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物料搬运机器人的快速视觉识别技术研究

现代信息科技 2023年第19期7卷 99-101,106页

作者：朱志伟张淋毛翔舶侯群周俊江汉大学人工智能学院湖北武汉430056

智能物料搬运机器人在化工、医药、物流等行业中得到了广泛的应用。智能物料搬运机器人可提供定位、移动避障、路径规划、物料识别、二维码识别、信息接收等重要功能。其中视觉识别是机器人运转中非常重要的一个环节。文章基于OpenMV模... 详细信息

智能物料搬运机器人在化工、医药、物流等行业中得到了广泛的应用。智能物料搬运机器人可提供定位、移动避障、路径规划、物料识别、二维码识别、信息接收等重要功能。其中视觉识别是机器人运转中非常重要的一个环节。文章基于OpenMV模块对物料颜色识别和二维码识别进行深入的研究,对识别技术方法进行相应的改进和优化。在相应场景中拍照选取合适颜色阈值,对二维码图像进行预处理后完成译码,提高机器人识别的速度和准确率。

关键词：视觉识别 OpenMV 物料搬运图像处理

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物料搬运机械手的安全避障技术研究

物料搬运机械手的安全避障技术研究

作者：吴力杰上海应用技术大学

学位级别：硕士

物料搬运机械手是工业机器人的一个重要类别,广泛用于自动化生产以及柔性加工领域,代替人工完成车间内产品装配或货物搬运等工作。工业机械手主要由刚性极强的金属材料构成导致质量较大,一旦发生失控,其巨大惯性产生的冲击力必将产生巨... 详细信息

物料搬运机械手是工业机器人的一个重要类别,广泛用于自动化生产以及柔性加工领域,代替人工完成车间内产品装配或货物搬运等工作。工业机械手主要由刚性极强的金属材料构成导致质量较大,一旦发生失控,其巨大惯性产生的冲击力必将产生巨大破坏力,造成人员安全隐患和财产设备的损失。机械手智能化主要依靠各种传感器的加持实现,正是基于避障传感器,机械手的避障技术的研究得以持续发展。本课题的研究内容如下:了解搬运机械手的工作原理和流程,分析机械手在运作过程中可能存在的故障隐患;基于机械手的用途,使用Soild Works制图软件建立机械手的三维模型,并对其进行动力学分析以验证稳定性;分析用于机器人控制的控制系统并加以优化;以安全研究为重点,着重设计用于提升安全性能的安全避障系统;对目前应用于避障和路径规划领域的经典算法和智能算法进行介绍,选择人工势场法作为本次物料搬运机械手的避障算法,对该算法存在的传统局限进行分析和改进,提升算法的执行效率,提升机械手的安全作业性能,避免由于避障算法缺陷等因素造成安全事故。

关键词：机械手物料搬运控制系统避障算法

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物料搬运操控系统及方法

起重运输机械 2023年第2期 29-33页

作者：郑毅斐靳少朋张世杰袁楷崔学强北京起重运输机械设计研究院有限公司北京10007

文中介绍了一种新型物料搬运操控系统及方法,可以解决与现有先进搬运系统技术的搬运目标、运行目的和逻辑有较大差别的问题,主要包含该系统的逻辑、组成、重点功能、前景等,重点增加了对人员、车辆等动态障碍实时探测且能立即做出响应... 详细信息

文中介绍了一种新型物料搬运操控系统及方法,可以解决与现有先进搬运系统技术的搬运目标、运行目的和逻辑有较大差别的问题,主要包含该系统的逻辑、组成、重点功能、前景等,重点增加了对人员、车辆等动态障碍实时探测且能立即做出响应的安全监测功能,并设计了一种可管理全自动运行功能的方法。该操控系统可大大增强搬运设备的环境感知能力,提高设备运行的安全度、智能化。

关键词：物料搬运操控系统智能制造安全监测环境感知

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基于神经网络和知识库的物料配送动态调度

湖南大学学报（自然科学版） 2020年第4期47卷 1-9页

作者：周炳海朱柘鑫同济大学机械与能源工程学院上海201804

为有效地解决汽车混流装配线中多载量小车物料配送的动态调度问题,提出基于知识库和神经网络的调度方法.首先,对汽车装配线物料配送的动态调度问题进行描述,建立以装配线产量和多载量小车的物料搬运距离作为衡量指标的目标函数.然后通过... 详细信息

为有效地解决汽车混流装配线中多载量小车物料配送的动态调度问题,提出基于知识库和神经网络的调度方法.首先,对汽车装配线物料配送的动态调度问题进行描述,建立以装配线产量和多载量小车的物料搬运距离作为衡量指标的目标函数.然后通过Plant Simulation软件生成针对汽车混流装配线的仿真数据并对神经网络模型进行离线训练,在实时阶段利用神经网络模型和知识库实现多载量小车最优调度规则的选取.实验结果表明:所提出的调度规则选取方法选择的调度规则大多为最优调度规则,以较低的调度规则计算复杂性确保了调度的实时性能,能够很好地应对动态环境的变化,从而有效提升了多载量小车的动态调度水平.

关键词：汽车混流装配线动态调度物料搬运神经网络人工智能

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装配线物料搬运的拉格朗日松弛算法

控制理论与应用 2017年第4期34卷 491-498页

作者：周炳海胡理嫚同济大学机械与能源工程学院上海201804

为提高汽车制造企业混流装配线的运行效益,提出了基于看板模型的多封闭循环路径多载量小车物料配送调度方法—–装配线物料配送调度的拉格朗日松弛算法.首先对问题域进行了描述并做出了具体假设,以最小化配送系统总成本为目标,建立了混... 详细信息

为提高汽车制造企业混流装配线的运行效益,提出了基于看板模型的多封闭循环路径多载量小车物料配送调度方法—–装配线物料配送调度的拉格朗日松弛算法.首先对问题域进行了描述并做出了具体假设,以最小化配送系统总成本为目标,建立了混合整数规划模型.在此基础上,针对该模型提出了两种算法—–次梯度和随机步长拉格朗日松弛算法,将松弛问题分解为两个决策子问题分别进行求解.仿真实验表明提出的两种调度算法均适用于该研究问题域,并在求解时间及稳定性上表现出良好的性能.

关键词：物料搬运看板调度拉格朗日松弛

基于析取图考虑物料搬运的Job Shop调度算法

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东北大学学报（自然科学版） 2016年第1期37卷 138-142页

作者：周炳海周淑美赵猛同济大学机械与能源工程学院上海201804

为有效解决考虑物料搬运设备的Job Shop调度问题,建立了非线性规划模型及改进析取图模型.在此基础上,以最小化最大完工时间makespan为调度目标,构造了两阶段结构式启发式调度算法.第一阶段,将析取图分解为机床调度析取子图和搬运设备调... 详细信息

为有效解决考虑物料搬运设备的Job Shop调度问题,建立了非线性规划模型及改进析取图模型.在此基础上,以最小化最大完工时间makespan为调度目标,构造了两阶段结构式启发式调度算法.第一阶段,将析取图分解为机床调度析取子图和搬运设备调度析取子图,提出一个双层递进启发式算法.上层利用分支思想求解机床调度析取子图,根据上层结果,求解搬运设备调度析取子图.在第一阶段解的基础上,第二阶段构造了基于块理论的调度优化启发式算法.最后对算法进行了仿真分析,结果表明所提出的算法是有效、可行的.

关键词：析取图物料搬运调度 Job Shop 启发式算法

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基于支持向量机的多载量小车实时调度

吉林大学学报（工学版） 2016年第6期46卷 2027-2033页

作者：周炳海徐佳惠同济大学机械与能源工程学院上海201804

为了有效地解决车辆装配系统中多载量小车的实时调度问题,提出了基于支持向量机的实时调度方法。首先对多载量小车的实时调度问题进行描述,同时建立以车辆装配线产量和物料搬运距离作为评价指标的目标函数。然后通过车辆装配线的物料搬... 详细信息

为了有效地解决车辆装配系统中多载量小车的实时调度问题,提出了基于支持向量机的实时调度方法。首先对多载量小车的实时调度问题进行描述,同时建立以车辆装配线产量和物料搬运距离作为评价指标的目标函数。然后通过车辆装配线的物料搬运系统仿真生成样本离线训练支持向量机模型,在实时阶段利用支持向量机模型实现多载量小车"等待"或"搬运"的调度决策。试验结果表明,本文提出的方法明显优于最小批量法,其运行速度快、实时调度效果好,且对动态环境变化具有一定的自适应性,能够有效提升多载量小车的实时调度水平。

关键词：人工智能多载量小车支持向量机实时调度物料搬运

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物料搬运移动机器人的优化设计

物料搬运移动机器人的优化设计

作者：杨宗林合肥工业大学

学位级别：硕士

工业4.0的提出,带来了“智能工厂”和“智能生产”的两大发展主题,传统工业正在经受着一场自动化和智能化的变革。项目设计了一款基于激光和视觉导航的物料搬运移动机器人。本文在项目设计基础上对机器人进行机械和控制系统的优化设计,... 详细信息

工业4.0的提出,带来了“智能工厂”和“智能生产”的两大发展主题,传统工业正在经受着一场自动化和智能化的变革。项目设计了一款基于激光和视觉导航的物料搬运移动机器人。本文在项目设计基础上对机器人进行机械和控制系统的优化设计,使其性能更加完善,可靠性更高,并开展了一系列实验验证。同时,设计实现了物料搬运移动机器人与智能生产线的系统集成,适应自动化柔性生产线的生产需要。首先,机械系统部分,建立减震悬架系统的MATLAB仿真模型进行参数调试,对减震悬架机械机构进行优化设计并实验验证,减小移动机器人在行驶过程中的振动,为传感器件提供稳定可靠的工作环境。其次,控制系统部分,本文设计开发无线遥控模块,实现对机器人的远程手动控制;增加触摸屏显示的内容和可操作的功能,改善人机交互体验;提高运动控制算法的精度,从而优化机器人加减速运动曲线。最后,在移动机器人与智能生产线的系统集成部分,设计PLC之间无线调度的程序,实现了西门子PLC间的无线通信,并且实际应用到移动机器人中。编写智能生产线的系统管理的上位机软件,实现车间的在线监控与回放、移动机器人在车间的行驶路线、生产量的实时报表和保存。在红外导航的基础上,设计转向和超声波避障的程序,实现移动机器人遇障停车,为该移动机器人在智能生产线间的无人运行提供了可能性。

关键词：移动机器人物料搬运机械系统控制系统智能制造

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物料搬运机械手结构设计试验

机械研究与应用 2020年第1期33卷 112-115,120页

作者：郜敏杜正昱山西能源学院山西晋中030604 北京信息科技大学北京100089

传统的人工搬运已不能满足现有的生产规模。通过机械手实现物料搬运已成为一个重要的课题。针对3自由度物料搬运机械手,重点阐述机械手手部、手腕、手臂及立柱的设计,通过对手爪、手腕及立柱进行分析,采用单支点回转型手爪、回转气缸驱... 详细信息

传统的人工搬运已不能满足现有的生产规模。通过机械手实现物料搬运已成为一个重要的课题。针对3自由度物料搬运机械手,重点阐述机械手手部、手腕、手臂及立柱的设计,通过对手爪、手腕及立柱进行分析,采用单支点回转型手爪、回转气缸驱动手腕以及升降和回转气缸驱动立柱,可实现将正在加工的产品从一个工位移动到另一个工位。所涉及的机械手可代替人类进行物料搬运,提高工作效率。

关键词：机械手物料搬运单支点回转型