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基于ZRM-MDH模型转换的串联机器人运动学参数标定

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农业机械学报 2021年第3期52卷 382-389页

作者：乔贵方万其吕仲艳康传帅孙大林温秀兰南京工程学院自动化学院南京211167 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

运动学参数误差是影响工业机器人绝对定位精度的主要因素,通过误差标定能够有效地提高工业机器人的精度。运动学模型的完整性、连续性与冗余性对运动学参数的辨识精度影响较大。为尽可能地提高机器人的标定精度,并易于实现机器人误差补... 详细信息

运动学参数误差是影响工业机器人绝对定位精度的主要因素,通过误差标定能够有效地提高工业机器人的精度。运动学模型的完整性、连续性与冗余性对运动学参数的辨识精度影响较大。为尽可能地提高机器人的标定精度,并易于实现机器人误差补偿,本文提出一种基于ZRM-MDH模型转换的机器人运动学参数标定方法。首先,基于零参考模型(ZRM)建立TX60型串联工业机器人的位姿误差模型,结合测量位姿误差辨识ZRM的参数;其次,基于圆点分析法将ZRM转换成MDH模型。在TX60型机器人前侧工作区域内任意选择50个测量点,实施运动学参数误差标定。实验表明,基于MDH模型标定后的机器人平均综合定位误差为0.081 mm,而经过ZRMMDH模型转换后的机器人平均综合定位误差为0.062 mm。为验证标定方法的稳定性,在TX60型机器人前侧工作区域内,选择5个区域实施运动学参数误差标定,结果表明,基于ZRM-MDH模型转换获得的标定精度稳定性相对较好。

关键词：串联机器人零参考模型 MDH模型模型转换激光跟踪仪

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基于最优位姿集的机器人标定及不确定度评定

仪器仪表学报 2022年第9期43卷 276-283页

作者：温秀兰宋爱国冯月贵唐国寅吕仲艳佘媛南京工程学院自动化学院南京211167 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 南京市特种设备安全监督检验研究院南京210028

为解决因标定位姿点随机选择导致机器人标定结果不稳定、可靠性低问题,研究了基于雅克比矩阵奇异值计算可观测指标的最优位姿点数目及最优位姿集选择算法,建立了机器人MDH模型,采用LM算法对几何参数进行辨识,使用LeicaAT960激光跟踪仪... 详细信息

为解决因标定位姿点随机选择导致机器人标定结果不稳定、可靠性低问题,研究了基于雅克比矩阵奇异值计算可观测指标的最优位姿点数目及最优位姿集选择算法,建立了机器人MDH模型,采用LM算法对几何参数进行辨识,使用LeicaAT960激光跟踪仪分别在最优位姿集和随机位姿集下对Staubli TX60机器人末端位姿大量实测;在分析研究机器人标定不确定度来源基础上,采用测量不确定指南(GUM)计算几何参数标定的不确定度及蒙特卡洛模拟法对机器人末端位置不确定度进行评估,结果表明,经最优位姿集标定后的机器人不仅在测试点精度有大幅提升,而且几何参数及末端位置平均不确定度约为随机位姿集标定的0.11倍,标定结果稳定可靠,泛化能力强,适于在高精度、大范围作业场合推广应用。

关键词：工业机器人最优位姿集几何参数标定不确定度评定

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工业机器人运动学参数标定的位姿点集优化研究

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仪表技术与传感器 2021年第7期 97-102,121页

作者：吕仲艳温秀兰崔伟祥乔贵方南京工程学院自动化学院江苏南京211167

针对工业机器人标定时因位姿点选择随机导致标定结果不稳定的问题,开展了位姿点集优化方法研究。首先,以可观测指数O 1为依据,通过随机搜索算法确定最优位姿点的数目;其次,提出改进最优点集选择算法用于筛选最优位姿集。通过对EFORT ER1... 详细信息

针对工业机器人标定时因位姿点选择随机导致标定结果不稳定的问题,开展了位姿点集优化方法研究。首先,以可观测指数O 1为依据,通过随机搜索算法确定最优位姿点的数目;其次,提出改进最优点集选择算法用于筛选最优位姿集。通过对EFORT ER10L-C10和Staubli TX60机器人进行标定实验,结果表明:采用优化初始位姿集能够将改进最优点集选择算法运行效率提高约12%,与随机位姿集标定结果相比,经最优位姿集标定后的机器人其测试集平均绝对位置精度提升约9%,EFORT ER10L-C10和Staubli TX60机器人运动学参数的泛化能力分别提高91%、53%,证实了提出方法可获得泛化能力更强的运动学参数,使标定结果更加稳定,进一步提高机器人标定精度,适于在大范围、高精度机器人作业中推广应用。

关键词：机器人标定可观测指数最优位姿集运动学参数泛化能力

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基于几何参数标定的串联机器人精度提升

计量学报 2020年第12期41卷 1461-1467页

作者：赵艺兵温秀兰乔贵方吕仲艳宋爱国康传帅南京工程学院工业中心创新创业学院江苏南京211167 南京工程学院自动化学院江苏南京211167 东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096

为了提升串联机器人绝对定位精度,提出了基于零参考模型(ZRM)的机器人几何参数标定方法。建立了包含方向矢量和连接矢量的机器人零参考模型;针对模型特点,利用改进遗传算法(IGA)优化求解零位方向分量和位置方向分量,给出了用IGA标定几... 详细信息

为了提升串联机器人绝对定位精度,提出了基于零参考模型(ZRM)的机器人几何参数标定方法。建立了包含方向矢量和连接矢量的机器人零参考模型;针对模型特点,利用改进遗传算法(IGA)优化求解零位方向分量和位置方向分量,给出了用IGA标定几何参数目标函数值计算方法及求解几何参数误差的具体步骤。通过对ER10L-C10工业机器人不同测点下仿真标定及实测研究结果表明:IGA方法能够快速对机器人ZRM的几何参数实现标定,当标定点设定为50个左右时,标定后的机器人在测试点的精度提升泛化能力较好,对ER10L-C10机器人在整个工作空间内实测标定其末端绝对定位精度提升约90%,该方法适于在有高定位精度要求的串联机器人中推广应用。

关键词：计量学串联机器人几何参数标定零参考模型改进遗传算法定位精度

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工业场景下基于深度学习的散乱堆叠工件识别

南京工程学院学报（自然科学版） 2020年第3期18卷 1-5页

作者：孙乔温秀兰姚波吕仲艳崔伟祥南京工程学院自动化学院江苏南京211167

针对工业机器人分拣场景下的散乱堆叠工件目标识别率不高、实时性较差的问题,采用检测速度较快且性能较好的深度学习YOLO v3算法对工业场景下的法兰盘和三通管进行目标识别,使用Darknet53网络,采用Kmeans聚类得到先验框的尺寸,并使用log... 详细信息

针对工业机器人分拣场景下的散乱堆叠工件目标识别率不高、实时性较差的问题,采用检测速度较快且性能较好的深度学习YOLO v3算法对工业场景下的法兰盘和三通管进行目标识别,使用Darknet53网络,采用Kmeans聚类得到先验框的尺寸,并使用logistic对目标进行预测.通过KinectV2相机采集目标RGB数据制作数据集,完成样本的训练.试验结果表明,在工业场景下YOLO v3算法相较于传统算法HOG+SVM对散乱堆叠的目标识别结果准确率更高、识别速度更快,并且具有良好的鲁棒性.

关键词：机器人分拣深度学习工件识别 YOLO v3

基于改进粒子群算法的机器人几何参数标定研究

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2019年第2期11卷 144-150页

作者：温秀兰吕仲艳贺顺王东霞康传帅赵艺兵南京工程学院自动化学院南京211167

为了提高机器人末端绝对定位精度,提出了基于改进粒子群算法(IPSO)的机器人几何参数标定方法.首先,为避免当机器人相邻两轴线平行或接近平行时,模型存在奇异性,建立了串联机器人MDH模型;其次,针对机器人几何参数标定特点,提出用改进粒... 详细信息

为了提高机器人末端绝对定位精度,提出了基于改进粒子群算法(IPSO)的机器人几何参数标定方法.首先,为避免当机器人相邻两轴线平行或接近平行时,模型存在奇异性,建立了串联机器人MDH模型;其次,针对机器人几何参数标定特点,提出用改进粒子群算法优化标定机器人几何参数,其中粒子初始位置和速度由拟随机Halton序列产生,采用浓缩因子法修改粒子飞行速度,建立了用IPSO标定机器人几何参数目标函数数学模型,确立了用该算法优化标定几何参数的具体步骤.通过对ER10L-C10工业机器人仿真与实测标定,结果证实:采用该方法能够快速标定机器人几何参数,经标定后的机器人末端绝对定位精度有大幅提高.该算法简单,鲁棒性强,易于在工业机器人标定中推广应用.

关键词：机器人几何参数标定改进粒子群算法绝对定位精度

二元混压式进气道窄缝形射流调节结构参数设计

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航空动力学报 2012年第7期27卷 1562-1570页

作者：游进夏智勋刘冰吕仲国防科学技术大学航天与材料工程学院长沙410073

针对窄缝形主动射流用于二元混压式超声速进气道再起动特性调节的结构参数设计,开展了大量定常数值模拟研究,得到了窄缝位置、宽度及喷射角度等结构参数对再起动特性的影响趋势,利用少量非定常算例验证了定常计算结果的准确性.结果表明... 详细信息

针对窄缝形主动射流用于二元混压式超声速进气道再起动特性调节的结构参数设计,开展了大量定常数值模拟研究,得到了窄缝位置、宽度及喷射角度等结构参数对再起动特性的影响趋势,利用少量非定常算例验证了定常计算结果的准确性.结果表明:射流的注入使进气道产生超声速溢流,并出现可动气动喉道等新的再起动流场特征.约进气道流量1%的射流流量能产生约5%的溢流量,在溢流作用下,4.5%～11%的射流流量使进气道实现了再起动,射流流量越大,射流分离区也越大,进气道越难实现再起动.研究还发现:窄缝位置及宽度对射流溢流效率的影响很小,但窄缝位置存在一个有效作用范围,只有在距唇口35～65mm的位置注入射流,进气道才能实现再起动.射流喷射角对射流溢流效率的影响较大.射流喷射角越大,射流的溢流效率越高,再起动所需的射流流量及其范围也越小.

关键词：二元混压式进气道窄缝形射流调节再起动特性数值模拟结构参数设计溢流效率

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天然气脱汞吸附剂的制备及其性能评价

化工进展 2019年第2期38卷 1107-1112页

作者：林富荣仲艳艳常州大学石油化工学院江苏常州213164

天然气中含汞会对天然气的开发及使用带来危害,实验采用固定床吸附法脱除天然气中的汞。实验以Al_2O_3和活性炭复合颗粒为载体,通过浸渍法负载S、CuS和CuSx多组分活性物,制备了天然气脱汞吸附剂,考察了制备工艺条件的影响。采用X射线衍... 详细信息

天然气中含汞会对天然气的开发及使用带来危害,实验采用固定床吸附法脱除天然气中的汞。实验以Al_2O_3和活性炭复合颗粒为载体,通过浸渍法负载S、CuS和CuSx多组分活性物,制备了天然气脱汞吸附剂,考察了制备工艺条件的影响。采用X射线衍射检测(XRD)与扫描电镜(SEM)对活性物负载情况进行了表征。结果表明,在载体上成功负载了CuS和S,其中CuS质量分数为12.80%,总S质量分数为8.32%。以含汞空气模拟含汞天然气,考察了进气口汞含量、停留时间对脱汞吸附剂脱汞效果的影响。结果表明,脱汞剂处理汞含量为300μg/m^3的天然气,停留时间为1s时,出口汞含量为24.99μg/m^3,已达到工业天然气要求。当停留时间为2s、进气口汞含量达到600μg/m^3时,经脱汞剂脱汞后,出口汞含量为18.92μg/m^3,达到小于28μg/m^3要求。脱汞吸附剂的汞容量达到6.36%。

关键词：天然气汞吸附剂硫氧化铝

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一串红保护地杂交制种技术

北方园艺 2007年第9期 169-170页

作者：仲艳丽玉溪农业职业技术学院云南玉溪653100

一串红适应性强,花序修长,颜色鲜红,花期长,且不易凋谢,景观效果好,节日气氛浓,是布置大型花坛、花境、盛大会场的理想花卉.花坛栽培或盆栽均理想,在我国园林景观中和城市环境布置的应用上是最普遍、用量最多、用种量最大的草本花卉.一... 详细信息

一串红适应性强,花序修长,颜色鲜红,花期长,且不易凋谢,景观效果好,节日气氛浓,是布置大型花坛、花境、盛大会场的理想花卉.花坛栽培或盆栽均理想,在我国园林景观中和城市环境布置的应用上是最普遍、用量最多、用种量最大的草本花卉.一串红繁殖主要依靠播种,种子用量很大.为获得优良的种子,为园林绿化美化事业降低成本,获得更好的景观效果,进行一串红杂交制种有重要意义.

关键词：杂交制种技术一串红保护地景观效果花坛栽培环境布置园林景观草本花卉