不同负载电压的欠驱动移动机器人姿态平衡控制

由于传统方法在实际应用中控制效果不佳,机器人姿态倾角仍然比较大,并且增调量比较高,所以提出不同负载电压的欠驱动移动机器人姿态平衡控制。利用拉格朗日方程对机器人动力学推导,建立不同负载电压的机器人动力学模型,根据负载电压特征预测机器人姿态失衡,利用PLC控制器控制机器人姿态,实现了不同负载电压的欠驱动移动机器人姿态平衡控制。实验证明,在设计方法应用下,机器人姿态倾角比较小,增调量较低,在欠驱动移动机器人姿态平衡控制方面具有良好的应用前景。     

非确定环境下移动机器人多传感器系统及信息处理

PBJ- 01是一类移动机器人, 它的6个轮子和2个摆臂能够帮助机器人适应多种地形. 机器人上装有一个复杂的传感器系统, 包括超声波传感器、触觉传感器、视觉传感器等. PBJ-01采用基于行为的控制体系机构, 其关键部分是基于模糊神经网络的障碍识别系统. 仿真证明该系统能够从传感器的感知数据而识别出障碍类型, 从而帮助机器人在越障行为和避障行为之间进行抉择.     

一种基于PLC及工业机器人的码垛工作站设计

目前,以PLC及工业机器人为核心的应用系统已经在各个生产领域得到广泛运用。设计了一种使用西门子PLC和ABB工业机器人的码垛工作站,该工作站的主要部件由S7-1200西门子PLC和IRB120工业机器人构成,完成物料自动输送的控制和码垛的功能。文中介绍了系统的总体方案、硬件选型和软件设计。     

基于多机器人自动分拣系统的虚实结合实验平台

以多机器人自动分拣系统为典型案例，在实物平台基础上设计了虚拟仿真平台。基于SolidWorks三维建模软件为分拣机器人设计专用夹具，在GT Works软件中设计PLC程序，使用GT Designer软件设计触摸屏人机交互界面，在ROBOGUIDE仿真软件中构建平台的布局，通过该软件中的虚拟示教器实现机器人的离线编程和仿真。虚拟仿真平台打破了时空限制，既可作为PLC、人机界面组态以及工业机器人技术等课程的综合仿真平台，也可作为工业机器人实训课程的实践平台。     

基于PLC和视觉的机器人物体识别和分类研究

对目标物体的准确识别和分类,是机器人在工业应用中进行抓取和分拣等任务的核心问题。提出了基于PLC和机器视觉的物体形状和颜色识别系统,该系统由PLC作为主控,利用机器视觉对物体形状和颜色进行分类,在识别目标特征后,送入MATLAB处理后将结果发送给PLC,PLC控制机器人的关节,进行目标选择和抓取,有效提高了定位精度和工作效率,降低了成本。     

工业机器人综合训练平台

为了适应应用型人才培养的需要,开发了一套贴近工程实际的工业机器人综合训练平台。该平台硬件包括基于三菱PLC和触摸屏的控制板和FANUC机器人。控制板作为上层装置,提供人机交互界面,启动机器人运动程序并对机器人状态进行监控。机器人作为下层装置,执行指定的作业。控制板与机器人之间的通信提供并行IO和CCLINK总线两种可选方式。基于该平台,学生可以选用合适的机器人末端执行器,连接机器人与PLC的通信线路和气动回路,编写机器人和PLC程序,设计人机交互界面以完成机器人训练任务。经过多班次的实践表明,该平台能够充分调动学生参与的积极性,取得了良好的教学效果。     

基于PLC的工业机器人关节直流伺服系统

利用可编程控制器(PLC)控制系统的高可靠性、编程及维护方便、体积小的特点，将其应用于环流可逆调速系统中，研制出基于PLC的工业机器人关节直流伺服系统，通过环流可逆调速系统控制电机的正反转，实现对工业机器人关节的伺服控制。其优点是在改变电机正反转时无需改变线路结构，使工业机器人关节的伺服控制更简单、可靠和稳定。     

PLC在弧焊机器人控制系统中的应用

弧焊机器人在现代制造业中的应用越来越广泛,且发挥着不可替代的作用。开发功能全面、开放性强、可靠性高的弧焊机器人控制系统至关重要。在分析和研究了国内外工业机器人控制系统的基础上,搭建了新型的弧焊机器人控制系统。整个系统由西门子315-2DP PLC控制,机器人与PLC间通过PROFIBUS-DP总线通讯,机器人与焊机通过Devicenet总线通讯。焊接实验表明:该系统具有可靠性高、柔性好以及长期运转稳定性强等特点。     

多机器人系统及其路径规划方法综述

随着科技的不断进步,机器人技术也飞速发展。伴随着移动机器人性能越来越强大,其应用范围和领域也不断扩展。特别是多机器人系统研究无论是在理论上还是在实践中都取得了突破性进展。对多机器人系统研究现状进行综述,重点对多机器人路径规划所需的关键技术包括环境建模、规划方法、协调避碰策略等问题作了分析和介绍,最后展望了多机器系统的研究方向和发展趋势。     

基于OPC Server技术的多功能工业机器人控制系统设计

为实现多功能工业机器人控制,采用了TCP和Profinet协议,构建了基于OPC的"Server-多主站-多从站"的系统结构。根据集中管理和分散控制的原则,进行了系统硬件组态和软件编程设计。Client软件通过TCP与OPC Server进行通信,OPC Server与主站层多个S7-1200 PLC之间采用Profinet通信,主站层与从站层采用Profinet通信。在TIA Portal软件平台上,采用模块化编程技术与OPC Server数据交换技术,设计出了主站层多个S7-1200PLC的自动控制程序,包括主程序OB1、子程序FB1-FB2、子程序FC1-FC2、故障中断程序、数据处理转换等模块化程序;从站层主要进行ABB工业机器人的控制程序设计,关键技术点是建立对应主站PLC的数据接收/发送映像区和机器人运行控制的联系。系统面向工业生产现场应用,经试验,该系统性能稳定和可靠。     

基于模糊逻辑的移动机器人智能控制器设计（英文）

为了提高移动机器人在未知环境下的自主性,设计了一种基于模糊逻辑的智能控制器.该控制器可以辅助装备多传感器的机器人在室内未知环境下安全地进行自主导航.首先,基于模糊逻辑设计了2种实现移动机器人智能导航的行为：路径追踪行为和避障行为.使用模糊逻辑的方法可以通过模仿人类驾驶经验,降低移动机器人在未知环境下实现自主导航的复杂性.然后,利用有限状态机对2种行为进行融合,以确保在未知的室内环境下机器人能够安全地追踪一条事先指定的路径.控制器的输入为机器人的传感器数据,输出为要求机器人运动的方向.最后,仿真和实验结果证实了该控制器的有效性.     

工业机器人实验项目开发与实践

分别以实验室现有的晶圆搬运机器人、SCARA机器人、TX60六轴工业机器人为基础平台,开发了机器人机械结构测绘、机器人控制电路设计、基于PLC的SCARA机器人控制系统设计、基于GT-400-SV控制卡的SCARA机器人控制系统设计和TX60工业机器人操作与应用共5项机器人综合性实验项目。着重从机器人的整体结构、控制方法、实际应用3个方面引导学生对工业机器人知识的学习与掌握。所开发的实验项目在2010级和2011级2届本科生中投入了应用,收到了良好的教学效果。     

面向工业机器人专业的混合式教学系统

近年来,随着信息技术的不断发展,工业机器人在自动化、智能化、标准化和定制化生产制造领域的应用 日益广泛.针对目前工业机器人人才严重短缺和人才培养条件不足问题,本文提出了一种面向工业机器人专业的线上线下混合式教学系统,包括具备理论、示教、仿真、编程有机集成的线上、线下混合式培训功能的教学软件,集编程、操作、二次开发等为一体的示教与仿真综合实训系统,以及工业机器人技术资源服务平台.利用该混合式教学系统,可实现教学软件、实训系统及技术资源服务平台的有机结合,为开发适合工业机器人专业的教学系统提供了有效途径.     

组态软件WinCC与S7-PLCSIM在PLC教学中的应用

针对PLC教学中缺少工业背景、直观性差等问题,将组态仿真技术引入PLC教学,构建仿真教学系统.仿真系统开发主要包括组态界面设计和PLC编程两个部分.通过WinCC组态软件与PLCSIM仿真软件连接与通讯,可以直观地模拟各类工业对象的控制过程.应用结果表明,组态仿真技术与PLC教学结合能极大地丰富教学内容和增强教学生动性,从而取得较好的教学效果.     

工业机器人自动视觉检测综合实训平台的设计与实践

为了使学生掌握智能机器人系统设计及集成应用技术,设计了工业机器人自动视觉检测综合实训平台。该平台集成了工业机器人、机器视觉、智能检测、立体仓库等模块,通过工业以太网组建高度集成化的自动化柔性生产线。基于产教融合教学模式,分层次设计了工业机器人操作实训、自动加工检测生产线PLC程序开发实训、图像识别程序开发实训、工业机器人与自动加工检测生产线综合实训项目。实践表明,该实训平台可以满足机器人工程专业人才培养需求,充分激发学生的自主学习热情,提高学生创新能力与解决工程问题的能力,为学生后续学习打下了坚实的实践基础。     

中职学校PLC实训步进式项目设计的探索与应用

PLC是可编程序控制器的简称,在各领域中得到了越来越广泛的应用,已成为了现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之首。本文结合模拟实际生产过程的实践化操作,具体阐述了中职学校PLC实训步进式项目设计的内容、步骤及注意事项。     

一类多全方位移动机器人动力学系统的镇定

本文考虑了由 2个全方位移动机器人组成的混合动力学系统的协调拟镇定问题 .利用机器人位置之间的向量与机器人目标之间向量的内积 ,设计了多步拟镇定律 ,该控制律能够在避碰后按指数速率运动到目标点 ,且在整个过程中两机器人之间的距离不小于避碰的安全距离 .最后对 2个全方位移动机器人进行了仿真 ,验证了所给方法的有效性     

红外导航自主充电室内移动机器人设计

提出了一种实用且有效的解决室内移动机器人路径规划及自主充电的方法,设计了一款自主充电的室内移动机器人.移动机器人在目标位置未知且感知不到红外线时,通过激光测距感知外部环境,将多分辨率时变势场法和传统的模糊控制结合起来实时调整机器人的移动方向,实现避障和路径规划,不需要记忆先验信息,让机器人快速离开局部环境,找到外界的红外信号,由红外进行导航,跟踪红外线,实现准确定位于充电座上.多分辨率时变势场法和模糊控制的应用有效解决了机器人漫游过程和红外跟踪过程的过渡及红外跟踪过程中的振荡问题.     

基于西门子S7-1200 PLC和HSR612(Ⅰ型)工业机器人的智能颜色识别分拣系统的开发

某校工业机器人实训室的Ⅰ期实训设备为5台华中数控HSR612(Ⅰ型)工业机器人,能完成工业机器人的基础操作与编程实训任务。具体的实训项目有写字描图、圆球搬运、物料码垛、机械装配以及模拟冲压。除去模拟冲压有1个数字信号与PLC进行通讯,其他任务均为机器人单体任务。由于单体机器人实训已经不能满足学生对机器人工作站,机器人生产线知识掌握的需求,故计划将其中一台机器人进行功能二次开发(智能颜色识别分拣系统),在不影响原有功能的基础上,增加新的功能,使机器人单体实训变成机器人小型工作站实训。     

多构型移动机器人创新实验平台设计

针对现有机器人实验平台存在的构型与功能单一的问题,设计了模块化多构型移动机器人实验平台。该平台由可拼装机械套件、驱动系统、控制系统组成,可快速搭建麦克纳姆轮、全向轮及履带等多种构型的移动机器人。利用Arduino/STM32/树莓派等上层控制器通过串口通信可以调用开发的底层运动控制算法实现机器人的运动控制;通过UART、IIC、模拟/数字引脚等接口连接不同类型的传感器,还可进行二次开发。该平台既可满足机器人的技术学习、验证和研究中对多种构型移动机器人平台及其控制算法开发的需求,也满足实验教学、学生竞赛与创新活动等任务的需求。