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农业物料移运机器人协同作业时间最优轨迹规划方法

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农业机械学报 2024年第1期55卷 22-38页

作者：郭万金李儒郝钦磊曹雏清赵立军长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 芜湖哈特机器人产业技术研究有限公司博士后工作站芜湖241007 长三角哈特机器人产业技术研究院芜湖241007 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

为了解决机器人将农产品从收获场所转移到仓库或运输车辆存在的移动轨迹和作业轨迹相对独立且耗时长的问题,本文设计一种物料移运机器人,并提出一种物料移运机器人协同作业时间最优轨迹规划方法,获得机器人作业系统和行驶系统协同作业... 详细信息

为了解决机器人将农产品从收获场所转移到仓库或运输车辆存在的移动轨迹和作业轨迹相对独立且耗时长的问题,本文设计一种物料移运机器人,并提出一种物料移运机器人协同作业时间最优轨迹规划方法,获得机器人作业系统和行驶系统协同作业的时间最优轨迹。该方法建立机器人协同作业的运动学模型和动力学模型,对物料移运机器人开展时间最优轨迹规划,并基于Lyapunov理论设计控制律减少跟踪误差,最后通过Matlab/Simulink和ADAMS联合仿真验证方法的有效性。结果表明,提出的轨迹规划方法可使机器人在抓放料协同作业和避障协同作业中取得平滑且时间最优的运动轨迹,机器人各关节的位移、速度、加速度、力/力矩曲线变化平缓,两履带牵引力满足机器人的要求且可快速稳定跟踪时间最优路径。

关键词：物料移运机器人轨迹规划时间最优协同作业 A*算法

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基于视觉系统自动轨迹生成多机器人协作

科技与创新 2024年第19期 67-69页

作者：李芦江王兴华叶林杰宁波大正工业机器人技术有限公司浙江宁波315100 中国船舶重工集团公司第七一六研究所江苏连云港320700 杭州普锐视科技有限公司浙江杭州311215

轨迹示教是工业机器人应用的前提,传统工业机器人示教方式耗时长、效率低,离线编程脱离实际,无法保证示教轨迹的准确性,易发生安全事故。如何高效、快速、安全地建立机器人运行轨迹成为重要的研究方向之一。根据国内3D视觉应用领域,描... 详细信息

轨迹示教是工业机器人应用的前提,传统工业机器人示教方式耗时长、效率低,离线编程脱离实际,无法保证示教轨迹的准确性,易发生安全事故。如何高效、快速、安全地建立机器人运行轨迹成为重要的研究方向之一。根据国内3D视觉应用领域,描述了工业机器人与视觉手眼标定后,利用3D视觉系统识别工件轮廓数据,确定工件位于机器人大地坐标系的位置,用平面向量公式方程换算工件本体与其中心点的相对距离,根据特征提取算法筛选符合条件的轮廓,确定机器人运行轨迹,使用TCP/IP通信进行多台机器人的数据传输,达到多台机器人协作,降低了人工成本和耗时,在焊接、打磨、切割、刮胶等领域具有实际工程应用价值。

关键词：工业机器人 3D视觉自动轨迹机器人协作

一种基于机器人平台开发的多参数综合试验系统校准方法

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机床与液压 2024年第11期52卷 53-58页

作者：李明锐龚伟史东亮赵赢李本旺成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092 重庆凯瑞机器人技术有限公司重庆401120

针对工业机器人因长期工作导致的各项技术指标产生变化等问题,提出一种基于机器人平台开发的多参数综合试验系统校准方法。搭建由工业机器人系统、AGV小车、末端执行器、真空拉伸力测试系统和离线编程软件组成的拉伸力智能测试系统,根... 详细信息

针对工业机器人因长期工作导致的各项技术指标产生变化等问题,提出一种基于机器人平台开发的多参数综合试验系统校准方法。搭建由工业机器人系统、AGV小车、末端执行器、真空拉伸力测试系统和离线编程软件组成的拉伸力智能测试系统,根据机器人拉伸力智能测试系统的特点,通过对机器人定位子系统、视觉测量子系统和拉伸力测试子系统的校准方法进行设计和验证,试验数据结果与参考值相符,验证了该多参数综合试验系统校准方法的可靠性。

关键词：工业机器人多参数测试系统校准方法

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机器人核心零部件技术现状及趋势综述

机床与液压 2024年第3期52卷 196-202页

作者：赵赢王志杰李本旺吴曾萍重庆凯瑞机器人技术有限公司重庆401120 杭叉集团股份有限公司浙江杭州311305

机器人是制造业高质量发展的关键支撑装备,我国机器人及核心零部件已形成较为完善的产业体系,机器人用控制器综合性能指标接近国际先进水平,正向智能化、可扩展、高可靠方向引领行业发展。但在精密减速器、驱动器及伺服电机领域存在精... 详细信息

机器人是制造业高质量发展的关键支撑装备,我国机器人及核心零部件已形成较为完善的产业体系,机器人用控制器综合性能指标接近国际先进水平,正向智能化、可扩展、高可靠方向引领行业发展。但在精密减速器、驱动器及伺服电机领域存在精度保持性不足、可靠性低、运行平稳性和批量一致性差等关键“卡脖子”问题,无法满足复杂高端领域应用需求。对工业机器人核心零部件技术现状及趋势进行综述,从精密减速器、控制器系统、伺服系统以及测评方法4个方面对近些年国内外研究成果和存在的问题展开讨论,分析国内机器人核心零部件的关键技术与国际先进水平的差距,找出发展痛点与根本原因,有利于在工业机器人核心零部件研制过程中实现关键技术突破。

关键词：工业机器人精密减速器控制器伺服系统测评方法

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牵拉人工肌腱式双足机器人矢状面行走控制

机械工程学报 2024年第15期60卷 18-27页

作者：高海波王圣军单开正韩亮亮于海涛哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080 中国航天科技集团有限公司空间结构与机构技术实验室上海201108

针对传统双足机器人刚性支腿结构缺乏弹性元素的局限,提出一种借鉴人体腿-足肌腱功能的人工肌腱牵拉式支腿结构,并搭建了基于五杆拓扑构型的四自由度双足机器人原理样机。建立了基于线性倒立摆(Linear inverted pendulum,LIP)模型的双... 详细信息

针对传统双足机器人刚性支腿结构缺乏弹性元素的局限,提出一种借鉴人体腿-足肌腱功能的人工肌腱牵拉式支腿结构,并搭建了基于五杆拓扑构型的四自由度双足机器人原理样机。建立了基于线性倒立摆(Linear inverted pendulum,LIP)模型的双足机器人行走规划优化范式。提出了基于LIP模型的双足机器人动步态控制器。在摆动相阶段,采用基于贝塞尔曲线的足端轨迹规划及融合模型前馈的PD控制策略。在支撑相阶段,采用足端地面支反力前馈结合机身姿态、高度反馈的控制策略。搭建试验平台对机器人运控算法进行了有效性验证。试验结果表明,双足机器人可实现0.8 m/s(约两倍腿长/s)的稳定行走速度,机身俯仰角度波动可控制在±7°以内,机身高度波动可控制在±4 cm以内。上述研究成果可进一步推广至面向三维空间移动作业的人形机器人系统设计。

关键词：双足机器人人工肌腱动步态行走控制

G13Cr4Mo4Ni4V轴承钢重载滚动接触疲劳损伤演化及失效行为研究

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摩擦学学报 2024年第9期44卷 1219-1229页

作者：林飞虎王黎钦李臻吴继强魏帅帅束坤刘永宝哈尔滨工业大学航空航天轴承技术及装备工信部重点实验室哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨工业大学郑州研究院中国航发哈尔滨轴承有限公司

G13Cr4Mo4Ni4V高温轴承钢在航发主轴轴承中广泛应用，具有优异的接触疲劳强度.采用球棒式疲劳试验机研究其在重载润滑条件下的滚动接触疲劳(RCF)损伤演化及失效行为.通过对测试棒接触轨迹三维形貌的测量，结合混合弹流润滑分析，获取了... 详细信息

G13Cr4Mo4Ni4V高温轴承钢在航发主轴轴承中广泛应用，具有优异的接触疲劳强度.采用球棒式疲劳试验机研究其在重载润滑条件下的滚动接触疲劳(RCF)损伤演化及失效行为.通过对测试棒接触轨迹三维形貌的测量，结合混合弹流润滑分析，获取了接触区润滑行为的演变规律及其对表层和近表层疲劳失效行为的影响.通过对次表层材料微观结构组分和组织形貌的分析，研究了材料组织结构的累积损伤行为，探讨了微区润滑行为与近表层夹杂和次表层材料累积损伤之间的映射关系.研究结果表明：接触轨迹表面磨损、微点蚀和塑性变形造成接触表面润滑状态变化，润滑状态变化、近表层夹杂和次表层材料组织结构累积损伤之间的竞争机制和相互作用是造成不同疲劳失效形式的主要因素.该研究中首次对G13Cr4Mo4Ni4V轴承钢疲劳损伤演化及失效行为进行了详细分析，为轴承制造筛选材料和工艺提供数据.

关键词：轴承钢滚动接触疲劳损伤演化混合弹流润滑塑性变形

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电气自动化控制设备常见故障的维修及预防

中国设备工程 2024年第15期 193-195页

作者：张晓春厦门宏发工业机器人有限公司福建厦门361026

随着工业自动化技术的快速发展,电气自动化控制设备在提高生产效率和保障操作安全方面发挥着至关重要的作用。然而,这些设备在使用过程中可能会出现各种故障,影响生产连续性和产品质量,甚至可能导致安全事故。本文针对使用欧姆龙NJ/NX系... 详细信息

随着工业自动化技术的快速发展,电气自动化控制设备在提高生产效率和保障操作安全方面发挥着至关重要的作用。然而,这些设备在使用过程中可能会出现各种故障,影响生产连续性和产品质量,甚至可能导致安全事故。本文针对使用欧姆龙NJ/NX系列PLC开发的非标自动化设备,深入探讨了电气自动化控制设备常见故障的类型、原因、诊断方法、维修策略以及预防措施。

关键词：电气自动化控制设备故障维修预防性维护人工智能

聚丙烯酰胺/假酸浆复合材料制备及其对刚果红的吸附性能

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工程科学与技术 2024年

作者：郭万金孙浩曹雏清赵立军长三角哈特机器人产业技术研究院芜湖哈特机器人产业技术研究有限公司博士后工作站哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室

为去除染料废水中的刚果红（CR）分子，以假酸浆、聚丙烯酰胺（PAM）和改性石墨为原料，采用冷冻干燥法制备了一种复合材料吸附剂，通过扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和Zeta电位对复合材料进行了表征，研究了pH、加入量... 详细信息

为去除染料废水中的刚果红（CR）分子，以假酸浆、聚丙烯酰胺（PAM）和改性石墨为原料，采用冷冻干燥法制备了一种复合材料吸附剂，通过扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和Zeta电位对复合材料进行了表征，研究了pH、加入量、吸附时间、温度与溶液浓度对其吸附CR性能的影响，并利用吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学研究了吸附过程。材料表征结果表明：所制备复合材料具有较好的空间结构，表面粗糙不均且存在大量活性位点和多种官能团，有明显的褶皱，比表面积较大。吸附实验结果表明：pH是影响复合材料吸附CR的性能的主要因素，复合材料对CR的吸附性能在酸性和中性溶液中较好，碱性条件下较差；当溶液pH=7时，CR去除率可达89.6%；初始溶液浓度为80 mg/L时，CR去除率随吸附剂投入量增加由76.5%提高至86.6%；当初始溶液浓度100 mg/L及复合材料投入量100 mg时，吸附平衡时间约为826 min，CR去除率为84.5%；复合材料对CR的吸附属于放热过程，在303 ～323 K温度范围内，复合材料对CR的吸附性能随温度的增加而降低。吸附动力学分析结果表明，复合材料对CR的吸附符合伪一级动力学模型；等温线分析结果表明，吸附反应更加符合Freundlich等温线模型，吸附过程主要发生在复合材料的非均相吸附位点上且以化学吸附为主；热力学分析结果表明，复合材料对CR的吸附是自发的放热过程；研究表明复合材料具有良好的重复利用性。

关键词：假酸浆聚丙烯酰胺改性石墨吸附性能刚果红

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玻璃磨边加工中抛光轮半径磨损补偿方法

工业控制计算机 2024年第5期37卷 159-160页

作者：万军杨甘玉轩张锦源莫海杰钟文浩广州奇芯机器人技术有限公司广东广州510070

根据抛光轮磨损的特性,采用阿基米德螺线模型,控制抛光轮相对工件以恒定线速度运动,同时不同材质的抛光轮按照对应恒定的磨损率磨损,利用累计的加工轨迹长度与磨损率计算抛光轮实时半径值,实现半径磨损补偿。实验结果证明该方法有效,在... 详细信息

根据抛光轮磨损的特性,采用阿基米德螺线模型,控制抛光轮相对工件以恒定线速度运动,同时不同材质的抛光轮按照对应恒定的磨损率磨损,利用累计的加工轨迹长度与磨损率计算抛光轮实时半径值,实现半径磨损补偿。实验结果证明该方法有效,在加工全过程中能保持稳定良好的抛光效果。

关键词：半径磨损补偿阿基米德螺线相对线速度恒定