【摘 要】
:
二〇三五远景目标提出“推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国”。工业机器人作为推动制造业转型升级的有力工具,在我国由制造大国向制造强国的加速转变中发挥着不可替代的作用,而在整个制造业体系中占据举足轻重地位的装配作业中,通过工业机器人进行装配可以有效提高产品制造质量,降低生产成本,提高装配效率,但是传统工业机器人进行装配操作时,其运动轨迹存在平稳性差、平滑度低,以及因机械冲击与振动造成的使用寿命
【基金项目】
:
中央引导地方科技发展专项资金项目“重型机械关重传载件机器人智能超声打磨关键技术研究”(项目编号为 YDZJSX2022A032); 山西重点研发计划项目“曲面零件机器人智能超声打磨关键技术研究”(项目编号为 201903D421006);
论文部分内容阅读
二〇三五远景目标提出“推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国”。工业机器人作为推动制造业转型升级的有力工具,在我国由制造大国向制造强国的加速转变中发挥着不可替代的作用,而在整个制造业体系中占据举足轻重地位的装配作业中,通过工业机器人进行装配可以有效提高产品制造质量,降低生产成本,提高装配效率,但是传统工业机器人进行装配操作时,其运动轨迹存在平稳性差、平滑度低,以及因机械冲击与振动造成的使用寿命缩短的问题,同时机器人面向装配场景时还存在机器人标定不准确、精度低以及目标定位识别不清的问题,这些因素制约着工业机器人装配的质量与效率,也影响着现代制造业的转型升级。针对以上问题,本文开展了面向装配过程的工业机器人关键技术的研究工作,优化装配运动轨迹,准确获取和到达期望位置,提高对装配目标的识别定位精度,最后搭建仿真与实际实验平台完成对以上方法的检验,本文的主要研究内容如下:建立工业机器人运动学模型并求解,阐述工业相机标定原理的基础理论。以AUBO-i5机器人为实验所用工业机器人模型,建立了工业机器人连杆坐标系和正逆运动学模型,对机器人运动学模型进行求解,并在MATLAB中验证其正确性,在Coppelia Sim中以蒙特卡洛法和局部点分布提取方法求解其工作空间。对相机成像原理,相机标定中坐标系之间的转换以及畸变原理进行详细介绍,为后续章节相机标定方法的进一步改进做好理论准备。提出一种基于改进多目标灰狼算法的轨迹优化方法,在面向装配过程的运动轨迹中进行仿真分析。首先对笛卡尔空间和关节空间中几种插值函数规划方法进行介绍,针对传统轨迹规划方法无法满足实际应用需要,采取现代智能群体优化算法对机器人进行轨迹优化,同时对多目标灰狼算法存在的种群多样性不足、早熟收敛以及陷入局部最优陷阱等问题进行改进,以时间-冲击为优化目标函数,兼顾二者的平衡协调,确保机器人在装配轨迹时间缩短的同时获得的冲击尽可能的小,以延长机器人使用寿命,在MATLAB中进行仿真实验验证,实验结果表明改进多目标灰狼算法在保证机器人正常平稳运行的同时缩短了机器人末端的运行时间,同时有效改善了冲击,提高了机器人工作效率。针对在装配场景中的机器人标定不准确、精度低以及目标定位识别不清的问题,提出一种改进张正友相机标定方法,提高了标定精度和准确度,选择九点标定法完成了手眼标定,使机器人能精准到达期望位置,并通过图像预处理以及基于形状的模板匹配方法完成了对装配目标的识别与定位。针对提出的轨迹优化方法、标定方法以及对目标工件的识别与定位方法进行实验验证,同时对装配场景进行研究,简化装配模型,提出一种利用力传感器的柔顺装配策略。搭建Coppelia Sim仿真平台进行实验,仿真实验获得了优越的轨迹规划效果和装配结果,最后将研究成果迁移到实际装配实验平台,通过实际实验更进一步证明了本文所提方法在装配作业任务中的有效性和可行性。
其他文献
翻译报告的源语选自《可持续发展的人工林:问题、挑战和对策》(Sustainable Plantation Forestry:Problems,Challenges and Solutions)论文集第五章,作者为印度尼西亚科学院高级研究员赫尔曼·希达亚特(Herman Hidayat)。所选章节以越南富寿省为例,着重考察了新颁布的林业政策如何促进该国的林业与经济发展,以及民营企业、家庭农场与合作部
‘观音绿’、‘桂爽’和‘大迳红’是从荔枝实生群体中选育出的优良新品系,本研究选取‘糯米糍’作为‘观音绿’的对照品种,‘桂味’作为‘桂爽’的对照品种,‘怀枝’作为‘大迳红’的对照品种;对‘观音绿’、‘桂爽’和‘大迳红’及其对照品种的主要性状进行DUS测试,并利用SNP分子标记技术对‘观音绿’、‘桂爽’和‘大迳红’的特异性及亲本来源进行了对比分析。主要结果如下:(1)‘观音绿’树姿开张,树冠呈半圆形,
随着全球化石能源的日益枯竭,风能作为可再生清洁能源之一逐渐走进了大众的视野。在风电场投建初期,风速是风资源评估的关键性因素之一。影响风速的因素很多,其中气象因素对风速有着直接的影响。本文根据风速和气象因素的变化特点,提出了一种基于相关性分析和回归分析的加权修正方法,并选择气候差异较大的新疆地区和上海地区进行实验,验证所提方法的正确性和对不同气候地区的适应度。本文根据所选地区的风速数据和气象数据,通
盆腔炎性疾病及其后遗症是临床上常见的妇科炎性疾病,其病程长且易反复发作,病情复杂,严重影响育龄期女性的生殖健康和生活质量。中医药防治盆腔炎性疾病及其后遗症具有独特的优势和特色,急性期采用中西医结合的治疗方案,可以起到增效、补充替代和缩短病程的作用;后遗症期采用中医综合疗法及个体化的治疗方案,能明显改善症状体征,有效保护患者生育力。本文结合中医药防治盆腔炎性疾病及其后遗症的思路与方法,提出针对该疾病
盆腔炎性疾病(PID)是育龄期女性常见的疾病之一,可导致输卵管性不孕、异位妊娠及慢性盆腔痛等后遗症,对女性生殖健康造成重大危害。2021年美国疾病控制和预防中心(CDC)发布了《2021年性传播疾病治疗指南》(以下简称“2021年CDC指南”),完成了对《2015年性传播疾病治疗指南》(以下简称“2015年CDC指南”)的重要更新,大多数PID症状及体征较轻或隐匿,故诊断仍然依靠临床最低标准,治疗
动脉粥样硬化是一种内膜功能失调和血管壁炎症共同参与的慢性疾病,且是威胁人类健康致死致残的主要疾病。明确炎症反应的调控因素,限制动脉粥样硬化的发生发展,对心脑血管疾病的防治具有极其重要的意义。近期研究发现自噬可以抑制动脉粥样硬化进程中的炎症反应,从而发挥抑制动脉粥样硬化斑块的进展。我们前期的研究结果证实阿托伐他汀可以通过诱导巨噬细胞的自噬,发挥抗炎作用。但是,阿托伐他汀是否能够在体内通过上调自噬,发
<正>地铁站内的自助零售柜又添了新成员。近日,部分北京地铁站内出现了预制菜自助零售柜,售卖羊杂汤和玉米两种套餐,12元和9元的价格较为亲民。其实,双汇、广州酒家、莱克食品等都曾布局预制菜自助零售柜,如今零售柜使用场景逐渐拓宽,这在一定程度上反映出了预制菜品类的应用场景不断细分。分析指出,预制菜自助零售柜进入地铁为预制菜市场竞争背景下的一种尝试,能够提升曝光率并降低成本,
背景:系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种自身免疫性疾病,主要的病理特征为产生多种自身免疫性抗体和免疫复合物,引起免疫炎症反应,造成皮肤、关节、肾、心脏、神经和血液等多系统损害。目前SLE病因尚未明确,在过去的研究中,一直将SLE发病归因于适应性免疫细胞特别是T、B淋巴细胞的免疫功能紊乱和细胞因子网络的失衡。随着对Toll样受体家族(Toll-l