基于改进引力搜索算法的高速并联机器人轨迹优化 被引量：11

1

作者 徐岩 《食品与机械》 北大核心 2022年第5期82-86,共5页

目的:解决并联机器人在罐头食品拾放过程中刚性冲击大、运动稳定性差等问题。方法:基于高速并联机器人的体系结构,提出了一种运动轨迹规划方法用于高速并联机器人末端执行器的轨迹优化。建立多约束、多目标、非线性轨迹优化模型,并采用... 目的:解决并联机器人在罐头食品拾放过程中刚性冲击大、运动稳定性差等问题。方法:基于高速并联机器人的体系结构,提出了一种运动轨迹规划方法用于高速并联机器人末端执行器的轨迹优化。建立多约束、多目标、非线性轨迹优化模型,并采用改进的引力搜索算法求解。通过仿真验证了所提方法的可行性。结果:与改进前的规划方法相比,所提规划方法能在较短的时间内完成拾放任务,一次操作的最短时间为0.1691 s。结论:该规划方法解决了传统并联机器人拾放过程中刚性冲击大、运动稳定性差等问题,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 并联机器人 罐头食品 拾放 末端执行器 引力搜索算法 轨迹优化

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块状食品拾放并联机械手视觉系统及其实现 被引量：3

2

作者 高铁红 石凯 +1 位作者 南雅芳 顾佳朋 《河北工业大学学报》 北大核心 2013年第6期35-38,共4页

以全自动食品包装机的应用为背景,开发了一款基于视觉系统的块状食品拾放并联机械手.针对块状食品的特点,基于LabVIEW软件设计了机械手视觉系统,运用PMAC卡对机械手电机进行控制,并完成了块状食品拾放实验,验证了理论的正确性和可行性.

关键词 块状食品 视觉系统 并联机械手 拾放

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多芯片点胶贴片系统的工艺与控制特性分析 被引量：2

3

作者 乔丽 崔海龙 +2 位作者 侯一雪 曹国斌 李浩志 《电子工艺技术》 2022年第1期29-31,40,共4页

从点胶贴片系统的工艺流程和控制特性方面分析了影响其精度的要素,阐述了通过高速高精度运动平台、多轴运动控制系统、多相机高精度视觉系统等技术来保证工艺精度的方法。

关键词 点胶贴片 高精度 拾放 多轴协同运动控制系统

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块状食品拾放的并联机器人 被引量：2

4

作者 李克锋 《食品工业》 CAS 北大核心 2020年第10期222-224,共3页

中国的食品包装行业大部分还在依靠人工,尤其是上料拾放这种重复性的劳动,依靠人工不仅工作强度大,而且卫生不能保证,所以急需一种高速、稳定的拾放机器人来代替人工。在分析块状食品全自动包装生产线技术要求基础上,设计一种三自由度... 中国的食品包装行业大部分还在依靠人工,尤其是上料拾放这种重复性的劳动,依靠人工不仅工作强度大,而且卫生不能保证,所以急需一种高速、稳定的拾放机器人来代替人工。在分析块状食品全自动包装生产线技术要求基础上,设计一种三自由度并联机器人,介绍了其基本结构及主要部件的设计,利用ANSYS的Workbench模块对机器人整机作了模态分析。得到机器人的固有频率,机器人在频率80~121 Hz之间易发生共振,通过振型图得到机器人运动铰链上的虎克铰位置最易产生变形,设计时需加强此位置的刚度。研究为块状食品包装生产线上的拾放工序的自动化提供一种解决方案,为三自由度并联机器人的结构设计提供理论分析基础。 展开更多

关键词 食品 拾放 并联机器人 模态分析

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基于Lamé曲线的Delta并联机器人拾放操作轨迹的优化与试验验证 被引量：25

5

作者 解则晓 商大伟 任凭 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期52-59,共8页

提出了高速Delta并联机器人拾放操作轨迹的一种实现及优化的方法。在笛卡儿空间中利用Lamé曲线平滑竖直运动与水平运动之间的直角过渡部分,确定运动轨迹形状。用高阶多项式运动特性对一维曲线弧位移进行三维规划,获得运动轨迹插补... 提出了高速Delta并联机器人拾放操作轨迹的一种实现及优化的方法。在笛卡儿空间中利用Lamé曲线平滑竖直运动与水平运动之间的直角过渡部分,确定运动轨迹形状。用高阶多项式运动特性对一维曲线弧位移进行三维规划,获得运动轨迹插补点的位置、速度和加速度信息。通过Delta机器人运动学模型和动力学模型将笛卡儿空间内的轨迹信息映射到机器人关节空间,以关节电动机的近似输出能量函数为目标优化Lamé曲线的参数。在试验样机平台上进行测试,测量不同Lamé曲线参数的运动轨迹在运动停止后机构残余振动的情况,通过比较验证了参数优化后的轨迹具有良好的实际性能,能够获得满足实践要求的轨迹曲线。 展开更多

关键词 Delta并联机器人 拾放操作 轨迹规划 Lamé曲线 参数优化

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并联Delta机器人及其轨迹规划方法综述 被引量：9

6

作者 梁旭 苏婷婷 +4 位作者 贾智琪 张忠海 何广平 赵全亮 赵磊 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第11期4271-4279,共9页

并联Delta机器人具有定位精准、刚度高、可操作性好、结构紧凑等优点,被广泛应用于航空、航天、海底作业、微机电系统和辅助医疗等方面。从Delta机器人发展至今,解决智能自动生产线上的大批量或小批量柔性制造中的高速、高精度轨迹跟踪... 并联Delta机器人具有定位精准、刚度高、可操作性好、结构紧凑等优点,被广泛应用于航空、航天、海底作业、微机电系统和辅助医疗等方面。从Delta机器人发展至今,解决智能自动生产线上的大批量或小批量柔性制造中的高速、高精度轨迹跟踪等拾放作业任务难题,是该领域研究的重点和难点。对中外并联Delta机器人轨迹规划研究发展进行了回顾,重点阐述了并联Delta机器人拾放操作轨迹规划研究现状。针对并联Delta机器人的发展趋势进行了相关展望,以期为并联Delta机器人轨迹规划领域相关研究学者提供参考。 展开更多

关键词 并联Delta机器人 笛卡尔空间 关节空间 轨迹规划 拾放操作 动态抓取

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基于能量指标的DELTA并联机器人拾放轨迹参数优化及验证 被引量：9

7

作者 解则晓 李斌 任凭 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期3073-3081,共9页

为了减少DELTA机器人高速工作时的能耗,对该机器人拾放轨迹的优化问题进行了研究。基于Lamé,Clothoid,分段多项式解决Adept Cycle轨迹的直角过渡问题,实现对轨迹的三维形状规划;基于Bang-bang,7次多项式与6次多项式解决轨迹插补点... 为了减少DELTA机器人高速工作时的能耗,对该机器人拾放轨迹的优化问题进行了研究。基于Lamé,Clothoid,分段多项式解决Adept Cycle轨迹的直角过渡问题,实现对轨迹的三维形状规划;基于Bang-bang,7次多项式与6次多项式解决轨迹插补点位置、速度、加速度的设计,实现对轨迹的一维位移与速度的规划。仿真通过DELTA机器人的运动学与动力学模型,求解映射到驱动关节上的速度与力矩分量,并参考电机输入电能与机器人机械能耗两种能耗指标对9种轨迹进行几何参数优化。在计算能耗的过程中考虑电机再生能量的问题,对现有的能耗计算方式进行了改进。在已搭载DELTA的平台上进行测试,验证仿真结果,找出具有最低能耗的轨迹。经过比较发现9种轨迹中,Bang-bang运动规律的分段多项式曲线为最优轨迹,且具有空间与时间可重复性。 展开更多

关键词 DELTA并联机器人 拾放轨迹 能耗指标 轨迹参数优化

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基于圆弧转接和跨段前瞻的拾放操作轨迹规划 被引量：9

8

作者 王涛 陈立 +2 位作者 郭振武 王斌锐 李振娜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2648-2654,共7页

针对工业机器人拾放操作中末端速度不连续及突变的问题,设计了一种利用圆弧转接的轨迹规划算法。以给定路径点和圆弧半径为基准,建立了拐角处圆弧转接数学模型,并推导出分割后的路径段计算公式。路径段采用非对称S型加减速模型,在路径... 针对工业机器人拾放操作中末端速度不连续及突变的问题,设计了一种利用圆弧转接的轨迹规划算法。以给定路径点和圆弧半径为基准,建立了拐角处圆弧转接数学模型,并推导出分割后的路径段计算公式。路径段采用非对称S型加减速模型,在路径长度及始末速度约束下的,计算得到最优的转接速度。根据在路径段内能否达到最大速度和最大加速度,分4种情况进行跨段前瞻速度规划,并采用弧长增量法插补技术实现轨迹规划。在六自由度机器人实时控制平台上进行了三角式和门式拾放操作实验。结果表明,该算法可实现拾放路径拐角处速度的平滑过渡,减少加速度突变,提高机器人作业效率。 展开更多

关键词 工业机器人 圆弧转接 拾放操作 非对称S曲线 轨迹规划 平滑过渡

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基于Sysmac自动化平台的Delta机器人控制系统设计 被引量：7

9

作者 殷苏民 郑昌俊 +3 位作者 徐启祥 孙骏 邹浩 胡泽黎 《机床与液压》 北大核心 2017年第3期1-5,共5页

为了提高Delta机器人在自动化拾取作业中的控制精度、速度及系统的实时性和可靠性,提出基于欧姆龙Sysmac自动化平台对Delta机器人控制系统进行设计,采用NJ系列机器人控制器和控制用高速网络EtherCAT,将机器人的运动控制和周边运动的逻... 为了提高Delta机器人在自动化拾取作业中的控制精度、速度及系统的实时性和可靠性,提出基于欧姆龙Sysmac自动化平台对Delta机器人控制系统进行设计,采用NJ系列机器人控制器和控制用高速网络EtherCAT,将机器人的运动控制和周边运动的逻辑控制进行统一,实现一体化控制,并通过视觉系统判断抓取对象的位置偏差,实现精确定位,展现机器人与视觉系统的完美配合。验证工作基于Delta机器人的动态抓取实验平台展开,顺利地完成了"检测—跟踪—抓取—搬运"实验,实验结果充分证明了方案的可行性。 展开更多

关键词 Delta机器人 NJ控制器 ETHERCAT SYSMAC STUDIO 机器视觉 拾放操作

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小型袋装食品自动装箱机器人设计及运动仿真 被引量：6

10

作者 蔡春堂 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第7期98-100,共3页

在分析袋装食品装箱实际需求的基础上,设计了一种并联拾放机器人,确定了其性能参数和机械结构,接着对机器人空间运动轨迹进行了规划,并运用Adams软件对规划路径进行了仿真。结果表明,设计的机器人可以精准地进行抓放动作,且在规划路径... 在分析袋装食品装箱实际需求的基础上,设计了一种并联拾放机器人,确定了其性能参数和机械结构,接着对机器人空间运动轨迹进行了规划,并运用Adams软件对规划路径进行了仿真。结果表明,设计的机器人可以精准地进行抓放动作,且在规划路径中运动平稳,运动轨迹规范,满足设计要求。 展开更多

关键词 拾放机器人 并联 袋装食品 仿真

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系统结构状态对微小芯片贴片精度的影响 被引量：5

11

作者 侯一雪 王敏 《电子工艺技术》 2020年第3期146-149,共4页

芯片贴片技术是微电子元器件封装工艺流程中的第一道工序,是后道封装工艺的基础。随着微电子芯片设计技术及元器件设计技术的发展,芯片尺寸已经微型化,对贴片工艺提出了更高要求。全自动贴片设备是解决此工艺问题的主要工艺设备。高精... 芯片贴片技术是微电子元器件封装工艺流程中的第一道工序,是后道封装工艺的基础。随着微电子芯片设计技术及元器件设计技术的发展,芯片尺寸已经微型化,对贴片工艺提出了更高要求。全自动贴片设备是解决此工艺问题的主要工艺设备。高精度自动拾放技术是全自动贴片设备的核心技术,从全自动贴片设备系统结构状态的角度分析了影响微小芯片贴片精度的几个要点。 展开更多

关键词 微小芯片 拾放技术 贴片精度 全自动贴片设备

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一种并联机械手视觉引导算法 被引量：5

12

作者 王忠勇 马超 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第5期1499-1501,共3页

钣金冲压件为例,根据传送带输送的工件具有一致性的特点,介绍了用于从传送带上抓取并将其摆放整齐的并联机械手的视觉引导算法设计,采用一种非匹配的算法,快速将在传送带上杂散分布的工件的位置和角度计算出来;该算法较模板匹配法运算... 钣金冲压件为例,根据传送带输送的工件具有一致性的特点,介绍了用于从传送带上抓取并将其摆放整齐的并联机械手的视觉引导算法设计,采用一种非匹配的算法,快速将在传送带上杂散分布的工件的位置和角度计算出来;该算法较模板匹配法运算量大大减少,保证了系统的实时性;另外,对于传送带上工件正反面颠倒、工件重叠现象,算法也进行了相应处理;机械手可根据视觉算法得到的工件信息,逆解计算出机械手主动臂转角,从而实现拾放(pick-and-place)操作;对3万件工件实测,其中发生重叠的工件43个,没有正确识别工件28个;该算法对工件定位准确度达到99.7%,证明该算法具有很高的可靠性。 展开更多

关键词 联机械手 DELTA机构 工件视觉定位 逆解 拾放操作

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基于未知输入观测器的拾放机器人传感器故障检测 被引量：5

13

作者 郑志达 代学武 高志伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第12期2063-2069,共7页

针对基于智能制造工业中广泛使用的拾放机器人,提出了一种基于未知输入观测器的传感器故障检测方法,以提高工业拾放机器人的可靠性。拾放机器人故障检测的挑战在于被拾放工件的类型等变化而带来工件质量变化,造成系统质量改变,使得系统... 针对基于智能制造工业中广泛使用的拾放机器人,提出了一种基于未知输入观测器的传感器故障检测方法,以提高工业拾放机器人的可靠性。拾放机器人故障检测的挑战在于被拾放工件的类型等变化而带来工件质量变化,造成系统质量改变,使得系统模型不再准确。首先建立系统在竖直平面内运动的状态空间模型,将不同类型工件质量变化引起的未建模动态作为未知扰动。然后通过构建未知输入观测器将未知工件质量对系统的扰动从残差中解耦,增强残差对故障的敏感性,有效提高系统的故障检测性能。仿真实验表明,该算法能够有效地检测位置传感器故障。 展开更多

关键词 未知输入观测器 故障检测 拾放机器人

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基于音圈电机伺服控制的应用研究 被引量：4

14

作者 石艺楠 郝靖 《电子工业专用设备》 2012年第2期27-32,共6页

随着电机控制技术的不断发展,传统的伺服电机控制方式已经不能适应高速度、高精度控制运动的要求,而直线电机的直接驱动方式由于取消了一切中间传动环节,具有结构简单、动态响应快、速度快、精度高、振动和噪音小等优点,在各类高速、高... 随着电机控制技术的不断发展,传统的伺服电机控制方式已经不能适应高速度、高精度控制运动的要求,而直线电机的直接驱动方式由于取消了一切中间传动环节,具有结构简单、动态响应快、速度快、精度高、振动和噪音小等优点,在各类高速、高精度加工设备中具有广阔的应用前景。介绍了音圈式直线电机的结构特点和工作原理,阐述了音圈电机的伺服控制技术,并介绍了音圈电机在封装设备中的实际应用。 展开更多

关键词 音圈式直线电机 三环伺服控制 拾放机构

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线性电机在高速粘片机芯片拾放机构中的应用 被引量：3

15

作者 郭强生 《电子工业专用设备》 2006年第10期44-48,72,共6页

论述了高速粘片机核心部件芯片拾放机构的工作原理以及美国SMAC线性电机的特性,采用线性电机驱动芯片拾放机构,实现了对芯片的高速、高精度和柔性拾放技术。

关键词 高速粘片机 线性电机 柔性拾放

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实现芯片高精度拾放的设计要点分析 被引量：3

16

作者 侯一雪 张晨曦 +1 位作者 王雁 曹国斌 《电子工业专用设备》 2016年第11期34-37,共4页

以全自动精密组装设备为例,从设备的机械结构、控制结构、软件设计、工艺设计等方面,对芯片拾放精度的影响因素做了详细分析,并指出解决办法。这些理论和方法可在全自动贴片机、点胶机、晶圆芯片拾取机等设备中进一步验证。

关键词 芯片拾放 影响因素 高精度

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直线电机在芯片分选机中的应用 被引量：3

17

作者 郝靖 石艺楠 《电子工业专用设备》 2012年第2期37-39,共3页

芯片拾放机构是芯片分选机的核心机构,其性能指标直接影响到整机的工作效率和稳定性,通过对该机构的运行指标要求以及某款直线电机的性能参数进行详细的分析计算,最终确定该款直线电机能够满足设计要求。

关键词 芯片拾放机构 芯片分选机 直线电机

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粘片机布局及关键机构技术研究 被引量：3

18

作者 刘洋 邴守东 《电子工业专用设备》 2009年第7期29-32,共4页

讨论了新型粘片机的不同几何布局及其对生产效率的影响。并对其关键部件拾放片系统的不同结构形式及其优缺点进行了分析。

关键词 粘片机 框架 拾放片机构

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基于谐波轨迹和中枢模式发生器的工业机器人在线轨迹规划 被引量：2

19

作者 方懿 胡洁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1348-1354,共7页

针对工业机器人周期性点位重复作业的平滑轨迹和在线变更轨迹要求,提出了新的关节空间的在线运动轨迹规划方法.在传统谐波轨迹方法的基础上,通过引入生物体中用于产生节律活动的中枢模式发生器(CPG)模型,设计了适用于工业机器人点位往... 针对工业机器人周期性点位重复作业的平滑轨迹和在线变更轨迹要求,提出了新的关节空间的在线运动轨迹规划方法.在传统谐波轨迹方法的基础上,通过引入生物体中用于产生节律活动的中枢模式发生器(CPG)模型,设计了适用于工业机器人点位往复运动的改进CPG网络.拾放任务作为点位作业的一个典型实例,被用于证实新方法的有效性.实验仿真结果表明,提出的新方法只需求解初始点与终止点的逆运动学,无需其他附加约束条件即可在笛卡尔空间产生平滑的轨迹并通过CPG参数的调整实现稳定的在线轨迹变更,有效缩短作业时间,有益于提高生产率. 展开更多

关键词 在线轨迹规划 谐波轨迹 中枢模式发生器 拾放任务 点位运动

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一种应用于芯片高精度拾放的视觉定位方法 被引量：2

20

作者 侯一雪 王雁 +2 位作者 曹国斌 张永聪 井文丽 《电子工业专用设备》 2014年第2期28-32,共5页

视觉定位技术是全自动芯片拾放设备的核心技术之一,其设计需结合设备功能、结构特点、运动方式来完成。介绍的视觉定位方法采用仰视与俯视双相机、俯视相机双镜头切换方式,适用于全自动粘片机、点胶机、晶圆芯片拾取机等设备中的拾放定... 视觉定位技术是全自动芯片拾放设备的核心技术之一,其设计需结合设备功能、结构特点、运动方式来完成。介绍的视觉定位方法采用仰视与俯视双相机、俯视相机双镜头切换方式,适用于全自动粘片机、点胶机、晶圆芯片拾取机等设备中的拾放定位功能,及设备执行部件相对位置校验功能。 展开更多

关键词 视觉定位 芯片拾放 相对位置校验

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