基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统设计

为了降低机器人控制系统的研发周期和方便操作人员使用操作,通过对TA6-R5型协作机器人的研究,设计了基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统.采用(Denavit-Hartenbery)(D-H)法建立运动学模型,求出正运动学解析解,根据各关节转动角度绝对值之和最小的原则求解出最优逆解,利用MATLA...     

基于TwinCAT Vision的自动插磁视觉定位系统设计

为解决传统的视觉系统与组装流水线的流程控制分属于两套不同系统的问题,在通过串口或TCP/IP进行通信时易导致停机、停线、减慢生产节拍等问题,利用TwinCAT Vision机器视觉模块设计了一套流水线上的转子视觉定位系统,系统的图像处理部分被添加到整合PLC(programmable logic controller)运动控制的通用控制平台TwinCAT上,实现与整个转子装配流水线中PLC运动控制模块的无缝连接。视觉定位系统通过TwinCAT Vision采集流水线操作台上的转子图像,传递到实时内核模式下的PLC机器视觉与工艺流程控制系统中。研究表明,与传统机器视觉方案相比,该视觉定位系统减少了通信环节,提高了系统稳定性,节省时间约26.2 ms,效率提高96.3%左右,有效缩短了检测环节的用时。     

基于3D视觉技术的钢格板机器人自动焊接系统设计与实现

钢格板是一种网格结构的金属制品,具有通风、散热、防滑等特点,其被广泛应用于工业、冶金、制药和港口等领域。目前钢格板焊接工序仍然以人工完成为主,焊接质量一致性差、工人劳动强度较大等问题突出,为此研究设计了一套基于3D视觉技术的钢格板机器人自动焊接系统,通过利用3D视觉系统、工业机器人和焊接系统,实现了对钢格板的高效率高质量自动化焊接。     

基于PC-Based的TwinCAT数据接口研究

介绍了PC-Based技术的TwinCAT.工控软件,通过利用动态连接库,专用数据接口函数实现与VC++的数据传递,能有效缩短开发周期,降低开发成本,提高系统性能,对于工程项目的开发设计者具有很大的帮助.     

RoboCup擂台赛机器人控制系统设计

根据参赛情况,介绍了RoboCup机器人擂台赛比赛规则,提出了设计参赛机器人系统的比赛策略,设计了硬件、软件以及机器人的感知系统与控制决策系统等,探讨了机器人的自适应能力.自主设计实现了竞赛机器人的灵活配置和组装,为机器人的自行开发提供了方便.     

基于AVR单片机的清洁机器人控制系统设计

实现了一种基于ATmega128单片机的清洁机器人控制系统,包括硬件设计以及软件算法的实现.控制系统硬件部分传感器包括红外测距传感器,碰撞开关,红外测速传感器等.红外测距传感器、碰撞开关用来感知障碍物,红外测速传感器用来检测驱动轮的速度,电机为驱动轮以及清扫机构提供动力.本文软件部分采用了全覆盖路径规划算法,为环境建立固定坐标系,以沿边行走方式探测环境信息,实现了清洁机器人区域全覆盖行走功能.     

基于Beckhoff的瓷砖铺贴机器人控制系统设计

为促进建筑行业自动化发展,针对瓷砖铺贴工艺对机器人技术、定位技术及高速、高数据处理性能及实时坐标记录的需求,提出了基于Beckhoff嵌入式PC控制系统的瓷砖铺贴机器人控制系统。设计了针对机器人、移动平台、激光测距传感器、真空吸盘的综合控制系统,该控制系统利用激光传感器实现瓷砖空间定位,真空吸盘实现瓷砖抓取放置动作,移动平台扩大瓷砖铺贴范围。Beckhoff嵌入式PC作为上位机与硬件通过对应数字量模块、RS232模块实现通讯。瓷砖铺贴实验结果表明:系统可实时记录瓷砖位置坐标,并能满足机器人实时控制的需求,验证了该系统在精度上可完全代替人工实现瓷砖铺贴工作,同时铺贴效率得到了大幅提高。     

平面五杆并联机器人控制系统设计

介绍了平面五杆并联机器人控制系统设计,控制系统采用PC机为上位机、MC206X运动控制器为下位机的硬件结构和基于Windows操作系统的Motion Perfect2的软件系统.此控制系统由两个伺服电机驱动五杆机构,使平面五杆并联机器人具有更大的柔性和应用潜力.     

机器人等离子喷涂控制系统设计与研究

采用组态软件编程实现了对喷涂工艺参数(如电流、电压、皮膜温度、机器人状态等)的实时监测和控制．对实际系统进行了喷涂工艺试验，给出了不同工艺参数条件下，采用红外测温仪进行皮膜温度检测的试验结果和理论分析．结果表明：在等速运行的周期性“Z”字形平移路径的喷涂中，工件边缘温度高于工件中心处的温度，两者相差60℃左右．因此在机器人等离子喷涂中，必须对路径进行规划和采用变速控制，才能获得一致的皮膜温度，从而防止皮膜起皮、脱落等工艺缺陷的产生．讨论了在基体预热温度相同而喷涂参数(如电流)变化的情况下其基体温度变化的趋势．即：当电流变化50A时，温度的变化只反映在上升段，而在温度达到稳态时，工件的温度分布基本相同．研究成果能够满足机器人等离子喷涂工艺控制的要求，具有开发周期短、用户界面友好、易于维护和使用的特点．     

基于机器人系统的3M技术研究

介绍了机器人系统在3M技术中的应用,并详细介绍了机器人系统的关键技术:机器人标定技术、机器视觉技术和离线编程技术。经过标定后机器人系统绝对精度大幅度提高,可满足机器人"手持"测量工具进行测量的需要,同时通过机器人模型和运动学方程,将测量数据建模,生成统一世界坐标系下的加工路径,将生成的加工路径通过离线编程技术转化成机器人系统的运动指令,控制机器人进行加工,因此机器人系统在测量、建模和加工过程中发挥了非常重要的作用。同时介绍了一种机器人系统在3M技术中的典型应用,并开发了智能测量、建模及加工机器人一体化系统,该系统集成了透明件测量、自由曲面建模、机器人离线加工等先进技术,满足了用户需求,已经成功应用于透明件研磨抛光领域。     

基于焊接机器人的自动化控制系统的设计

焊接机器人是一种专门从事焊接的工业机器人,是可编程的自动化控制操作机,由于其特殊的用途,降低了对工人技术的要求等特点,广泛应用于汽车焊接及其零部件生产中。控制系统是机器人极其重要的组成部分,通过对硬件、软件的研究与设计,构建了焊接机器人控制系统,通过测试与试运行,完全符合特定产品工业生产的需要。     

足球机器人控制系统的设计与实现

足球机器人小车是机器人足球比赛的执行机构,介绍了一种基于DSP的足球机器人控制系统的实现方案。描述了系统组成各个模块的硬件实现,并给出了相应的软件设计方案。实验证明,该系统不仅简化了系统的外围设备,降低了系统的损耗,而且提高了机器人的稳定性和实时性,获得了更好的控制效果。     

码垛机器人视觉系统设计

阐述了视觉系统的概念、组成、结构及其原理,并以码垛机器人在鞋材涂胶中的应用为例,验证了增加视觉系统后,码垛机器人提高了生产效率和作业精度.     

机器人作战平台操控终端系统的设计

针对机器人作战平台应用环境和作战特点,设计了机器人作战平台操控终端系统.应用单片机STC89C52RC和ADC0809构建控制指令采集系统的方法,以查询的方式将采集的控制指令通过串口以预定的通信协议传给单板机,并通过无线通信网络传给远端的机器人以实现其监控;同时操控终端系统接收机器人作战平台传感器采集的信息并显示.实验结果表明,利用操控终端操作者可对机器人作战平台进行实时、高效的操控和监视.     

高空爬行机器人的控制系统的设计

设计了一台沿桅杆或绳索爬行的机器人,介绍了该机器人的组成及其功能,对该机器人进行控制系统的设计,该机器人可携带检测装置对桅杆或绳索进行巡检作业.     

仿生四足机器人嵌入式控制系统设计与实验分析

仿生设计一款小型的单腿具有四自由度的仿生四足机器人,开展机器人运动学正逆解分析。基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式芯片建立了机器人控制系统。该控制系统以半双工串口通讯方式向各个关节数字舵机发送步态数据包,控制舵机转动角度值,从而精确地控制四足机器人的稳定协调运动。实验结果表明:机器人在行走过程中机身的横滚角、俯仰角、偏航角(RPY角)变化较小,运动较为平稳,验证了机器人运动学正逆解准确性;以及所设计的嵌入式控制系统能较为精确地控制四足机器人运动,实现稳定的四足行走。该小型的嵌入式控制系统具有运算处理速度快、外设可扩展性和存储能力强的优点,满足仿生四足机器人智能算法、低功耗运动要求。     

喷浆机器人电控系统设计与实现

电控系统是喷浆机器人的大脑，在本文中利用故障诊断、冗余、超声测量等技术实现了电控系统的故障容错和喷浆作业控制，使系统具有限高的可靠性和完整的控制功能，完全达到了井下喷浆作业的需要。     

基于DSP的嵌入式足球机器人视觉系统硬件设计

视觉子系统是足球机器人比赛获取比赛场地信息的惟一通道，视觉系统快速准确地获得场上信息，是整个比赛的关键．设计了基于DSP的嵌入式足球机器人视觉系统的硬件，包括CCD摄像头、SAA7111、AL422B、TMS320VC5416及AT89C52，并详细分析了系统的时序关系．     

多自由度模块化链节式8足机器人三总线控制系统设计

多自由度模块化链节式8足机器人的高自由度以及相似的单元结构对其多样步态的实时控制提出新的要求.为解决其控制问题,研究了多足生物的运动特点,并利用从中发现的步态周期传递特性建立了一套适用于多足机器人的控制策略、三总线控制系统及软件算法.经实物样机验证,采用此控制系统的机器人可完成不同步态的灵活切换,并可通过不同的传递周期改变体节之间的相位差.该控制系统可以完成所要求的控制任务,合理简化机器人的步态控制算法和程序.      

基于模糊PID的移动机器人控制系统的设计

利用牛顿-欧拉的方法建立了轮式移动机器人的动力学模型,为保证模型的精确性考虑了电机的动力学特性.针对传统的PID控制方法对数学模型要求较高的缺点引入了一种模糊PID控制策略.文中详细的给出了控制算法实现步骤,即模糊化,模糊规则的制定,模糊推理,解模糊.最后介绍了系统的软硬件构架.