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复杂纹理工件的位姿检测方法研究

机床与液压 2024年第2期52卷 50-56页

作者：刘建春刘轩蒋炳翔李伟厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 厦门市机器人系统与数字制造重点实验室福建厦门361024 厦门航天思尔特机器人系统股份公司福建厦门361023

针对工业检测中一类具有平面特征的复杂纹理金属工件的位姿检测问题,使用双目视觉和DLP投影仪,将工件的局部特征作为检测重点,提出一种投影差分多线结构光的方法,使差分结构光的中心线相互补偿,减少提取光条中心线出现异常点的概率。运... 详细信息

针对工业检测中一类具有平面特征的复杂纹理金属工件的位姿检测问题,使用双目视觉和DLP投影仪,将工件的局部特征作为检测重点,提出一种投影差分多线结构光的方法,使差分结构光的中心线相互补偿,减少提取光条中心线出现异常点的概率。运用极线约束特征点行对齐的特性,设计无编码双目结构光系统特征点匹配方法,提高提取平面特征点的稳定性。利用Tukey权重函数改进拟合算法,进一步提升工件被测平面拟合精度和提取工件边缘和角点的准确度,解决了传统拟合模型算法权重分配不合理的问题。经三轴精密滑台实验,并与高精度三坐标仪对比检测结果,验证该方法可以满足高精度三维测量的需求。

关键词：机器视觉差分激光 Tukey权重位姿检测边缘检测

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肌肉协同理论在脑卒中上肢康复中的研究进展

机器人 2024年第3期46卷 370-384页

作者：盛译萱常辉王志永曹锐凯刘洪海哈尔滨工业大学(深圳)机器人技术与系统国家重点实验室广东深圳518055

肌肉协同理论在脑卒中上肢康复中的应用有望为临床康复的标准化评估和干预提供新的技术手段和指导策略。本文针对基于肌肉协同理论的人体运动模块化策略,总结了肌肉协同的数学模型和特点,重点分析了近年来肌肉协同理论在脑卒中上肢康复... 详细信息

肌肉协同理论在脑卒中上肢康复中的应用有望为临床康复的标准化评估和干预提供新的技术手段和指导策略。本文针对基于肌肉协同理论的人体运动模块化策略,总结了肌肉协同的数学模型和特点,重点分析了近年来肌肉协同理论在脑卒中上肢康复中的研究现状,主要包括运动损伤评估、康复效果评估、康复干预指导和康复机器人有效性评价4个方面。然后分析了肌肉协同理论发展所面临的挑战。最后对肌肉协同理论在临床康复应用的研究进程进行总结,并对未来发展趋势进行展望。

关键词：肌肉协同运动控制脑卒中康复功能评估康复干预

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中小吨位起重机车架生产线设计

现代制造技术与装备 2024年第4期60卷 45-47页

作者：卓长青厦门航天思尔特机器人系统股份公司厦门361000

随着工业化的快速发展,起重机在物料搬运、建筑、制造业等领域的应用越来越广泛。传统的中小吨位起重机车架生产线存在一些问题,如工艺流程烦琐、效率低下、安全隐患较多等。这些问题影响了生产效率和产品质量,同时增加了企业的运营成... 详细信息

随着工业化的快速发展,起重机在物料搬运、建筑、制造业等领域的应用越来越广泛。传统的中小吨位起重机车架生产线存在一些问题,如工艺流程烦琐、效率低下、安全隐患较多等。这些问题影响了生产效率和产品质量,同时增加了企业的运营成本。合理设计生产线,可以提高生产效率、降低能耗和成本、保障安全性和环保性,为企业的可持续发展提供有力支持。鉴于此,分析中小吨位起重机车架的作用、构成以及生产线设计,以期为相关人员提供参考。

关键词：中小吨位起重机车架生产线设计

计及故障信息和需求不确定的应急物资灾前预布局与灾后调度

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电力系统自动化 2024年第13期48卷 120-129页

作者：郄聃万海洋张桐菲孙晓光王志强刘文霞华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林省长春市130021

为提高灾前、灾后电力抢修物资与抢修人员调度的协调性和鲁棒性,提出一种计及故障信息和物资需求双重不确定的灾前电力抢修物资预布局与灾后协同调度策略。首先,灾前针对灾情预测信息和电力抢修物资的双重不确定性,考虑决策者对风险的... 详细信息

为提高灾前、灾后电力抢修物资与抢修人员调度的协调性和鲁棒性,提出一种计及故障信息和物资需求双重不确定的灾前电力抢修物资预布局与灾后协同调度策略。首先,灾前针对灾情预测信息和电力抢修物资的双重不确定性,考虑决策者对风险的偏好程度,建立基于均值-条件风险价值(CVaR)的双层物资调配分布鲁棒优化(DRO)模型,上层以电力抢修物资配置成本最小为目标对物资中转点的选择及预置电力抢修物资的数量进行优化,下层基于均值-CVaR工具搜索最恶劣故障场景分布,并鲁棒优化(RO)故障场景下中转点到故障点的电力抢修物资分配策略,以求得故障损失成本;其次,灾后考虑物资和抢修人员调度的时序耦合约束,建立以停电损失最小为目标,中转点分配至各故障点物资的种类及数量和抢修人员的调度计划为决策变量的混合整数线性规划模型;最后,通过118节点实际配电网系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网故障抢修电力抢修物资分布鲁棒优化(DRO) 均值-条件风险价值(CVaR)

并联式髋关节外骨骼设计与基于人机耦合动力学方法的系统实现

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机器人 2024年第3期46卷 339-350页

作者：王向阳陈春杰马跃曹武警吴新宇中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055 广东省机器人与智能系统重点实验室广东深圳518055

同构串联式外骨骼普遍存在人体生物关节轴线与外骨骼机械关节的转动轴线发生偏移(即人机关节失配)的问题。为此,本文提出了一款并联式髋关节外骨骼,通过新型的结构设计消除了人机关节失配的问题和穿戴前繁琐的人机关节校对环节,同时具... 详细信息

同构串联式外骨骼普遍存在人体生物关节轴线与外骨骼机械关节的转动轴线发生偏移(即人机关节失配)的问题。为此,本文提出了一款并联式髋关节外骨骼,通过新型的结构设计消除了人机关节失配的问题和穿戴前繁琐的人机关节校对环节,同时具有人体髋关节的所有运动自由度,并实现髋关节屈曲/伸展和外展/内收方向的助力。另外,为解决并联外骨骼驱动力耦合问题,提出了基于人机耦合动力学模型的控制方法,实现了各支链驱动器的协同助力控制。最后,构建了可穿戴外骨骼样机系统,在穿戴者身上开展了1类外骨骼运动性能验证实验和4类运动助力实验,实验结果验证了所提出外骨骼与人体良好的运动相容性以及控制器助力的有效性。

关键词：并联式外骨骼人机耦合动力学建模人机交互髋关节外骨骼

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非结构化环境下番茄采摘机器人目标识别与检测

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 205-213页

作者：张永宏李宇超董天天秦夏洋刘云平曹景兴南京信息工程大学自动化学院南京市210044 无锡新松机器人自动化有限公司江苏无锡214000

针对采摘机器人收获技术中的识别技术受限于非结构化环境中复杂背景干扰的问题,采用改进模型后处理的研究路线,提出一种改进YOLOv5算法。首先将果实目标的中心点距离、预测框宽高实际差值与面积交并比三者共同考虑为损失项,提升预测框... 详细信息

针对采摘机器人收获技术中的识别技术受限于非结构化环境中复杂背景干扰的问题,采用改进模型后处理的研究路线,提出一种改进YOLOv5算法。首先将果实目标的中心点距离、预测框宽高实际差值与面积交并比三者共同考虑为损失项,提升预测框实际尺寸精度,再利用中心点距离作为惩罚项加权面积交并比得分,提升密集目标的识别能力,最后通过设置辅助训练头,提供更多的梯度信息以防止过拟合现象。通过多种损失函数损失值对比与模型改进精度对比试验证明改进有效性,部署至机器人验证可行性。结果表明,改进后的算法模型识别平均精度95.6%,召回率达到90.1%,相较于改进前全类精度提升0.4个百分点,召回率提升0.4个百分点,满足采摘机器人识别需求。

关键词：非结构化番茄果实目标识别损失函数优化 YOLOv5算法

冰灾天气下考虑输配协同的电-热联合系统韧性提升策略

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电力建设 2024年第5期45卷 9-18页

作者：王志伟王伟李德鑫王长江付麟博闫佳博国网吉林省电力有限公司长春市130022 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院长春市130021 东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

严寒地区冬季的极端冰灾天气易给电力设施带来严重危害。同时,随着电-热联合系统的广泛应用,电力设施的故障也会影响到用户供热需求的满足。为保障人们对供电与供热的需求,加强电-热联合系统抵御冰灾天气的能力,文章提出了一种考虑输配... 详细信息

严寒地区冬季的极端冰灾天气易给电力设施带来严重危害。同时,随着电-热联合系统的广泛应用,电力设施的故障也会影响到用户供热需求的满足。为保障人们对供电与供热的需求,加强电-热联合系统抵御冰灾天气的能力,文章提出了一种考虑输配协同的电-热联合系统韧性提升方法。首先建立冰灾天气对输电线路影响的综合载荷模型,并利用蒙特卡洛状态抽样法建立输电网的故障场景集。其次,分析输配协同下含光热电站的电-热联合系统组成并构建其运行模型。然后,构建了考虑韧性提升的电-热联合系统的负荷削减模型。最后,利用算例系统验证了所提模型的有效性。结果表明该策略可以兼顾冰灾天气下对系统电、热负荷的需求,对电-热联合系统起到一个较好的韧性提升作用。

关键词：冰灾天气光热电站输配协同电-热联合系统韧性提升

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风机叶片角焊缝识别与跟踪视觉系统设计

热加工工艺 2024年第3期53卷 62-67页

作者：王浩东韩建海王军华刘继鹏河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南省机器人与智能系统重点实验室河南洛阳471003 洛阳美瑞克机器人科技有限公司河南洛阳471000

工业风机具有叶轮结构和叶片型面复杂、加工精度要求高的特点,一直以来实现叶片自动化焊接是个难题。本文设计了由机器人本体、移动导轨和变位机组成的多轴联动机器人风机叶片焊接工作站,通过激光视觉传感器扫描定位焊缝位置实现高精度... 详细信息

工业风机具有叶轮结构和叶片型面复杂、加工精度要求高的特点,一直以来实现叶片自动化焊接是个难题。本文设计了由机器人本体、移动导轨和变位机组成的多轴联动机器人风机叶片焊接工作站,通过激光视觉传感器扫描定位焊缝位置实现高精度自动焊接。采用一种新的相机标定方法,计算特制标定板上标定点在图像坐标系和机器人坐标系下的位置得到标定矩阵。编写LoG滤波和形态学运算图像处理算法,消除反射光及噪音点,采用几何中心法和改进的灰度重心法得到亚像素级激光条纹中心点;通过RANSAC算法拟合直线,根据直线相交法得到焊缝特征点;最后根据手眼标定矩阵得到特征点的三维坐标,从而引导机器人实现自动焊接。焊接实验结果表明,焊缝成型良好,无明显缺陷,焊点位置误差控制在±1.5 mm以内,满足实际焊接工艺需求。

关键词：风机叶轮自动焊接焊缝识别相机标定图像处理

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基于工业机器人的全自动上下料系统设计分析

装备维修技术 2024年第3期 78-80页

作者：项剑浙江钱江机器人有限公司

以工业机器人作为依据和基础构建全自动上下料系统，该自动化系统完全取代人工上下料操作模式，并借助对FANUC工业机器人的合理利用和规范操作有效满足压缩机工件自动化上下料的操作标准和要求，让整体生产水平以及工作效率得到进一步... 详细信息

以工业机器人作为依据和基础构建全自动上下料系统，该自动化系统完全取代人工上下料操作模式，并借助对FANUC工业机器人的合理利用和规范操作有效满足压缩机工件自动化上下料的操作标准和要求，让整体生产水平以及工作效率得到进一步提升，从而让经济效益得到极大增长。基于此，对系统组成和工业机器人上下料期间存在的不足进行阐述，并针对基于工业机器人的全自动上下料系统设计路径开展深入分析。

关键词：工业机器人全自动上下料系统设计