,对锥状柱体的抓取也有一定的适应能力。     

现代设计方法在机器人设计中的应用

机器人的有效设计对提升机器人质量及作业效率具有重要影响,为适应社会各行业对机器人的良好性能和高质量需要,在机器人发展过程中必须注重机器人的技术设计工作。基于此,课题组就可靠性设计、CAD计算机辅助设计、有限元法等现代设计方法在机器人设计中的应用进行研究。研究结果表明,设计人员借助计算机相关技术,结合现代设计方法,可明显提高机器人设计质量,降低机器人设计成本,提高机器人产品性能。     

番茄收获机器人视觉系统标定的研究

番茄收获机器人在番茄收获中是靠其视觉系统来获得目标位置信息的,而在定位过程中,首先遇到的就是摄像机的标定问题。为此,主要研究了番茄收获机器人双目视觉系统的标定,标定出了番茄收获机器人双目视觉系统的内部参数和外部参数,为番茄收获机器人双目定位系统提供了系统参数。     

农用型外骨骼机器人起蹲过程的优化控制

外骨骼机器人的运动过程控制是机器人运动研究中的一个重要模块。农用型外骨骼机器人在田间作业时,经常需要做起蹲运动,因此很有必要对该过程进行优化控制。将外骨骼机器人作为研究对象,研究其起身时的优化控制方法,首先需要确立外骨骼机器人起身过程的坐标系,建立一个数学模型;使用Matlab软件对所建立的数学模型进行仿真,得到关节角度的变化规律;然后把ZMP和地面反力作为约束,对目标函数进行优化,寻求起身过程中的最小耗能,得到该过程的优化轨迹;再在ADAMS软件中建立一个机器人的几何模型,仿真模拟起身过程,分析得到主动力矩和关节角度的优化曲线;用MATLAB软件进行遗传算法优化,得到最优值,即最小耗能。     

并联机器人智能控制的实现及发展

本文对并联机器人智能控制项目的实现和应用过程进行简要分析,并着重阐释了并联机器人中智能控制项目的仿真发展,旨在为相关研究人员提供有价值的技术参考建议。     

爬壁机器人小半径转弯研究

爬壁机器人在科学探测、高楼救援、高空侦察、幕墙清洗等危险性工作中应用非常广泛,但面临着很多技术性的难题,如壁虎脚吸盘自动吸附和自动解除吸附的问题、履带式吸盘机器人无法小半径转弯的难题、机器人在前进过程中车身前端后仰的问题、机器人在前进过程中车身侧滑的问题、机器人溜车的问题、机器人爬壁时越障和越沟槽的问题等。本文重点从结构设计着手研究爬壁机器人小半径转弯问题。     

工业机器人上料工艺与数控车床制造技术的综合应用

随着工业数字化、信息化进程的推进,工业机器人的使用越来越广泛,不但可以提高数控生产设备的实际效率,还可以显著改善生产企业的总体效率,增加经济效益。基于此,笔者从工业机器人的研究背景出发,对工业机器人GSK的特点进行了简单分析,同时阐述了GSK机器人的功能、980T数控系统车床的工作单元以及自动上下料系统中机器人的工作流程,并从车削技术、拓展功能、通信功能、运动轨迹设计的角度研究了工业机器人的具体应用过程,以期助推机械智能化发展,助力我国制造业的可持续发展,为科研人员提供有价值的参考意见。     

可变结构的地空两用机器人设计及仿真研究

提出了一种可变结构的地空两用机器人用于农林的信息采集，确定了机器人主要技术指标，设计了总体结构，并建立了机器人三维模型。考虑机器人作业过程中承载性能、运动性能和空间适应性等要求，对机器人机架、行走机构悬架及飞行机构悬臂等关键零部件进行了设计及仿真研究。仿真结果表明：所设计机器人结构合理、承载性能良好，能够适应不同工况下平稳运行的要求，具有较好的空间适应性。     

四自由度机械臂运动仿真研究

六足机器人作为人工智能研究领域中的热点方向,尽管目前已经取得了非常瞩目的科研成果,但是大多数六足机器人还是只能在平坦路面上行走,对非结构化地形的适应性不强,国内研究机构越来越聚焦多足机器人在非结构化地形中行走性能的相关研究。多足机器人实质上是多个机械臂构成的并联机构,基于模块化研究的思想,先以机器人单腿切入研究。笔者以四自由度机械臂为研究对象,对机械臂进行建模,并求出其正逆解,在此基础上进行轨迹规划和ADAMS联合仿真。仿真结果表明:机器人在运动过程中所受到的足端力过大,关节转角符合预期,初步建立了机械臂和外界环境的交互模型,为下一步的自适应力控制仿真奠定基础,最终实现六足机器人整机的协调运动。     

数控技术在采摘机器人作业中的应用

为研究采摘机器人的数控技术,构建了欠驱动采摘机器人模型。基于农业采摘机器人成本、耗能及实地作业需求,构建的模型为后轮驱动模式,结构简单。实际工作过程中,通过车轮移动,机械手通过智能控制到达指定位置进行果蔬采摘。同时,从采摘精度角度出发对机器人的驱动及末端执行装置进行参数设计,通过PID控制实现对采摘机器人的自动采摘过程,构建出末端执行装置运动学矩阵方程,并在此基础上构建系统数控系统,实现其自动采摘等多元化功能,为后续相关研究提供参考。     

机器视觉技术在水果采摘机器人中的应用

近年来,学术界展开了将图像处理技术运用到水果机器人采摘过程中的研究,把图像处理技术和机器视觉技术结合运用于水果采摘的过程,可以实现自动化和智能化的采摘,对于降低劳动强度和提高采摘效率具有极其重要的意义。对此,文章主要分析了机器视觉技术在水果采摘机器人中的应用成果,并对机器视觉技术研究方向进行了展望。