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成品飞剪可编程序控制器系统的改进

大连特殊钢 1996年第4期 32-34页

作者：丛志文孙吉利三轧分

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基于双目视觉的番茄图像处理及采摘轨迹规划

机床与液压 2020年第23期48卷 112-118页

作者：丛志文王好臣高茂源李家鹏王泽政山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

针对番茄采摘自动化水平不高的问题,设计一种利用双目视觉采集系统和机器人定位技术的番茄采摘系统。利用双目立体视觉系统进行图像采集,构建模型并进行标定校正。通过图像处理技术将图像预处理,从而获得成熟番茄的具体轮廓;根据番茄类... 详细信息

针对番茄采摘自动化水平不高的问题,设计一种利用双目视觉采集系统和机器人定位技术的番茄采摘系统。利用双目立体视觉系统进行图像采集,构建模型并进行标定校正。通过图像处理技术将图像预处理,从而获得成熟番茄的具体轮廓;根据番茄类椭圆形状确定其中心点坐标,并将其转换为空间坐标,便于机器人末端执行器抓手进行定位采摘。针对各关节运动限制提出平滑性约束,通过改进蚁群算法,获得采摘抓手较平滑且距离最短的路径。仿真结果表明:该方法可基本满足采摘图像处理要求,能获得运动距离最短且平滑的路径,为实现番茄全自动化采摘提供参考。

关键词：双目视觉图像处理末端抓手蚁群算法轨迹规划

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KR16-2机器人运动学分析及路径规划

机床与液压 2020年第15期48卷 50-55页

作者：丛志文王好臣高茂源王泽政李家鹏山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

为提高KR16-2机器人在实际工作中的效率,通过改进的D-H法,建立KR16-2的运动学方程并构建模型。采用五段位置S曲线插补法对轨迹进行优化处理,提高机器人运动的平稳性。提出适应度的多重控制方法,结合对各类算子的重新标定,得到该机器人... 详细信息

为提高KR16-2机器人在实际工作中的效率,通过改进的D-H法,建立KR16-2的运动学方程并构建模型。采用五段位置S曲线插补法对轨迹进行优化处理,提高机器人运动的平稳性。提出适应度的多重控制方法,结合对各类算子的重新标定,得到该机器人工作的最优平滑路径。仿真实验表明:采用此方法该机器人获得了较平滑且距离最优的路径。

关键词： KR16-2机器人运动学路径规划遗传算法曲线插补

基于视觉引导的多类型管件识别与位姿估计研究

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机床与液压 2021年第8期49卷 24-29页

作者：高茂源王好臣丛志文赵锦泽于跃华李家鹏山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

针对管件在机器人抓取中的分类识别、位姿估计等问题,对随机摆放管件的模板匹配识别、立体匹配和三维位姿估计进行了研究。通过标定得到左右相机的内外参数,然后进行双目标定、矫正以及手眼标定。优化了模板匹配算法,利用亚像素级精度... 详细信息

针对管件在机器人抓取中的分类识别、位姿估计等问题,对随机摆放管件的模板匹配识别、立体匹配和三维位姿估计进行了研究。通过标定得到左右相机的内外参数,然后进行双目标定、矫正以及手眼标定。优化了模板匹配算法,利用亚像素级精度提取管件的边缘轮廓。选择合适的图像金字塔层数以提高匹配速度,实现多类型管件的分类识别。通过立体匹配提取管件视差图,结合标定参数和双目视觉的三角测距原理实现管件的位姿估计,并进行多组位姿提取实验。设计开发MFC和Halcon联合编程的管件识别与位姿估计系统。实验结果表明:该系统可实现管件在随机摆放情况下的实时准确分类识别与位姿估计,满足工业的实际应用需求。

关键词：多类型管件双目视觉模板匹配立体匹配视差图位姿估计

基于RobotStudio的机器人码垛优化研究

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组合机床与自动化加工技术 2020年第11期 38-41页

作者：高茂源王好臣丛志文王泽政李家鹏山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

以码垛工作站中一机多线的模式为研究对象,利用瑞典ABB机器人推出的仿真软件RobotStudio搭建了两条输送链的码垛工作站,构建了工作站的整体布局,利用SolidWorks软件设计机器人末端夹具并导入至RobotStudio中,为夹具和输送链进行动态Smar... 详细信息

以码垛工作站中一机多线的模式为研究对象,利用瑞典ABB机器人推出的仿真软件RobotStudio搭建了两条输送链的码垛工作站,构建了工作站的整体布局,利用SolidWorks软件设计机器人末端夹具并导入至RobotStudio中,为夹具和输送链进行动态Smart组件的创建、I/O信号的连接,为机器人配置I/O信号板与外部设备进行信号的交互通讯,并对机器人的离线编程进行分析。对不同TCP速度下的速度轨迹曲线和机器人作业能耗进行分析,优化,实现了一台机器人对两条输送链的产品进行码垛的仿真过程。该研究可以为多进多出的码垛生产线提供参考和理论依据。

关键词：工业机器人码垛 RobotStudio 优化

基于RobotStudio的机器人上下料工作站仿真分析与优化

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组合机床与自动化加工技术 2020年第8期 60-63页

作者：高茂源王好臣丛志文王泽政李家鹏山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

以机器人上下料为研究对象,利用RobotStudio和SolidWorks搭建了机器人上下料智能工作站,规划了工作站的空间布局,为机器人设计了末端夹具。根据工作站的运行模式创建了仿真运行的I/O信号与逻辑,分析了机器人程序,同时动态监测设备间的... 详细信息

以机器人上下料为研究对象,利用RobotStudio和SolidWorks搭建了机器人上下料智能工作站,规划了工作站的空间布局,为机器人设计了末端夹具。根据工作站的运行模式创建了仿真运行的I/O信号与逻辑,分析了机器人程序,同时动态监测设备间的碰撞情况,分析优化了机器人的作业性能,实现了机器人为4台数控机床自动上下料的仿真与优化。仿真结果表明:碰撞监测功能可动态观察机器人作业过程中的碰撞情况,实时改变系统参数可将机器人的作业性能数据化,直观的分析和优化机器人的速度、作业能耗与电机功率,指导现场生产。

关键词：工业机器人上下料 RobotStudio 碰撞检测分析优化

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基于DXF的复杂工件标定及相机参数优化

组合机床与自动化加工技术 2021年第10期 14-18页

作者：于跃华王好臣赵锦泽丛志文高茂源李家鹏山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

为提高视觉伺服工业机器人对目标工件识别定位的精度,减小标定过程中的各项误差,在VC中设计了提取DXF文件实体段信息的程序。将DXF文件的提取与圆形基准面四点标定法和相交平面六点标定法相结合,为复杂工件的标定提供了准确的CAD图元信... 详细信息

为提高视觉伺服工业机器人对目标工件识别定位的精度,减小标定过程中的各项误差,在VC中设计了提取DXF文件实体段信息的程序。将DXF文件的提取与圆形基准面四点标定法和相交平面六点标定法相结合,为复杂工件的标定提供了准确的CAD图元信息支持;针对相机标定时的参数优化问题提出了一种自适应权重粒子群算法,该方法在使用张正友标定法获取了内参初始值的基础上对参数进行优化,扩大了惯性权重数值范围,同时根据每个粒子不同迭代阶段的适应值来赋予其特定的权重值,使不同的粒子具有适合其位置的速度,在保证收敛速度的同时避免了传统标定方法中算法易局部收敛的问题。实验结果表明:该方法成功减小了镜头畸变造成的误差,比传统方法具有更高的精度。

关键词： DXF提取相机标定自适应权重粒子群算法相机参数优化

基于改进Koopman算子在线预估器的海洋浮体路径跟踪预测控制算法

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控制与决策 2025年第3期40卷 863-870页

作者：丁博文付东飞金志豪黎明中国海洋大学工程学院中国海洋大学海洋工程与技术创新研究院

针对具有强非线性动力学特性的海洋浮体路径跟踪问题,提出基于改进Koopman算子在线预估器的模型预测控制(MPC)算法.在算子可观测函数中引入状态时延变量与状态导数,将浮体动态系统提升到希尔伯特空间,使其高维线性化模型包含更多系统模... 详细信息

针对具有强非线性动力学特性的海洋浮体路径跟踪问题,提出基于改进Koopman算子在线预估器的模型预测控制(MPC)算法.在算子可观测函数中引入状态时延变量与状态导数,将浮体动态系统提升到希尔伯特空间,使其高维线性化模型包含更多系统模态.据此提出基于Koopman算子的线性预估器,该数据驱动方法通过在提升空间中解决最小二乘问题,对系统的输入-输出数据进行非线性变换.将扩展动态模式分解得到的线性模型作为MPC控制器的内模,以此方式设计的MPC优化问题与一般线性动态系统的MPC优化问题具有相同的计算复杂度.此外，既可以以线性的方式对状态和控制输入施加线性不等式约束，也可以施加源自海洋浮体动态特性的非线性约束.为了减少计算时间，在线预测器采用增量更新策略.将所提出控制方案应用于海洋浮体的路径跟踪控制，并通过仿真实验验证其有效性.

关键词：海洋浮体 Koopman算子模型预测控制路径跟踪扩展动态模式分解增量更新

基于HALCON的机械零件尺寸快速精密测量

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机电工程技术 2020年第3期49卷 71-74,127页

作者：高茂源王好臣丛志文王泽政李家鹏山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

针对现有机械零件尺寸测量过程中的检测速度慢、精度低、成本高等问题,提出一种基于HALCON的机械零件尺寸测量方案,包括硬件和软件两部分。利用HALCON对相机进行标定,通过图像去噪、区域特征提取、仿射变换以及边缘检测等手段提取零件... 详细信息

针对现有机械零件尺寸测量过程中的检测速度慢、精度低、成本高等问题,提出一种基于HALCON的机械零件尺寸测量方案,包括硬件和软件两部分。利用HALCON对相机进行标定,通过图像去噪、区域特征提取、仿射变换以及边缘检测等手段提取零件图像的边缘轮廓。通过HALCON的直线拟合算子得到零件的边线尺寸,借助外部导入的封装最小二乘拟合算子拟合圆,得到内孔尺寸。通过与高精度测量仪的测量结果对比可知,该方案能够实现高效率、高精度的机械零件非接触式实时测量,满足工业生产的检测精度要求,可应用于实际生产中。

关键词：图像处理相机标定 HALCON 曲线拟合视觉测量