智能破拆机器人关键技术综述 被引量：10

1

作者 李辉 郑忠才 +1 位作者 鲁守银 张营 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第9期150-160,共11页

智能破拆机器人作为破拆行业的主要工具正发挥着不可估量的作用。与传统破拆方式相比,采用机器人破拆具有更安全、更高效、低能耗和低成本等优点。目前国内外对智能破拆机器人的研究已取得了阶段性成果,为了给今后智能破拆机器人的研究... 智能破拆机器人作为破拆行业的主要工具正发挥着不可估量的作用。与传统破拆方式相比,采用机器人破拆具有更安全、更高效、低能耗和低成本等优点。目前国内外对智能破拆机器人的研究已取得了阶段性成果,为了给今后智能破拆机器人的研究提供一个统一的研究框架,对智能破拆机器人现有研究成果进行了系统分析和深入总结。回顾国内外智能破拆机器人的研究与应用现状,详细探讨了破拆机器人在复杂工作环境中完成破拆任务所要满足的设计需求、复杂路面条件下智能破拆机器人的行走越障及转向技术、高效破拆机构的研制、智能破拆机器人液压系统的智能柔顺化控制、远距离通信监控与遥控操作以及特殊工作环境下破拆机器人的特殊保护机制等关键技术问题。最后结合破拆机器人更加智能化的发展需求,给出智能破拆机器人下一阶段研究方向的建议。 展开更多

关键词 破拆机器人 越障 破拆机构 柔顺化控制 状态监控

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多功能破拆机器人机械臂结构设计与分析 被引量：1

2

作者 何飞 罗芸滢 +1 位作者 王兵兵 唐正强 《农业装备与车辆工程》 2024年第2期117-120,共4页

多功能破拆机器人是一款多自由度作业的远程操控机器人,机械臂作为其组成部分是直接完成破拆作业的重要部件。针对破拆机器人机械臂的大臂、小臂和斗杆进行了结构设计,通过有限元法对设计的机械臂结构进行了强度校核。此外用6063-T6材... 多功能破拆机器人是一款多自由度作业的远程操控机器人,机械臂作为其组成部分是直接完成破拆作业的重要部件。针对破拆机器人机械臂的大臂、小臂和斗杆进行了结构设计,通过有限元法对设计的机械臂结构进行了强度校核。此外用6063-T6材料替换Q235A对机械臂减重,并分析了材料优化后的应力变化。结果表明,设计的机械臂满足强度要求,使用新材料替换后,机械臂总质量减少了65.6%。 展开更多

关键词 破拆机器人 静力学分析 机械臂 有限元分析

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中国兵器装备丨自动化所公司应急救援机器人“方阵”亮相

3

《中国军转民》 2024年第14期7-8,共2页

近日,自动化所公司应急救援机器人首次以编队的形式亮相成都安博会,包含侦查巡检机器人、保障救援机器人、工程破拆机器人三类产品,组成应急救援突击队。该系列产品主要用于消防应急领域,可代替人员进入火灾、地震等危险场景进行救援、... 近日,自动化所公司应急救援机器人首次以编队的形式亮相成都安博会,包含侦查巡检机器人、保障救援机器人、工程破拆机器人三类产品,组成应急救援突击队。该系列产品主要用于消防应急领域,可代替人员进入火灾、地震等危险场景进行救援、侦查、破拆等作业,也可常驻火灾、泄漏等险情易发场所巡逻侦查以降低险情发生概率,当险情突发时迅速响应处置。每一位“队员”都采用“平台+模块”设计,可根据工况环境独立作业,也可针对复杂环境形成“集群”协同作业,高效稳定处置险情。 展开更多

关键词 救援机器人 巡检机器人 破拆机器人 安博会 应急救援 高效稳定 协同作业 消防应急

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高频冲击下破拆机器人末端位姿精准控制研究

4

作者 林鹏 刘庆运 《机械工程与自动化》 2024年第1期1-4,共4页

针对破拆机器人在作业时钎头对物体高频冲击所产生的反作用力影响末端位姿控制精度的问题,提出了一种模糊滑模控制策略。首先,基于等效思想,将反作用力视为干扰项并引入至破拆臂架动力学方程中;其次,在传统滑模控制器基础上引入模糊控制... 针对破拆机器人在作业时钎头对物体高频冲击所产生的反作用力影响末端位姿控制精度的问题,提出了一种模糊滑模控制策略。首先,基于等效思想,将反作用力视为干扰项并引入至破拆臂架动力学方程中;其次,在传统滑模控制器基础上引入模糊控制器,达到补偿干扰的同时提高系统的控制品质;随后,结合Lyapunov定理证明了系统的稳定性;最后,搭建反作用干扰力下的系统模型进行仿真分析,验证了所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多

关键词 破拆机器人 反作用干扰力 末端位姿 模糊滑模控制

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基于线性扩张状态观测器的机械臂变负载滑模控制 被引量：6

5

作者 黄建中 岑豫皖 +1 位作者 叶小华 包家汉 《机床与液压》 北大核心 2021年第13期45-50,共6页

大型串联机械臂液压控制系统存在变负载及外干扰问题,机械臂不同工作姿态的等效质量会造成液压缸系统固有频率变化,影响系统动态特性,为此提出一种基于线性扩张状态观测器的滑动模态控制策略(LESOSMC)。以破拆机器人机械臂为研究对象,... 大型串联机械臂液压控制系统存在变负载及外干扰问题,机械臂不同工作姿态的等效质量会造成液压缸系统固有频率变化,影响系统动态特性,为此提出一种基于线性扩张状态观测器的滑动模态控制策略(LESOSMC)。以破拆机器人机械臂为研究对象,仿真试验结果表明:LESOSMC在机械臂处于不同姿态时,保持了很好的动态特性和稳态精度,对周期正弦信号也具有良好的跟踪性能。LESOSMC在机械臂变负载控制中具有良好的鲁棒性,满足重载液压机械臂关节位置控制的要求,为解决液压重载机械臂关节液压缸的位置控制提供了有效的工程方法。 展开更多

关键词 破拆机器人 变负载控制 线性扩张状态观测器 滑动模态控制

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多功能破拆机器人散热器性能研究

6

作者 罗芸滢 何飞 +1 位作者 姚元林 唐正强 《农业装备与车辆工程》 2024年第1期130-133,共4页

散热器在多功能破拆机器人的正常工作中起着至关重要的作用。对散热器整体进行建模并采用CFD软件Fluent对不同工况下的散热器的散热性能进行仿真分析,得到散热器及其内外部流体的速度场和温度场分布。由分析结果可知,散热器的散热性能... 散热器在多功能破拆机器人的正常工作中起着至关重要的作用。对散热器整体进行建模并采用CFD软件Fluent对不同工况下的散热器的散热性能进行仿真分析,得到散热器及其内外部流体的速度场和温度场分布。由分析结果可知,散热器的散热性能随外部空气流速的增加而提高,且呈线性增大关系,随外部空气温度的升高而减小,且呈线性减小关系;散热器热流体入口流速对散热器散热效果有着显著的影响,当入口流速大于0.4 m/s时,散热器散热效果变化不明显,同时越小的热流体流速有着越明显的散热效果,分析结果可为散热器的选型提供数据参考。 展开更多

关键词 破拆机器人 散热器 数值模拟 强化换热

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智能破拆机器人关键技术研究 被引量：1

7

作者 冯辉 程大展 +2 位作者 李占龙 罗芸莹 刘志奇 《工程机械与维修》 2023年第3期21-25,共5页

综述国内外液压破拆机器人研究现状,总结了主流破拆机器人性能指标及技术特点。分析了国内智能破拆机器人的发展优势及弯道超车的方向,提出了破拆机器人智能化、多功能化的发展趋势。

关键词 破拆机器人 液压系统 研究现状 智能化

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破拆机器人末端控制方法研究

8

作者 曲士民 白文德 +2 位作者 李磊 张艺宝 管永贺 《中国新技术新产品》 2023年第18期24-26,共3页

机器人技术的发展,已经逐步从复杂结构设计开始向精准控制方向转变。针对浇铸包破拆工作,进行破拆机器人的本体结构设计,形成了上车体、下车体2个部分,采用机械臂末端操作装置完成破拆作业。为了提高末端的控制效果,采用一种爬山算法,... 机器人技术的发展,已经逐步从复杂结构设计开始向精准控制方向转变。针对浇铸包破拆工作,进行破拆机器人的本体结构设计,形成了上车体、下车体2个部分,采用机械臂末端操作装置完成破拆作业。为了提高末端的控制效果,采用一种爬山算法,针对末端控制电机进行控制。在爬山算法中,给出了功率影响因子、转速、线速度和转角等关键参数的关系和控制规律。试验结果表明,在破拆作业过程中环境条件的变化并未影响爬山算法的稳定工作,其控制是有效的。 展开更多

关键词 破拆机器人 末端 控制电机 爬山算法

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基于代理模型的破拆机器人臂架结构优化设计

9

作者 曾卉帆 滕儒民 +1 位作者 王殿龙 王欣 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第3期63-69,共7页

臂架结构是破拆机器人重要的工作装置,为提高破拆机器人臂架结构的性能,综合考虑整个臂架结构的静态特性以及动态特性指标,对其进行多目标优化。首先,确定了臂架结构最危险的工作姿态,并对其进行了静力学分析、模态分析以及谐响应分析;... 臂架结构是破拆机器人重要的工作装置,为提高破拆机器人臂架结构的性能,综合考虑整个臂架结构的静态特性以及动态特性指标,对其进行多目标优化。首先,确定了臂架结构最危险的工作姿态,并对其进行了静力学分析、模态分析以及谐响应分析;其次,建立了臂架结构总质量、最大等效应力、最大变形及臂架端部Y向最大频率-位移响应的代理模型;最后,使用NSGA-Ⅱ算法对建立的代理模型进行了多目标优化。优化结果表明,在臂架结构总质量不变的情况下,臂架结构的静强度、静刚度及动刚度均得到了改善,破拆机器人臂架结构的综合性能得到了提高。 展开更多

关键词 破拆机器人 臂架结构 代理模型 NSGA-Ⅱ算法 多目标优化

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感性驱动下的破拆机器人造型进化设计方法

10

作者 尹昊苏 唐卫东 《工业设计》 2023年第11期76-79,共4页

为提升破拆机器人造型质量,辅助设计者创造符合市场感性期望的外观,探究了一种基于交互式遗传算法的产品意象造型进化设计方法。运用贝塞尔曲线公式对造型特征面、线和点参数化,将产品的几何、功能和工艺等约束要求映射至数学模型上,并... 为提升破拆机器人造型质量,辅助设计者创造符合市场感性期望的外观,探究了一种基于交互式遗传算法的产品意象造型进化设计方法。运用贝塞尔曲线公式对造型特征面、线和点参数化,将产品的几何、功能和工艺等约束要求映射至数学模型上,并对特征线进行设计属性语义描述与归纳。通过数量化Ⅰ类理论分别构建特征线和点坐标对感性意象的多元线性方程,以决定系数作为特征线的感性权重,将两者串联实现造型预测。最后,应用该模型作为适应度函数结合交互式监督评价构建进化设计系统,根据实验结果,证明了该方法的可行性与合理性。 展开更多

关键词 感性工学 交互式遗传算法 破拆机器人 曲线描述 造型量化

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破拆机器人拆除窑衬的时间最优轨迹规划

11

作者 滕儒民 张文帅 +1 位作者 王欣 王大洪 《中国工程机械学报》 北大核心 2023年第6期562-567,共6页

为提高破拆机器人拆除窑衬的工作效率,用4-3-4分段多项式进行轨迹规划,建立时间最短的优化目标,在运动学约束条件下,采用改进鲸鱼优化算法优化各关节的运动时间。混沌映射初始化种群和非线性收敛因子相结合的鲸鱼优化算法寻优能力较强,... 为提高破拆机器人拆除窑衬的工作效率,用4-3-4分段多项式进行轨迹规划,建立时间最短的优化目标,在运动学约束条件下,采用改进鲸鱼优化算法优化各关节的运动时间。混沌映射初始化种群和非线性收敛因子相结合的鲸鱼优化算法寻优能力较强,可以降低算法陷入局部最优的概率。仿真结果表明:各关节的角速度和角加速度曲线连续无突变,且满足运动学约束条件,能较好地发挥破拆机器人的运动学性能。本研究对破拆机器人拆除窑衬实现时间最优轨迹规划具有一定参考意义。 展开更多

关键词 破拆机器人 轨迹规划 改进鲸鱼优化算法 时间最优

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基于拓扑和响应面法的破拆机器人臂优化分析 被引量：2

12

作者 王大洪 范子剑 +2 位作者 滕儒民 曾卉帆 张文帅 《建设机械技术与管理》 2021年第5期64-68,共5页

臂架是实现破拆作业的最主要部件,其质量约占整车总质量的三分之二,因此在保证足够的强度条件下,进行优化设计就显得格外重要。本文以臂架系统的第一节臂为例,进行了优化过程说明,首先对臂架原始模型进行静力学仿真分析,之后利用拓扑优... 臂架是实现破拆作业的最主要部件,其质量约占整车总质量的三分之二,因此在保证足够的强度条件下,进行优化设计就显得格外重要。本文以臂架系统的第一节臂为例,进行了优化过程说明,首先对臂架原始模型进行静力学仿真分析,之后利用拓扑优化方法对应力较大处的第一节臂进行结构优化,并对拓扑优化后的模型校核验证其可行性。最后通过响应面法对破拆机第一节臂典型尺寸进行灵敏度分析与尺寸优化。 展开更多

关键词 破拆机器人 第一节臂 拓扑优化 响应面法

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某型破拆机器人臂架系统运动仿真及变幅液压缸参数设计 被引量：1

13

作者 王大洪 张文帅 +2 位作者 滕儒民 范子剑 曾卉帆 《建筑机械》 2022年第2期118-121,共4页

某型破拆机器人臂架系统采用3节工作臂、4个液压缸进行变幅动作,以实现臂架端部破拆装置的合理运动及精准定位,正确计算出破拆装置的作业范围以及液压缸的参数是设计该产品的关键。本文通过臂架系统的运动仿真给出了该产品的作业范围以... 某型破拆机器人臂架系统采用3节工作臂、4个液压缸进行变幅动作,以实现臂架端部破拆装置的合理运动及精准定位,正确计算出破拆装置的作业范围以及液压缸的参数是设计该产品的关键。本文通过臂架系统的运动仿真给出了该产品的作业范围以及液压缸的参数,为合理设计臂架系统提供了准确数据。该方法和手段为同类产品的设计提供了借鉴。 展开更多

关键词 破拆机器人 臂架 运动学仿真 液压缸参数计算

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基于感性意向的破拆机器人造型创新设计研究 被引量：2

14

作者 周雪 肖旺群 《中国包装》 2017年第1期26-32,共7页

随着国家高度重视与大力推进,我国工业机器人产业将成长为区域经济的支柱性产业,破拆机器人属于工业机器人的一种,如何提高破拆机器人的产品形象,使之更贴合用户心中的理想形象,从而提高市场竞争力,仍是一个待解决的问题。从感性需求入... 随着国家高度重视与大力推进,我国工业机器人产业将成长为区域经济的支柱性产业,破拆机器人属于工业机器人的一种,如何提高破拆机器人的产品形象,使之更贴合用户心中的理想形象,从而提高市场竞争力,仍是一个待解决的问题。从感性需求入手,通过研究用户感性意向来对破拆机器人进行造型创新设计,结合语义差异分析法、层次推论等方法获得用户的感性要素,并将感性要素转化为设计要素进行方案设计,通过发散设计和优化收敛设计两个阶段得到了最终的方案,从而使破拆机器人的产品形象得以优化。 展开更多

关键词 感性意向 破拆机器人 工业设计 产品造型

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超高压水射流破拆机器人喷枪结构设计 被引量：2

15

作者 罗洋 祁宇明 黄贤振 《装备制造技术》 2017年第1期73-75,共3页

我国是水泥混凝土的产销大国,许多早期的混凝土建筑需要进行破碎和修复,而采用传统机械破碎方式不仅效率低下,易造成环境污染和材料浪费。采用移动机器人平台搭载超高压水射流喷枪,可以在多种环境下对混凝土建筑物进行破碎拆除而不损伤... 我国是水泥混凝土的产销大国,许多早期的混凝土建筑需要进行破碎和修复,而采用传统机械破碎方式不仅效率低下,易造成环境污染和材料浪费。采用移动机器人平台搭载超高压水射流喷枪,可以在多种环境下对混凝土建筑物进行破碎拆除而不损伤内部结构以及周边混凝土材料性能,优势明显。通过对国内外超高压水射流破拆机器人进行研究,设计了破拆机器人机械臂架机械臂架,优化了破拆机器人机械臂架结构关键参数。 展开更多

关键词 超高压水射流 破拆机器人 机械臂

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破拆机器人臂系动态特性及能耗分析 被引量：1

16

作者 秦蒙 陈良培 《机床与液压》 北大核心 2022年第17期61-65,共5页

随着经济和社会的发展,对破拆机器人工程作业的位置精度和能耗提出了更为严苛的需求。为了提高作业定位精度、降低系统能耗,通过反馈油缸杆位移建立基于PID的闭环控制系统提升位置精度,通过大臂驱动缸和平衡缸的双液压缸设计,建立大臂... 随着经济和社会的发展,对破拆机器人工程作业的位置精度和能耗提出了更为严苛的需求。为了提高作业定位精度、降低系统能耗,通过反馈油缸杆位移建立基于PID的闭环控制系统提升位置精度,通过大臂驱动缸和平衡缸的双液压缸设计,建立大臂运动过程的重力势能回收系统。通过平衡缸连接蓄能器储存大臂下降过程势能并在下一个抬升工况再利用,降低负载敏感泵跟踪最大负载的输出压力,实现节能控制。通过ADAMS-AMESim软件联合,对基于PID的闭环系统动态特性和双液压缸大臂势能回收系统的动态特性和节能效果进行仿真。结果表明,闭环系统可精确控制油缸位移,误差小于1 mm,有效补偿了泄漏等造成的误差;双液压缸大臂能量回收系统针对大臂升降工况泵输出功率降低60%以上,实现了能量回收再利用。 展开更多

关键词 破拆机器人 动态特性 能耗分析 联合仿真

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青春与机器人共舞 访天津职业技术师范大学教授邓三鹏

17

作者 闫贵福 袁丽(摄影) 《求贤》 2019年第11期30-33,共4页

Reporter’s notes人物素描如果你的面前是一位机器人专业的教授、博士生导师,而且还是一位科研成果丰硕的科研工作者、一位高科技创新创业企业家,你会想到他是一个年轻儒雅的小伙子吗?其实,邓三鹏才40岁出头,是名副其实的"三栖&qu... Reporter’s notes人物素描如果你的面前是一位机器人专业的教授、博士生导师,而且还是一位科研成果丰硕的科研工作者、一位高科技创新创业企业家,你会想到他是一个年轻儒雅的小伙子吗?其实,邓三鹏才40岁出头,是名副其实的"三栖"青年高科技人才。16年前,邓三鹏在天职师大开始了机器人专业教学。当年,他穿着普通的衬衣,总是斜挎着鼓鼓囊囊的书包,急匆匆地走在刚下课的学生群中,你真搞不清他是一个本科生、硕士生还是个博士生。 展开更多

关键词 创业团队 智能装备 智能制造 师范大学 工业机器人 破拆机器人 灾害救援机器人 机器人工程 天津市

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破拆机器人臂系液压系统能量回收仿真研究 被引量：1

18

作者 柴鹏 岑豫皖 +2 位作者 叶小华 黄建中 王丽华 《机床与液压》 北大核心 2020年第15期1-6,共6页

破拆机器人主要采用单泵多执行器负载敏感液压系统,可实现泵输出压力和输出流量与负载的实时匹配,有效提高系统效率,但在做负载及负载差距较大的复合动作时仍有较大能量损耗。为此,提出一种基于变排量调节技术的新型能量回收利用方案,... 破拆机器人主要采用单泵多执行器负载敏感液压系统,可实现泵输出压力和输出流量与负载的实时匹配,有效提高系统效率,但在做负载及负载差距较大的复合动作时仍有较大能量损耗。为此,提出一种基于变排量调节技术的新型能量回收利用方案,实现在机械臂下降时重力势能的回收和复合动作时压力补偿阀能耗的回收,并在机械臂上升时将回收的能量作为辅助能源加以利用。应用Virtual.Lab Motion和AMESim建立了破拆机器人机电液系统联合仿真模型。仿真结果表明:在不同工况下,该方案的节能效率可达30%~67.6%,且能有效提高机械臂下降时的稳定性。 展开更多

关键词 破拆机器人 液压系统 能量回收 联合仿真

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破拆机器人机械臂校核分析研究 被引量：1

19

作者 肖杰 王大洪 《科技成果纵横》 2020年第1期209-211,共3页

本文针对自行设计研发的破拆机器人机械臂进行校核,提出了静态强度分析建模方法。采用数值计算软件hypermesh,在极限工作姿态下,通过仿真分析计算,表明所设计破拆机器人机械臂满足使用需求。

关键词 破拆机器人 机械臂 静态强度分析 数值计算软件 校核分析 建模方法

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基于ADAMS的超高压水射流破拆机器人机械臂仿真研究 被引量：1

20

作者 邓三鹏 杨文举 +2 位作者 祁宇明 苗德华 谭桂玲 《制造业自动化》 2015年第20期39-41,共3页

超高压水射流破拆机器人已成为了混凝土水力破拆工具的主要载体。以超高压水射流破拆机器人样机为研究对象,利用Solid Works建立该样机三维模型;采用虚拟样机技术在ADAMS中对其机械臂进行不同工作环境下的模拟仿真分析,通过对该机械臂的... 超高压水射流破拆机器人已成为了混凝土水力破拆工具的主要载体。以超高压水射流破拆机器人样机为研究对象,利用Solid Works建立该样机三维模型;采用虚拟样机技术在ADAMS中对其机械臂进行不同工作环境下的模拟仿真分析,通过对该机械臂的ADAMS模型设置不同的部件材料参数和关节驱动函数,调整环境参数并模拟破拆过程,得到破拆机器人机械臂各运动部件的主要运动参数以及部分关键点的受力状况,提出了破拆机器人结构优化的理论依据,对提高破拆机器人的工作稳定性促进机器人的优化创新具有一定实际意义。 展开更多

关键词 超高压水射流 破拆机器人 机械臂 ADAMS模型 仿真分析

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