基于视觉传感器的障碍物检测 被引量：13

1

作者 王天涛 赵永国 常发亮 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第4期180-183,共4页

针对移动机器人双目视觉障碍物检测的实时性和准确性两大难题,提出了一种适用于室内复杂背景的障碍物检测方法。通过Retinex图像增强操作消除环境光照不均匀的影响;运用扫描线种子填充算法分割图像中的路面、背景和障碍物;通过二值化处... 针对移动机器人双目视觉障碍物检测的实时性和准确性两大难题,提出了一种适用于室内复杂背景的障碍物检测方法。通过Retinex图像增强操作消除环境光照不均匀的影响;运用扫描线种子填充算法分割图像中的路面、背景和障碍物;通过二值化处理、边缘检测提取障碍物的轮廓信息和位置信息。在AS-RE轮式机器人平台上进行实验,实验结果表明,机器人能够在室内环境中稳定地实现自主避障功能,验证了提出的双目视觉障碍物检测算法的可行性。 展开更多

关键词 双目视觉 自主避障 图像处理 阴影消除 障碍物提取

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一种机器人工具坐标系标定方法 被引量：18

2

作者 刘成业 李文广 +3 位作者 马世国 郅健斌 刘广亮 吴昊 《山东科学》 CAS 2012年第1期69-74,共6页

提出了一种算法简便、切实有效的机器人工具坐标系标定方法。该方法基于机器人的运动学推导过程,在没有借助额外的测量工具的条件下,对工具坐标系相对于机器人末端坐标系的位置进行辨识,在得到工具坐标系相对位置的基础上,对机器人的工... 提出了一种算法简便、切实有效的机器人工具坐标系标定方法。该方法基于机器人的运动学推导过程,在没有借助额外的测量工具的条件下,对工具坐标系相对于机器人末端坐标系的位置进行辨识,在得到工具坐标系相对位置的基础上,对机器人的工具端的姿态进行辨识。本方法仅采用了线性最小二乘算法,算法简便容易实现。最后使用MATLAB和Virtual Robot Simulator对本文所提算法进行了仿真实验,结果证明该方法切实可行,完全可以应用到实际的工作环境中,缩减离线工作时间,提高自动化水平。 展开更多

关键词 机器人运动学 机器人建模 工具坐标系标定 运动学分析

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机械臂途经N路径点的连续轨迹插补算法研究 被引量：14

3

作者 王学林 邢仁鹏 +2 位作者 肖永飞 范新建 饶洪辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第11期92-96,共5页

为减小时工业机械臂振动和机构磨损,提高机械臂轨迹跟踪精度,在关节空间分别研究了通过起点和终点的三次、五次和七次多项式轨迹算法,以及途经2、4个中间点的4-3-4、3-5-3、3-3-3-3-3多项式轨迹插补算法。在此基础上,给出了贯穿N路径点... 为减小时工业机械臂振动和机构磨损,提高机械臂轨迹跟踪精度,在关节空间分别研究了通过起点和终点的三次、五次和七次多项式轨迹算法,以及途经2、4个中间点的4-3-4、3-5-3、3-3-3-3-3多项式轨迹插补算法。在此基础上,给出了贯穿N路径点的机械臂连续三次样条轨迹快速迭代算法。试验表明:机械臂途经期望的N-2(N≥4)中间点时,充分满足轨迹给定的约束条件,保证关节位五、速度轨迹连续可导和加速度轨迹的连续性,可进一步提高关节轨迹的平滑性,减少额外游移运动,提高高精度平稳控制。 展开更多

关键词 轨迹规划 关节空间 多项式插值 三次样条 机器人控制

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一种新型太阳能光伏板清洁机器人控制系统的设计 被引量：13

4

作者 闫九祥 王亚丽 +2 位作者 魏盼盼 张国辉 姬芳 《山东科学》 CAS 2017年第4期112-117,共6页

设计了一种新型的用于大型太阳能光伏电站光伏板清洁工作的机器人控制系统,实现机器人底盘调平、直线行走、机械臂清洁、清扫和吸尘等全自动化作业。控制系统采用专用运动控制器TTC60作为控制核心,利用电控比例阀组成的液压系统,使机器... 设计了一种新型的用于大型太阳能光伏电站光伏板清洁工作的机器人控制系统,实现机器人底盘调平、直线行走、机械臂清洁、清扫和吸尘等全自动化作业。控制系统采用专用运动控制器TTC60作为控制核心,利用电控比例阀组成的液压系统,使机器人按清洗工序顺序动作,结合机械调平机构,能够在地面不平时对平面光伏板进行自动清扫和吸尘,以1 km/h可以实现3 000 m^2/h的清扫。 展开更多

关键词 光伏板 机器人 自主行走 电控比例阀

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光伏板清扫机器人电液比例位置控制系统仿真分析 被引量：12

5

作者 闫九祥 王亚丽 +1 位作者 陈铁 赵永国 《机床与液压》 北大核心 2018年第9期10-12,16,共4页

以光伏板清扫机器人为研究对象,建立电液比例位置控制系统数学模型,利用仿真工具Simulink对原设计系统和PID校正后系统进行仿真分析。结果表明,校正后的系统响应速度和稳定精度得到了很大的改善,经校正后,该系统能较好地满足清扫机器人... 以光伏板清扫机器人为研究对象,建立电液比例位置控制系统数学模型,利用仿真工具Simulink对原设计系统和PID校正后系统进行仿真分析。结果表明,校正后的系统响应速度和稳定精度得到了很大的改善,经校正后,该系统能较好地满足清扫机器人性能要求。 展开更多

关键词 机器人 光伏板 电液比例 SIMULINK PID

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一种上肢外骨骼运动学分析与奇异性消除方法 被引量：6

6

作者 肖永飞 王学林 +1 位作者 李志海 赵永国 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期33-40,共8页

为合理确定上肢外骨骼机械臂的物理参数,评估其运动性能,提出一种人体上肢运动空间的准确建模方法,并针对人体上肢自身的生理特点,给出自运动流形的优化求解以及外骨骼上肢机构奇异性消除方法.首先,通过分析人体上肢解剖结构,建立胸锁... 为合理确定上肢外骨骼机械臂的物理参数,评估其运动性能,提出一种人体上肢运动空间的准确建模方法,并针对人体上肢自身的生理特点,给出自运动流形的优化求解以及外骨骼上肢机构奇异性消除方法.首先,通过分析人体上肢解剖结构,建立胸锁骨关节、盂肱关节以及肘关节等角度与末端位置的等效运动学模型,进而准确模拟上肢运动范围内的可达空间.其次,依据上肢冗余自由度导致的自运动特点,以上肢负载能力最大为约束条件,求解运动流形中的最佳姿态.最后,根据所建模型分析上肢的奇异姿态,给出可避免奇异性的外骨骼系统结构配置,从机构设计上避免上肢外骨骼系统运动控制过程奇异性的发生. 展开更多

关键词 外骨骼机构 上肢运动 精确模型 自运动流形 奇异性

原文传递

基于PLC的起重机主梁加工设备控制系统设计 被引量：5

7

作者 吴昊 王鹏 +1 位作者 陈铁 张树文 《山东科学》 CAS 2021年第1期113-120,共8页

针对起重机主梁的生产特点与加工方式,开发了一套基于可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)的起重机主梁加工设备控制系统。重点介绍了起重机主梁加工设备控制系统的硬件组成和控制系统软件设计以及加工流程,并根据工... 针对起重机主梁的生产特点与加工方式,开发了一套基于可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)的起重机主梁加工设备控制系统。重点介绍了起重机主梁加工设备控制系统的硬件组成和控制系统软件设计以及加工流程,并根据工作流程进行各控制部分PLC程序编写。设计的起重机主梁加工系统实现了自动化生产,且可一次加工长度为6 m的单段起重机主梁,工作效率大为提高。验证结果表明,该系统性能稳定,可靠性高,具有工程实用价值。 展开更多

关键词 起重机主梁 PLC 人机界面 控制系统

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双履带机器人电液行走控制系统建模与仿真 被引量：4

8

作者 闫九祥 赵永国 +2 位作者 王亚丽 李倩 陈铁 《机床与液压》 北大核心 2019年第19期120-124,共5页

根据光伏板清扫机器人作业工况特点,提出了一种全液压履带式双阀控双马达驱动系统方案。为满足机器人直线行驶需求,提出双通道等同式交叉耦合同步控制策略,并建立阀控双马达同步控制系统数学模型。利用仿真工具Simulink对原设计系统模型... 根据光伏板清扫机器人作业工况特点,提出了一种全液压履带式双阀控双马达驱动系统方案。为满足机器人直线行驶需求,提出双通道等同式交叉耦合同步控制策略,并建立阀控双马达同步控制系统数学模型。利用仿真工具Simulink对原设计系统模型和PID矫正后系统的动态特性性能进行仿真分析。仿真结果表明:校正后系统响应速度和稳定精度得到改善,经校正后,该系统能较好地满足清扫机器人工况要求。 展开更多

关键词 机器人 交叉耦合 电液比例 同步控制 PID控制

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欠驱动两自由度机械臂LQG/LTR控制

9

作者 徐玉龙 王学林 +1 位作者 张磊 王鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第6期2485-2491,共7页

针对欠驱动机械臂系统的快速稳定控制中存在着的系统过程噪声和传感器观测噪声的干扰问题,设计了具有回路传输恢复的线性二次高斯(linear quadratic Gaussian control with loop transfer recovery, LQG/LTR)控制器。该控制器由卡尔曼... 针对欠驱动机械臂系统的快速稳定控制中存在着的系统过程噪声和传感器观测噪声的干扰问题,设计了具有回路传输恢复的线性二次高斯(linear quadratic Gaussian control with loop transfer recovery, LQG/LTR)控制器。该控制器由卡尔曼滤波器和最优状态反馈增益调节器两部分组成,并进一步使用了回路传输恢复技术提高了控制系统稳定裕度。仿真试验表明:LQG/LTR控制方法相比于线性二次型调节器控制方法具有更加出色的动态品质,能很好地抑制噪声造成的系统不稳定问题,使得机械臂快速稳定在期望位置,具备良好的稳定性和鲁棒性。 展开更多

关键词 欠驱动系统 具有回路传输恢复的线性二次高斯控制器(LQG/LTR) 随机噪声 优化控制

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码垛机器人示教器的设计与实现 被引量：3

10

作者 朱琳 李倩 +1 位作者 刘成业 姜明明 《自动化与仪表》 2016年第3期13-16,共4页

为了克服传统码垛机器人示教器结构封闭、操作灵活性差、扩展性差等缺点,设计了一种基于键盘和视频信号远程传输的通用码垛机器人示教器。该示教器不仅能够实现码垛机器人常用的示教操作,而且具有通讯距离远、不依赖控制器的操作系统等... 为了克服传统码垛机器人示教器结构封闭、操作灵活性差、扩展性差等缺点,设计了一种基于键盘和视频信号远程传输的通用码垛机器人示教器。该示教器不仅能够实现码垛机器人常用的示教操作,而且具有通讯距离远、不依赖控制器的操作系统等优点。实际测试和应用表明,该示教器能高效灵活地完成复杂码垛任务的示教,控制反应迅速、操控效果良好,并且具有很强的抗干扰能力,能够满足工业现场码垛机器人对示教器功能的要求。 展开更多

关键词 示教器 码垛机器人 远程传输 微处理器

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基于ROS的移动机器人控制系统实现机制与方法 被引量：3

11

作者 刘广亮 刘成业 郑江花 《山东科学》 CAS 2019年第4期107-113,共7页

ROS是目前广泛采用的开源机器人控制软件架构平台,本文采用ros_control实现机制,设计了移动机器人控制架构,通过不同参数配置文件和定制化硬件接口协议,实现了适应不同硬件配置的移动机器人差速运动控制。

关键词 移动机器人 ROS ros_control 差速运动模型

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基于ADAMS的刹车片上下料机器人运动学建模与仿真 被引量：3

12

作者 陈铁 闫九祥 +3 位作者 孙洁 许兆霞 刘楷锋 王其林 《山东科学》 CAS 2019年第4期114-120,共7页

针对目前刹车片冲压生产存在的问题,提出采用机器人替代人工实现刹车片冲压自动上下料。根据刹车片冲压工艺及上下料功能需求对上下料机器人进行了总体设计,基于SolidWorks设计出机器人三维模型,基于D-H位移矩阵法建立机器人运动学数学... 针对目前刹车片冲压生产存在的问题,提出采用机器人替代人工实现刹车片冲压自动上下料。根据刹车片冲压工艺及上下料功能需求对上下料机器人进行了总体设计,基于SolidWorks设计出机器人三维模型,基于D-H位移矩阵法建立机器人运动学数学方程,并通过ADAMS软件进行运动仿真分析,得到机器人末端的轨迹、位姿及关节速度信息,通过仿真验证了设计的正确性和准确性。 展开更多

关键词 刹车片 冲压 机器人 运动学 仿真

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一种串联机器人的全局参数优化设计方法 被引量：1

13

作者 肖永飞 王学林 +2 位作者 张福海 陈铁 付宜利 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第16期2235-2239,共5页

针对串联机器人物理参数方程的非线性导致的只能对串联机器人进行局部优化的问题,提出了一种基于线性矩阵不等式的全局优化方法。该方法从串联机器人机构与控制协同设计的理念出发,通过将非线性动力学方程的求解转化为线性矩阵不等式的... 针对串联机器人物理参数方程的非线性导致的只能对串联机器人进行局部优化的问题,提出了一种基于线性矩阵不等式的全局优化方法。该方法从串联机器人机构与控制协同设计的理念出发,通过将非线性动力学方程的求解转化为线性矩阵不等式的优化问题,以消耗能量最小的方式来分析串联机器人指定动作下的动态特性,进而从全局角度来获取质量、几何尺寸、惯量等最优物理参数。用该方法指导4自由度重载机器人样机设计,运行效果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 串联机器人 线性矩阵不等式 优化设计 物理参数

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KVM信号远程传输系统设计 被引量：1

14

作者 朱琳 赵永国 +1 位作者 李倩 侯宪伦 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第1期148-151,共4页

为了实现视频和键盘鼠标信号远程传输,以微处理器、ISL59911和ISL59311芯片为核心,研制了一款低成本的KVM(Keyboard Video Mouse)信号双绞线远程传输系统。该系统包括发送模块和接收模块两个部分,分别完成对视频和键盘鼠标信号的发送和... 为了实现视频和键盘鼠标信号远程传输,以微处理器、ISL59911和ISL59311芯片为核心,研制了一款低成本的KVM(Keyboard Video Mouse)信号双绞线远程传输系统。该系统包括发送模块和接收模块两个部分,分别完成对视频和键盘鼠标信号的发送和接收处理。经过实验验证,采用本设计的视频和键鼠信号传输距离可达200 m,广泛用于安防和工控领域。 展开更多

关键词 集成电路 远程传输 ISL59911 ISL59311 PS/2

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工业机器人三维示教模型的设计与实现

15

作者 杨胜安 汪明 赵永国 《山东建筑大学学报》 2018年第1期84-88,共5页

三维示教器在工业机器人示教领域具有高效、形象等优点,在三维仿真示中教发挥着日趋重要的作用。文章基于D-H参数法对工业机器人进行正、逆运动学分析,建立了运动学模型并在Matlab中对其进行仿真验证,实现了工业机器人的三维示教模型运... 三维示教器在工业机器人示教领域具有高效、形象等优点,在三维仿真示中教发挥着日趋重要的作用。文章基于D-H参数法对工业机器人进行正、逆运动学分析,建立了运动学模型并在Matlab中对其进行仿真验证,实现了工业机器人的三维示教模型运动学设计;基于Qt和OpenGL相结合对三维模型仿真显示系统进行开发研究,采用SolidWorks绘制三维模型,并使用3DS软件对其渲染,实现了工业机器人的运动学程序与三维模型程序的融合,而且在三维仿真系统界面的设计上给出了简洁而功能齐全的人机交互界面,改善了工业机器人在三维示教中的视觉效果,提升了仿真系统跨平台特性,对工业机器人在工业现场的生产示教具有很现实的意义。 展开更多

关键词 工业机器人 三维示教 运动学分析 模型融合 界面

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