视觉伺服抓取系统及其数字孪生系统研究 被引量：12

1

作者 吴迎年 杨弃 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1528-1535,共8页

针对智能制造生产线中的机器人抓取需求,设计了视觉伺服抓取系统;以视觉伺服控制系统为基础,设计并构建了视觉伺服数字孪生系统,实现了数字模型与物理模型的信息同步、互操作以及数字模型对物理模型状态的预测。对于目标物体的不同运动... 针对智能制造生产线中的机器人抓取需求,设计了视觉伺服抓取系统;以视觉伺服控制系统为基础,设计并构建了视觉伺服数字孪生系统,实现了数字模型与物理模型的信息同步、互操作以及数字模型对物理模型状态的预测。对于目标物体的不同运动情况制定了3种目标运动状态预测方案,通过数字孪生系统对抓取实验的模拟结果确定使用不同方案的条件,为物理实体的抓取提供最优方案。以NAO机器人为实验平台实现了系统的抓取任务,通过实验验证了方案的有效性。 展开更多

关键词 视觉伺服抓取系统 数字孪生 信息物理系统 NAO机器人

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基于改进的FREAK算法的机器人抓取系统 被引量：2

2

作者 党宏社 吴晨刚 孙俊龙 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第28期184-188,共5页

为了解决工业机器人对带有复杂纹理的平面型工件的识别与定位问题,将机器视觉技术与工业机器人相结合。利用改进的FREAK算法对目标工件进行快速识别,并根据工件的形状和单应矩阵计算出工件的形心坐标和旋转角度,再结合双目视觉系统,获... 为了解决工业机器人对带有复杂纹理的平面型工件的识别与定位问题,将机器视觉技术与工业机器人相结合。利用改进的FREAK算法对目标工件进行快速识别,并根据工件的形状和单应矩阵计算出工件的形心坐标和旋转角度,再结合双目视觉系统,获取机器人抓取点的三维位姿信息,引导SCARA机器人抓取目标工件。实验结果表明:在复杂的工业环境下,机器人抓取系统能够准确识别出目标工件,具有良好的鲁棒性,同时也满足工业生产的实时性要求。 展开更多

关键词 机器视觉 FREAK算法 抓取系统 工件识别

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基于IPSO算法的机器人抓取系统刚度优化研究 被引量：5

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作者 刘小臣 何卫东 +2 位作者 姚世选 张迎辉 崔泽 《机床与液压》 北大核心 2021年第21期1-7,共7页

微小型工业机器人以其强耦合性、可扩展性、高精度被广泛应用到各行业,然而大多数机器人以串联型为主,其结构弱刚度问题会导致机器人动作时产生振动从而影响整体稳定性。以服务型机器人为研究对象,为保证机器人结构刚度以及抓取物体过... 微小型工业机器人以其强耦合性、可扩展性、高精度被广泛应用到各行业,然而大多数机器人以串联型为主,其结构弱刚度问题会导致机器人动作时产生振动从而影响整体稳定性。以服务型机器人为研究对象,为保证机器人结构刚度以及抓取物体过程的稳定性,对机器人整体结构刚度进行优化。对机器人进行运动学静态建模,利用刚度等效原理计算机器人关节刚度;在抓取位姿范围约束下,将机器人末端刚度椭球半轴长作为优化指标,采用改进粒子群算法(IPSO)对机器人在不同抓取位姿的刚度进行优化,并将结果与遗传算法、粒子群算法的优化结果进行对比;通过ANSYS有限元分析和实验对比机器人优化前后的末端变形量,结果表明:基于IPSO算法的机器人抓取系统刚度优化对提高机器人整体稳定性具有一定意义。 展开更多

关键词 机器人抓取系统 静态建模 关节刚度 改进粒子群(IPSO)算法 位姿优化

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基于视觉引导的FANUC机器人抓取系统研究 被引量：26

4

作者 徐博凡 赵华东 +2 位作者 薛文凯 翟晓彤 安宁 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第7期111-114,共4页

针对目前工业机器人上料时大都采用预先示教的方式,一旦工作条件发生变化就会导致抓取失败的问题,研究了一种基于视觉引导FANUC机器人的抓取系统,提高了机器人柔性化抓取能力。系统采用单目视觉定位方法:将图像中的特征点通过相机标定... 针对目前工业机器人上料时大都采用预先示教的方式,一旦工作条件发生变化就会导致抓取失败的问题,研究了一种基于视觉引导FANUC机器人的抓取系统,提高了机器人柔性化抓取能力。系统采用单目视觉定位方法:将图像中的特征点通过相机标定参数、Eye-in-Hand手眼标定参数转换为机器人基坐标系下的位姿,利用FANUC Robot Interface实现上位机与机器人通信并把定位结果发送到机器人位置寄存器,引导机器人运动到相应位置并通过末端执行器完成对空心圆柱体工件的抓取。经过多次抓取实验数据分析,该系统定位误差在0.5mm以内,具有很好的实际应用价值。 展开更多

关键词 视觉引导 FANUC机器人 摄像机标定 抓取系统

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一种基于随动视觉的排爆机器人自主抓取系统 被引量：2

5

作者 于涵 李一染 +2 位作者 毕书博 刘迎圆 安康 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期298-304,311,共8页

在传统基于固定视觉的排爆机器人抓取系统中,相机视觉易被遮挡且不能保证拍摄清晰度。基于随动视觉技术,提出一种将深度相机置于机械手末端并随机械手运动的排爆机器人自主抓取系统。利用深度相机计算目标物体的三维坐标,采用坐标转换... 在传统基于固定视觉的排爆机器人抓取系统中,相机视觉易被遮挡且不能保证拍摄清晰度。基于随动视觉技术,提出一种将深度相机置于机械手末端并随机械手运动的排爆机器人自主抓取系统。利用深度相机计算目标物体的三维坐标,采用坐标转换方法将目标物体的位置坐标信息实时转换至机器人全局坐标系,并研究相机坐标系、机器人全局坐标系与末端执行器手爪工具坐标系三者的动态映射关系,实现排爆机器人的自主抓取。实验结果表明,与传统固定视觉方法相比,随动视觉方法可在误差2cm内,使得机器人机械手爪准确到达目标物体所在位置,且当机器人距离目标物体100cm~150cm时,抓取效果最佳。 展开更多

关键词 排爆机器人 随动视觉 三维坐标 坐标转换 自主抓取系统

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深度学习机器人抓取系统 被引量：4

6

作者 李世杰 左治江 李涵 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第5期129-136,共8页

针对传统人工示教机器人抓取系统智能化程度低、自适应性差、系统可移植性差等问题,提出一种基于深度学习的机器人抓取系统。搭建由UR3机械臂,Gigabyte Z370N WIFI嵌入式开发板,深度相机等组成的硬件系统,通过基于深度学习的目标检测获... 针对传统人工示教机器人抓取系统智能化程度低、自适应性差、系统可移植性差等问题,提出一种基于深度学习的机器人抓取系统。搭建由UR3机械臂,Gigabyte Z370N WIFI嵌入式开发板,深度相机等组成的硬件系统,通过基于深度学习的目标检测获取目标物像素坐标,进行视觉系统的定位研究将像素坐标映射到世界坐标系并在ROS系统中进行机械臂建模与控制,完成对目标物的抓取。针对由于嵌入式硬件平台算力欠缺导致目标检测算法难以部署的问题,从目标检测精度、实时性两方面将工业界应用广泛的YOLO系列算法进行对比研究,探究基于深度学习的目标检测算法在算力欠缺的嵌入式机器人抓取系统中的应用。实验结果表明,基于计算机视觉的机器人抓取系统目标识别精度高,智能化程度和鲁棒性高,具有良好的可移植性,有一定的推广应用价值。 展开更多

关键词 机器人抓取系统 计算机视觉 深度学习 目标检测

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中继卫星地面站前向链路瞬时畸变信号抓取系统设计与实现

7

作者 安建 王磊 韩磊 《载人航天》 CSCD 北大核心 2023年第6期798-803,共6页

针对中继卫星地面站前向数传链路闪断,常规手段难以检测的问题,提出了基于多参量触发的瞬时畸变信号时域波形抓取方法,设计并实现了瞬时畸变信号抓取系统。结合地面站前向链路实际,设计了抓取系统应用模式,通过测试,验证了系统对链路瞬... 针对中继卫星地面站前向数传链路闪断,常规手段难以检测的问题,提出了基于多参量触发的瞬时畸变信号时域波形抓取方法,设计并实现了瞬时畸变信号抓取系统。结合地面站前向链路实际,设计了抓取系统应用模式,通过测试,验证了系统对链路瞬时畸变信号具有精确抓取能力,为前向链路闪断故障定位和机理分析提供了准确有效的数据支撑,有效解决了瞬时畸变信号的准确快速抓取问题,可应用于同类地面站上、下行链路设备的故障诊断。 展开更多

关键词 卫星地面站 数传链路 畸变信号 抓取系统

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基于目标识别和FC-GQCNN网络的机械臂抓取检测技术研究

8

作者 白杨凡 卞永明 +1 位作者 杨继翔 杨濛 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第2期227-232,共6页

本文提出了一种基于目标识别和全卷积抓取质量网络(FC-GQCNN)的机械臂抓取检测技术。针对传统GQCNN在实际应用中存在的计算效率低、特征重复计算等问题,提出了一种改进的FC-GQCNN。该网络通过将GQCNN的全连接层替换为1×1卷积层,使... 本文提出了一种基于目标识别和全卷积抓取质量网络(FC-GQCNN)的机械臂抓取检测技术。针对传统GQCNN在实际应用中存在的计算效率低、特征重复计算等问题,提出了一种改进的FC-GQCNN。该网络通过将GQCNN的全连接层替换为1×1卷积层,使其能够处理任意尺寸的输入图像。同时,将FC-GQCNN与YOLOv8目标识别算法相结合,构建了YOLOv8-FCGQCNN级联结构,有效解决了复杂环境下目标物体的识别和定位问题。实验结果表明:该方法在10类不同物体的抓取任务中有86%的抓取成功率,单帧平均检测时间仅为0.09 s,相比传统GQCNN的推理速度提升了22倍,显著提高了系统效率。该方法可以准确地检测感兴趣的物体的抓取位姿,并且较基准方法具有更高的可靠性。 展开更多

关键词 目标识别 抓取位姿检测 机械臂抓取系统 算法融合

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云环境下的工业机器人零件抓取实验系统设计 被引量：3

9

作者 闫纪红 荆添一 张宇浩 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第12期91-94,共4页

设计了一种云环境下的工业机器人零件抓取实验系统。该系统基于面向工业机器人的云边端架构,应用云计算、机器视觉、网络通信,以及多机协同交互技术,实现了工业机器人对零件的动态抓取。实验系统经实验测试,结果表明,此系统能够实现对... 设计了一种云环境下的工业机器人零件抓取实验系统。该系统基于面向工业机器人的云边端架构,应用云计算、机器视觉、网络通信,以及多机协同交互技术,实现了工业机器人对零件的动态抓取。实验系统经实验测试,结果表明,此系统能够实现对多种零件的动态抓取。通过在云环境下设计的工业机器人零件抓取系统,可以充分利用云平台的存储能力和计算优势,突破了传统的工业机器人抓取系统存在的本地数据资源和计算资源的限制,在应用层面上提高了工业机器人的智能化水平。同时,设计了零件识别与定位实验和零件动态抓取教学实验,以达到培养学生创新意识及综合能力的目的。 展开更多

关键词 工业机器人 抓取系统 云环境

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机器人立式纸箱自动开箱套箱成型系统设计及应用

10

作者 邓成江 朱清瑞 +4 位作者 杨芳 吴永昆 普元成 夏翔 董龙 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期20-26,共7页

针对烟草生产线预压打包段前采用人工完成纸箱开箱套箱成型,存在人工成本高、生产效率及自动化程度低等问题,论文设计了一套以机器人为核心多设备协同作业的立式纸箱自动开箱套箱成型系统。该系统主要由机器人抓取系统、内外箱上料装置... 针对烟草生产线预压打包段前采用人工完成纸箱开箱套箱成型,存在人工成本高、生产效率及自动化程度低等问题,论文设计了一套以机器人为核心多设备协同作业的立式纸箱自动开箱套箱成型系统。该系统主要由机器人抓取系统、内外箱上料装置及内箱盖折叠装置等组成,利用机器人臂在作业空间多自由度运动控制特点,设计出一套适应纸箱成型的工艺动作流程,满足了企业对生产线高度自动化的需求。以复烤片烟包装用瓦楞纸箱为对象进行测试,应用效果表明:该系统能够完全替代人工实现纸箱的自动开箱套箱成型,其额定生产能力可达63箱/h,内外箱套箱成功率可达99%以上,作业人员由5人减至1人,显著提高了生产自动化程度及效率。 展开更多

关键词 工业机器人 瓦楞纸箱 立式开箱 套箱成型 抓取系统 堆叠上料

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新型大洋观察取样系统

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作者 沈政威(摘译) 《海洋地质动态》 1987年第6期19-20,共2页

西德一家公司研制了一种把海底观察系统和电动与液压抓取系统组合在一起的新型大洋观察取样系统。这一系统的工作水深为6000米,可以通过一根10000米长的铠装同轴电缆悬挂在船外对海底地貌进行观察并取样。海底观察系统包括黑白电视、彩... 西德一家公司研制了一种把海底观察系统和电动与液压抓取系统组合在一起的新型大洋观察取样系统。这一系统的工作水深为6000米,可以通过一根10000米长的铠装同轴电缆悬挂在船外对海底地貌进行观察并取样。海底观察系统包括黑白电视、彩色电视和摄像系统,并且还有各种测量仪器和传感器,如测温、测深、取水样等。 展开更多

关键词 海底观察系统 大洋观察取样系统 电动与液压抓取系统

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采用智能机器人代替人工作业的CNC加工岛设计 被引量：8

12

作者 李珊 王磊 +1 位作者 吴明兄 陈灿辉 《机床与液压》 北大核心 2019年第17期29-35,共7页

应企业需求开发了一条采用智能机器人代替人工作业的CNC加工岛,包括四台多轴加工中心、视觉引导机器人抓取系统、机器人行走装置、上下料输送装置、自动液压夹具等。介绍了机器人在中小型零件机加工领域的应用前景和需求;详细阐述了该CN... 应企业需求开发了一条采用智能机器人代替人工作业的CNC加工岛,包括四台多轴加工中心、视觉引导机器人抓取系统、机器人行走装置、上下料输送装置、自动液压夹具等。介绍了机器人在中小型零件机加工领域的应用前景和需求;详细阐述了该CNC加工岛的建立、机械装置设计、工作流程以及控制系统集成设计。现场测试结果表明:备料完成后,该加工岛可以实现零件的全自动无人化加工,并满足节拍及质量要求。 展开更多

关键词 机器人 视觉引导 抓取系统 多轴加工中心 系统集成

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