焊接机械臂结构设计及关键部件强度分析

以自主研发用于工业中常见的相贯线焊缝焊接的机器人为目标,根据所需机械臂性能及结构要求,确定机械臂 总体设计方案及各个机构形式。运用三维软件SolidWorks实现机械臂整体结构的实体建模。分析机器人在其运动范围 内的极限工况,运用有限元软件ANSYS Workbench完成对其关键部件（基座,大臂,小臂）的有限元静态分析,验证了所 设计机器人结构的可靠性,能够满足任务精度要求,为机械臂的样机制作提供了理论依据。     

一种新型服务机器人的设计与分析

随着老龄化社会的到来和机器人技术的发展，服务机器人成为了机器人领域的研究热点之一。以提高服务的舒适性为切入点，设了一款新型服务机器人并对其机械臂轨迹规划进行了研究。首先，结合轮式与足式的优点，设计了一种新型轮足式的服务机器人底盘，并且采用麦克纳姆轮进一步提高服务机器人的运动性能；其次，以人臂为参考对象，确定了服务机器人机械臂的自由度，并建立了服务机器人整体三维模型；最后，在MATLAB中建立机械臂模型，分析了其直线插补运动与曲线插补运动。仿真实验表明，机械臂运动时各关节的角位移、角速度和角加速度都是光滑、无跳变现象，即所设计的机械臂无论是做直线运动还是曲线运动都能够平稳的工作。     

钢桶螺纹盖机器人旋紧控制系统

为了解决人工操作或机械半自动化旋紧钢桶螺纹盖所带来的弊端,提出采用工业机械臂对其进行自动旋紧。运 用EtherCAT总线技术,通过CoDeSys开发软件,设计开发了一种机器人旋紧控制系统,使得机器人可以对钢桶螺纹盖进 行自动抓取、定位和旋紧,完成相应的工序。该设计实现了钢桶螺纹盖旋紧的自动化生产,提高了生产效率和加工质量。     

仿蜘蛛救援机械臂结构设计与研究

针对非结构化环境下的救援任务,结合生物界蜘蛛腿部的运动特性,设计了一种仿蜘蛛式救援机械臂。基于机构学数学基础的拉格朗日方程求解救援机械臂的动力学模型。鉴于救援机器人的实时性、自适应等特性,分析径向基函数神经网络的控制策略,提出基于径向基函数神经网络救援机械臂的控制策略。采用径向基三层前向网络设计救援机器人的控制方案,重点探讨了救援机器人单关节的神经网络控制方法,并对其进行Matlab仿真。结果表明:所设计的控制方法可实现救援机械臂的自适应性和鲁棒性。     

复杂竞赛任务中的自动分拣搬运机器人系统设计

为了实现仓库中多重目标的复杂搬运及堆垛任务,设计了一款光电分拣搬运机器人。该分拣搬运机器人以STM32F103C8T6 单片机为主控芯片,采用灰度传感器SEN1595识别地面标识,通过颜色传感器GY 33识别物料颜色;机械臂与末端夹取机构利用PDI 6221MG舵机驱动五自由度 小型机械臂,在保持末端处于垂直状态下,平稳抓取物料并存放至搬运车腹部的中心转盘内;仓储分拣机构通过PDI 6225MG 300舵机驱动中心转盘转动至5个 档位;采用LV8731细分器控制步进电机MG42S1,驱动车体行进至目标堆垛区域;通过机械臂夹取转盘内的物料,结合堆垛辅助机构完成堆垛任务。在搬运工程赛 项实验平台任务中,系统测试成功率达96%,满足使用要求。通过该分拣搬运系统可提高分拣运输自动化、智能化程度,改善物流仓储工作中人工依赖性较高的 现状。     

悬挂式协作机器人设计与分析

针对老年人独处晾晒衣物困难的问题,基于人机协作的特点及要求,研究设计一种悬挂式协作机器人,其主要由机械臂和末端手爪等部件组成,机械臂由两关节构成,采用Matlab软件求解协作机器人的运动空间云图;基于指数积公式,求解悬挂协作机器人的运动学方程;依据机器人的工作流程,采用UG软件对其进行运动仿真分析,求解其位移和加速度随时间的变化规律;最后,采用PLC对其进行控制研究,获取机器人的控制信号,为协作机器人的设计研究提供一种理论基础。     

新型外科手术机器人(AOBO)的机构设计及运动学分析

为了提高外科手术机器人的工作空间和手术效率,缩小机器人的操作空间和结构尺寸,以适应针对不同病人的 工作特点和手术环境。研制了一种新型的7自由度外科手术机器人( AOBO),设计了每个关节的动力机构以及专用的 手术器械。肩关节机构处通过1个谐波减速器使得整体运动更加平稳,负载能力更大;大臂和小臂采用高强度低质量的 碳纤维材质制造减少了由于臂长给电机增加的负载,同时建立了其运动学方程,仿真了机器人的工作空间。实物测试实 验表明,该外科手术机器人具有合适的工作空间和很好的动作灵活性,能够满足外科手术对于机器人的准确定位和精确 操作的要求。     

一种双臂打磨机械手设计

针对人工除锈这一问题,结合人体双臂协调特性,基于作业需求及相关参数要求,设计了一种仿人双臂机械手,其主要包括大臂、小臂和手部等主要组成部分,通过电机和气压驱动可实现铁皮打磨的规定动作,如侧摆、升降、旋转等主要动作。求解了机械臂的作业流程,基于D-H算法求解双臂机械手的运动学方程。对机械手的控制系统进行设计,求解西门子PLC的I/O分配表及梯形图,并对其控制系统进行仿真,取得了理想的效果,为双臂机械手的设计提供了参考。     

四轴冲压工业机器人建模与优化设计

以自主研发运用于冲压作业四轴工业机器人为研究对象,根据其性能和结构要求,确定该机器人结构的总体设计方案,运用三维建模软件完成机器人主要部件的三维实体建模及装配模型,并运用ANSYS分析软件完成对小臂、大臂的有限元静态分析及对大臂的拓扑优化,分析结果符合设计要求。     

多功能模块化居家整理机器人的结构设计

为了实现日常居住环境的智能化，课题组设计了一款基于语音识别和移动端APP控制的多功能模块化居家整理机器人。采用树莓派处理信息、下达指令，利用单片机控制的摄像头对物品进行识别，通过超声波和红外线2种测距模块实现机器人整体避障和循迹，由搭载的6轴机械臂及配套机械爪对物品进行抓取与整理。设计了该机器人的机械爪模块、升降转台、清洁模块、万向移动底盘和摩天轮置物台等结构。实物样机运行结果表明：该机器人能够有效抓取不同形状的物品，使用过程自动化程度高，环境适应性强，整理与搬运效率高。     

基于视觉传感的焊缝跟踪系统研究现状

视觉传感技术在焊接机器人上的应用,大大提高了机器人的焊接效率和焊接质量。文中介绍了基于视觉传感的 焊缝跟踪系统的分类及主动视觉和被动视觉技术的基本原理;分析了图像处理技术的滤波去噪、图像分割与边缘检测和 特征分析等研究方法;分析了焊缝跟踪系统的控制结构和智能控制技术的应用现状。最后提出根据视觉传感系统测得 焊缝的信息,实时调节焊接参数以及焊枪角度等工艺参数进行自动化和智能化焊接是未来发展方向。     

基于超声的非完整移动机器人避障控制

介绍了路径规划的发展状况,并对非完整移动机器人的模型进行了讨论.为实现非完整移动机器人的自主避障,给出了移动机器人的超声定位结构,并提出一种基于超声避障的控制策略,对不同方向上的障碍作不同的考虑,突出正前方的障碍.将避障策略应用于实验平台,结果表明,移动机器人能在布满障碍的环境中有效实现避碰.     

基于同时发射声纳环移动机器人导航系统

开发了一种能在未知环境下实现快速障碍检测与障碍回避的基于同时发射声纳环移动机器人导航系统。为了消除由于同时发射造成的串话干扰,提出了一种基于神经网络模式识别的过滤方法;并制作了由24个声纳传感器组成的声纳环安装到实际的移动机器人上,实现了扫描频率最大可达到66Hz的全景检测。系统中应用了动态窗口法来完成快速障碍回避的运动规划。实际的导航实验表明,系统可用于室内未知环境中的移动机器人快速导航。     

基于RecurDyn的4旋翼摆臂式清洗机器人设计

针对爬壁机器人越障过程产生的控制复杂和过程运动不连续的问题,课题组通过引入柔性关节,在机器人本体上设计了摆臂越障机构及旋翼推力系统,并从运动学角度分析机器人攀爬障碍物时的运动机理,以及建立了机器人壁面攀爬的运动学模型,计算出机器人在不发生失效形式下,旋翼电机理论输出转矩,绘制了旋翼电机输出转矩和壁面角度变化的关系图,并利用RecurDyn软件对爬壁机器人越障过程进行运动学仿真,绘制出机器人重心高度的变化和时间关系图。结果表明：机器人旋翼推力机构的吸附性能良好,机器人能够平稳地在壁面完成爬行和越障。     

机器人实验教学平台软件的设计与实现

机器人技术已成为国际学术界关注的一项热点问题。开发机器人实验课程,让研究生接触到国际先进的机器人具有重要意义。现有实验用机器人不具备可操作的人机交互接口,造成实验过程中要编写大量的底层代码,浪费了宝贵的时间。针对此问题,设计并实现了一套移动机器人直接控制实验平台软件,提高了课程时间的利用效率,增强了课程的可扩展性。同时将学生的精力集中在控制算法的开发与实现过程,达到了研究生实验课的培养目的。     

一种机器人寻线控制系统

介绍了一种机器人寻线控制系统。该系统在单片机的控制下,采集、存储、处理寻线系统输入的数字信号,并通过驱动系统来控制步进电机,使机器人按照预设的路线行走,该系统还具有自动纠偏、准确可靠、抗干扰能力强等特点,为机器人行走的准确性提供了可靠保证。     

基于PSD集成装置挠性机器人动态误差建模

提出了一种基于位置敏感探测器(PSD)、用于挠性机器人动态误差测量的新型集成装置,分析和导出了其测量原理和线性化模型。利用该装置可研究多杆机器人的高精度测量及其反馈控制,推导出了基于该装置的机器人三维挠性动态误差模型,由此得到用于平面机器人简化的线性化实时控制模型。     

一种新的智能内窥镜导航系统

本文介绍了一种新的智能内窥镜导航系统。该系统用于实现内窥镜的智能导航介入。其中导航方法是基于视觉传感器和触觉传感器的多信息融合的方法。在视觉传感器中采用了一种基于自适应阈值图像分割算法的寻径方法,该方法采用加速的最大类间方差法进行阈值分割。在触觉传感器中采用了基于MEMS技术的硅微触觉传感器,四个硅微触觉传感器被封装在内窥镜头部表面,可以获得内窥镜头部全方向的压力。本文通过实验验证了该导航系统的可行性及可靠性,该方法的应用弥补了传统方法中因暗区不明显而无法引导内窥镜的不足,提高了内窥镜导航的精度和可靠性。     

英汉颜色词的文化内涵对比

文化制约了颜色词的意义演变,颜色词的文化意义又折射出了丰富的文化内涵.由于文化内容、文化传统和文化心理有异,很多英汉颜色词的文化内涵差异较大,容易造成理解和表达上的错误.本文运用语义学和语用学的理论,对"颜色词"在英汉文化交际中的运用进行了探讨,论述了英汉颜色词的文化内涵的异同,及产生的原因.旨在增强人们的语言交际能力,促进异族文化的交流与融合.