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基于数字孪生的码垛机器人工作站在线监测研究 被引量：12
1
作者 李燕 张洁洁 +1 位作者 奚方园 胡国华 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第1期116-121,共6页
采用数字孪生技术对码垛机器人工作站进行研究,针对码垛机器人工作站的基本工艺流程,提出一种数字孪生模型构建方法,设计并完成了码垛机器人工作站在线监测系统,通过通信协议(Transmission Control Protocol,TCP)技术和机器人操作系统(R... 采用数字孪生技术对码垛机器人工作站进行研究,针对码垛机器人工作站的基本工艺流程,提出一种数字孪生模型构建方法,设计并完成了码垛机器人工作站在线监测系统,通过通信协议(Transmission Control Protocol,TCP)技术和机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)共同完成物理码垛机器人工作站与虚拟码垛机器人工作站两者之间数据交互与实时通信,实现对码垛机器人工作站的工作状态进行可视化在线监测。研究表明,所构建的码垛机器人工作站孪生体可与物理实体实时随动,通过对物理实体工作状态的数据采集,完成实时可视化在线监测,保证了六轴协作臂对物块的抓取和定位准确率高达99.17%,可以进行准确的位置码放。 展开更多
关键词 机器人 数字孪生 在线监测 码垛工作站
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基于一体化关节的模块化六轴机器人技术研究 被引量：5
2
作者 金力 陈浣 +2 位作者 夏科睿 李小龙 王长浩 《机床与液压》 北大核心 2021年第23期67-72,共6页
为适应不同应用场景机器人的定制化需求,研究基于一体化关节的模块化六轴机器人搭建技术。研制14和25两种型号关节,确定其机械与电气通信接口,并测试得到关节性能参数。选用BRR腕结构六轴机器人构型,通过MDH参数法得到该构型模块化机器... 为适应不同应用场景机器人的定制化需求,研究基于一体化关节的模块化六轴机器人搭建技术。研制14和25两种型号关节,确定其机械与电气通信接口,并测试得到关节性能参数。选用BRR腕结构六轴机器人构型,通过MDH参数法得到该构型模块化机器人正运动学特性。通过分析机器人最大工况负载,研究臂展、加速度及负载之间关系。以设计的50 N负载机器人为例,仿真最大负载工况空间运动轨迹,并联合ADAMS软件进行动力学分析,验证机器人各关节的负载特性。基于模块化机器人技术,搭建两种臂展机器人,使用激光跟踪仪对机器人进行标定实验,并将机器人应用于巡检作业场景。结果表明:基于一体化关节的模块化机器人技术,可快速实现对臂展和负载的定制化需求。 展开更多
关键词 一体化关节 六轴机器人 模块化机器人 仿真分析
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基于多粒度联合孤立森林的机器人实时异常监控方法 被引量：7
3
作者 于振中 洪辉武 +1 位作者 徐斌 江瀚澄 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第6期1785-1789,共5页
针对机器人实时异常监控问题,提出了基于多粒度联合孤立森林的实时异常监控方法。该方法对机器人的历史数据进行多粒度参数重组得到一系列具有不同参数组合的数据集,每一个数据集都可以训练一个孤立森林,最终产生了一个孤立森林集合。... 针对机器人实时异常监控问题,提出了基于多粒度联合孤立森林的实时异常监控方法。该方法对机器人的历史数据进行多粒度参数重组得到一系列具有不同参数组合的数据集,每一个数据集都可以训练一个孤立森林,最终产生了一个孤立森林集合。多个孤立森林联合投票策略是使用一个异常数据集对各个森林进行测试,求出异常数据集在每个孤立森林上的平均异常分数,并由此确定每个孤立森林在联合孤立森林模型总体决策中的话语权。以机器人的碰撞异常作为监控对象对该方法进行评价,监控准确率达99.8%,且报警平均延迟仅为26.72 ms,说明该方法能够有效地实现机器人实时异常监控。 展开更多
关键词 孤立森林 机器人 异常监测 多粒度联合
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紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计 被引量：5
4
作者 金力 王成军 +2 位作者 夏科睿 毛吉灿 陆芳 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第24期10356-10361,共6页
内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特... 内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业。通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案。基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性。对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性。研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数。最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统。结果表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度。 展开更多
关键词 机器人关节 扭矩传感器 驱控一体化 静态标定 轻型机械臂
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驱控一体化机器人关节的研制及应用 被引量：8
5
作者 金力 王成军 夏科睿 《机床与液压》 北大核心 2021年第21期62-66,共5页
对国内外一体化机器人关节及协作机器人进行研究,概述国内外相关技术的发展现状,研制集高负质比减速机、力矩电机、力矩传感器、双编码器和智能驱动器于一体的多系列机器人关节,并开展了负载和精度测试实验,得出了多型号关节性能参数,... 对国内外一体化机器人关节及协作机器人进行研究,概述国内外相关技术的发展现状,研制集高负质比减速机、力矩电机、力矩传感器、双编码器和智能驱动器于一体的多系列机器人关节,并开展了负载和精度测试实验,得出了多型号关节性能参数,以及基于驱动器电流和力矩传感器的关节负载特性。对机器人关节核心零部件进行分析,提出一体化关节的设计方法以及零部件设计选型经验。基于研制的一体化关节搭建了六轴和七轴机器人,实现机器人各关节分布式控制,为机器人的模块化和重构性问题提供了一种解决方法。 展开更多
关键词 协作机器人 机器人关节 驱控一体化
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基于视觉反馈的磁性微型机器人自主导航控制 被引量：3
6
作者 张鹏松 樊启高 于振中 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第6期11-15,共5页
磁性微型机器人在生物医学中具有较小的侵入性,且易于通过微窄的环境,近些年来成为一个新兴的领域。然而,设计可以应用在复杂环境中的微型机器人自主导航控制系统仍旧是一个挑战。提出了一个基于显微视觉反馈的微型机器人自主导航控制方... 磁性微型机器人在生物医学中具有较小的侵入性,且易于通过微窄的环境,近些年来成为一个新兴的领域。然而,设计可以应用在复杂环境中的微型机器人自主导航控制系统仍旧是一个挑战。提出了一个基于显微视觉反馈的微型机器人自主导航控制方案,设计了语义分割模型以构建显微视野下的全局语义地图,然后改进了RRT-connect路径规划算法,并基于强化学习设计了轨迹跟踪控制模型以跟随规划路径。最后,搭建实验平台进行了微型机器人自主导航的实验,结果证明:所提方案能够在复杂的环境下构建环境语义地图,并实现路径的规划与导航控制。 展开更多
关键词 磁性微型机器人 地图构建 路径规划 强化学习
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装备系统剩余使用寿命预测技术研究进展 被引量：13
7
作者 郭忠义 李永华 +3 位作者 李关辉 彭志勇 张宁 于振中 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期341-364,共24页
社会的稳定发展离不开制造业的高水平发展,生产是制造业的关键步骤,长期持续稳定的产出依赖于装备系统的稳定运行。系统故障引起的停产势必会造成一定的经济损失。如何尽早地发现装备系统的故障来避免停工停产带来的经济损失,已经成为... 社会的稳定发展离不开制造业的高水平发展,生产是制造业的关键步骤,长期持续稳定的产出依赖于装备系统的稳定运行。系统故障引起的停产势必会造成一定的经济损失。如何尽早地发现装备系统的故障来避免停工停产带来的经济损失,已经成为了当前应用研究中的热点。采用定期人工检查的传统方法不仅提高了生产成本,还使得问题发现较为滞后,达不到实时监控的目的。而且,随着信息技术的高速发展,装备系统的监测也变得更加智能化。利用装备系统的历史数据检测其状态能够更敏捷、更高效地发现装备运行中的“亚健康”问题,能给装备管理者提供有益的决策支持。基于装备剩余使用寿命的数据预测,能够提供高效智能的解决方案,在工业领域有着宽广的应用前景。因此,本文聚焦于装备系统剩余使用寿命预测技术的研究进展,对近年来剩余使用寿命预测的研究进行归纳总结,并讨论各剩余使用寿命预测理论与方法的优缺点。最后,总结并展望装备系统剩余使用寿命预测技术的未来研究方向和发展趋势。 展开更多
关键词 剩余使用寿命预测 数据驱动模型 机器学习 神经网络 迁移学习
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面向重大自然灾害的救援装备研究现状及发展趋势 被引量：22
8
作者 张新 徐建华 +9 位作者 陈彤 王军政 赵江波 仲军 李兰芸 韩震峰 李宏伟 李顺 赵方 訾栓紧 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第25期10552-10565,共14页
随着地震、地质及洪涝等自然灾害多发频发,救援装备成为救灾应急力量体系的重要组成部分,中外围绕高机动、多功能、模块化、轻量化救援装备展开了深入的研究和应用。从快速抵达、救援处置、装备转场、协同救援及解决救援现场最后一公里... 随着地震、地质及洪涝等自然灾害多发频发,救援装备成为救灾应急力量体系的重要组成部分,中外围绕高机动、多功能、模块化、轻量化救援装备展开了深入的研究和应用。从快速抵达、救援处置、装备转场、协同救援及解决救援现场最后一公里的难题对中外的救援装备进行了论述,同时对中外救援装备的特点和性能进行了对比分析,提出了现有救援装备面临挑战问题,在此基础上提出了救援装备发展的方向和发展趋势,同时对救援机器人的发展进行了展望,以期对中国的应急救援装备的发展和处置能力的提升提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 自然灾害 救援 装备 机械臂
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基于卡尔曼滤波信号细分的减速器测试研究 被引量：9
9
作者 赵昊宁 许家忠 +2 位作者 张海滨 刘振 董事 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期8-15,共8页
为了改善目前高速编码器信号细分精度低、运算速度慢和成本高的现状,研究面向减速器测试的高精度正余弦编码器设计了一种基于卡尔曼滤波的信号细分系统。系统采用高速数字化仪采集编码器输出的模拟信号,经过卡尔曼滤波算法去噪,最后通... 为了改善目前高速编码器信号细分精度低、运算速度慢和成本高的现状,研究面向减速器测试的高精度正余弦编码器设计了一种基于卡尔曼滤波的信号细分系统。系统采用高速数字化仪采集编码器输出的模拟信号,经过卡尔曼滤波算法去噪,最后通过软件细分方法计算编码器实际的旋转角度。其中软件细分方法设计了模拟脉冲计数和反正切细分两种方法,模拟脉冲计数法是通过将信号反正切值模拟脉冲计数的方式得到编码器转角输出,反正切细分法是通过求取信号反正切的方式得到编码器转角输出。经过仿真验证该系统的精确度及稳定性,并在精密减速器测试平台的高精度正余弦编码器数据采集系统上进行了实际编码器运转信号数据采集,进行卡尔曼滤波前后对比实验和软件细分方法对比分析,结果表明,系统能够在可控成本范围内大幅提高编码器角度计算的准确性和测量精度。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 软件细分 减速器测试 正余弦编码器 高速数采
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基于改进A~*算法在AGV路径规划中的应用 被引量：15
10
作者 李强 于振中 +1 位作者 樊启高 郭龙 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第5期98-101,共4页
为了解决复杂环境下A~*寻路算法存在搜索节点多,搜索时间长,路径曲折的问题,提出了一种改进的A~*算法。首先,在具有障碍物的栅格地图中引入象限的概念,通过限制当前节点只朝目标节点所处的一个象限进行节点扩展,有效降低了寻路过程中搜... 为了解决复杂环境下A~*寻路算法存在搜索节点多,搜索时间长,路径曲折的问题,提出了一种改进的A~*算法。首先,在具有障碍物的栅格地图中引入象限的概念,通过限制当前节点只朝目标节点所处的一个象限进行节点扩展,有效降低了寻路过程中搜索的节点数量。其次,在估价函数中考虑了AGV行驶和转向时间消耗成本,从而有效的搜索最短时间路径。通过仿真实验分析比较了文中算法与A~*算法以及另一种改进A~*算法的搜索性能。仿真结果表明,文中算法能有效减少寻路过程中的搜索节点数和转向次数,提高了路径搜索效率和平滑度。 展开更多
关键词 改进A^*算法 启发函数 AGV 路径规划 栅格地图
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