导读:本文包含了机器人作业系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:机器人视觉,机器人作业,视觉软件,组件
机器人作业系统论文文献综述
王伟[1]（2018）在《面向机器人作业的视觉系统软件开发与应用》一文中研究指出随着机器人技术的快速发展,在工业生产中应用机器人已成为提高生产效率的重要选择,视觉技术是提高机器人对环境的感知能力和应用的智能化水平的主要手段之一,应用视觉功能软件对于提高机器人作业的自动化程度具有重要意义。本文结合典型机器人作业的视觉功能需求,系统地研究了面向机器人作业的视觉软件的开发与应用。典型机器人作业根据视觉系统和机器人控制器是否有交互可以分为非交互式作业和交互式作业。本文结合以巡检作业为典例的非交互式作业需要,基于OpenCV实现巡检视觉功能;围绕以搬运与装配作业为典例的交互式作业需求,基于OpenCV和Qt进行视觉软件的设计与开发。通过巡检视觉功能的实现与视觉软件的开发应用,有效地提高了典型机器人作业的智能化程度。本文首先综述了机器人视觉和机器视觉软件应用与发展的国内外研究现状,分析了典型机器人作业的视觉功能需求,给出了机器人视觉系统架构,说明了硬件平台中相机、镜头的选型过程,阐述了软件设计方案。接着结合视觉功能需求,讨论了机器人视觉软件基本算法的原理与设计,分析了相机几何模型,论述了相机参数标定和“眼在手上”手眼标定方法,以及模板匹配、物体分类识别和平面测量等算法。然后分析了典型电力设备的状态检测原理,详细讨论了巡检作业视觉功能的实现过程。接下来,详细论述了视觉软件结构和设计原理,给出了管理模块、图像处理模块、功能包模块、结果分析转换模块和通信模块等软件模块的设计实现过程。最后,对视觉软件功能进行测试,并结合机器人搬运与装配作业,验证了视觉软件设计的可行性和有效性。(本文来源于《东南大学》期刊2018-08-22）
冯蕊[2]（2018）在《核反应堆事故中应急处置机器人作业优化虚拟仿真系统》一文中研究指出核反应堆事故环境工况复杂,辐射性使得工作人员进入现场受到限制,抗核加固机器人代替人来进行现场处置成为趋势。因此,在满足机器人作业的安全性、可靠性基础上,如何提高其作业效率显得尤为重要。论文结合国家核能开发项目《核应急处置机器人关键技术研究》的具体需求,针对典型的核事故应急处置任务,利用计算机虚拟仿真技术对机器人应急处置作业方法进行了优化设计和实现。首先,针对核反应堆事故发生后的特殊环境,进行空间辐射场分析和叁维建模,并根据核应急处置任务对机器人的功能需求,进行机器人本体运动学分析和叁维建模。第二,对事故环境下机器人的应急处置作业过程实现优化控制,主要包括作业任务规划、移动路径自适应和作业方案智能决策叁个方面。作业任务规划采用带权与或树方法对典型任务进行时序分解,再通过将其转化为AOE-网实现任务的一致分配和冲突消解。机器人作业路径自适应规划采用随机轮廓规划法对机器人移动路径进行预处理,在事故发生后的安全区和受灾区分别采用轨迹跟踪和反应式导航两种方法,对路径做全局重规划平滑处理,应对机器人移动过程中出现的未知障碍物或突发事故。作业方案智能决策通过建立专家模糊决策评价模型对机器人应急处置作业方案进行评估,并求得最优解。最后,建立具有人机交互功能的虚拟现实仿真平台对设计方案的可行性进行了分析和验证,并模拟核反应堆小破口事故中机器人的应急处置作业过程,结果表明机器人能在辐照剂量耐受阈值内到达事故点并自主完成事故的应急处置,系统方案设计的有效性得到验证。(本文来源于《西南科技大学》期刊2018-05-30）
斯太康[3]（2017）在《六轴工业机器人作业单元远程控制系统研究》一文中研究指出六轴工业机器人作业单元远程控制系统采用了虚拟现实技术和机器人遥操作技术,使用Unity3D和Visual Studio作为系统开发平台,开发了适用于多平台的机器人控制系统。在结合工业机器人控制系统的功能下,设计了便利的人机交互界面。通过对现有六自由度机器人的运动学与动力学研究基础上,设计了在仿真环境下的仿真机器人的运动控制系统,包括六轴串联式工业机器人的运动学正逆解,常用焊接轨迹插补,为仿真工业机器人运动控制提供算法支持。机器人作业单元远程控制系统采用碰撞检测技术,拥有机器人仿真示教。在仿真场景中,设计了离线编程界面的设计,并实现了离线编程功能。通过对安川INFORM工业机器人编程语言的研究,设计相应的仿真解码器,将离线编写的程序解码为仿真操作系统中可执行的仿真机器人运动函数,实现了仿真场景下的轨迹再现。通过使用TCP/IP网络通讯,将控制系统中离线编写的程序远程上传到现实机器人本体上。利用Telnet将控制指令远程发送到现实机器人本体的控制器上,实现对现实机器人的远程控制。同时,利用TCP的数据传输,将现实机器人的工作参数时实传输反馈到仿真机器人中,实现对现实机器人的实时监测。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-02-01）
王强[4]（2016）在《多机器人作业系统交互式碰撞检测与仿真实现》一文中研究指出随着多机器人技术的不断发展,针对多机器人的仿真技术得到了学术界和工业界越来越高程度的重视。然而随着多机器人仿真场景的不断扩大和复杂度的增加,对仿真系统中的碰撞检测算法的精度和效率都提出了更高的要求。为了提高多机器人协作交互式仿真系统的仿真度,提升用户的使用体验,检验具体工序方案的正确性以及提高机器人仿真系统的运行效率,传统碰撞检测算法已经难以完成针对超高精密机械部件的精确碰撞检测以及大规模仿真场景中的快速碰撞检测。当前常用的仿真系统碰撞检测技术多是基于空间分割方法或者基于包围盒的碰撞检测方法。但是基于空间分割的碰撞检测方法容易出现漏检的情况,而基于包围盒的碰撞检测方法又十分容易出现过检,所以碰撞检测精度比较低。此外,目前的碰撞检测方法在大规模复杂场景中的运行效率都比较低。基于此,本课题提出一种基于物体特征图的碰撞检测方法,通过提取物体模型的表面特征点,然后使用图论连接这些点形成特征图,再用紧密包围物体的特征图的边来做碰撞检测。同时,提出一种自适应的碰撞检测加速方法,使用碰撞检测掩码来快速剔除不需要检测的对象,从而加快碰撞检测的运行效率。通过对多机器人协作交互式碰撞检测方法的研究,在实现多机器人仿真系统的过程中,完成了对多机器人协作的交互式仿真,并且检验了基于物体特征图的碰撞检测算法和自适应的碰撞检测加速方法,使得在复杂大规模复杂场景中的碰撞检测算法能够更加高效的运行,同时更加精确的检测到物体之间的碰撞,减少了过检和漏检率。同时结合实际的多机器人系统,使用实现的多机器人仿真系统加快了实际多机器人系统的开发速度。(本文来源于《北方工业大学》期刊2016-06-06）
赵敏[5]（2016）在《装配机器人作业过程控制系统应用与软件开发》一文中研究指出装配是产品生产的后续工序,与其他应用如焊接、喷漆、搬运相比,装配机器人需要经常与环境进行交互,并且对接触力控制有一定的要求。传统的位置控制型机器人往往无法满足装配任务的需求,因此需要在机器人控制系统中引入柔顺环节。本文结合具体应用开发项目,围绕工件柔顺放置、孔轴装配等典型任务需求,系统地研究了机器人主动柔顺装配中的关键技术,开发了装配机器人作业过程控制样例系统。论文首先分析了装配机器人任务需求,阐述了装配机器人应具有的功能。硬件系统方面构建了以工业机器人、六维力传感器、电动抓手与PC机组成的装配机器人柔顺控制系统。机械结构方面设计与制作了各模块之间的转接件,力传感器、抓手、相机安装在机械臂末端。软件系统方面设计与开发了以机器人控制器、PC机、六维力传感器组成的叁级客户端服务器架构。首先设计了装配机器人柔顺控制软件系统结构,解决了各个通信线程以及界面管理线程之间通信与同步的问题,实现了抓手控制、机器人控制器以太网通信、六维力传感器数据采集与显示；针对典型的工件柔顺放置作业,分析了装配任务流程,设计了针对力控任务的XML流应用层通信协议,开发了协议解析程序,实现了基于导纳控制的力位混合控制算法；针对多维力控任务,包括引导示教、有倒角插孔、无倒角插孔(包括寻孔),解决了六维力传感器重力补偿问题,对插孔任务各阶段子任务进行了受力分析,在此基础上设计了控制策略。最终结合装配机器人视觉定位功能模块,完成了装配机器人作业过程控制系统软件集成演示评估,综合测试了系统各模块功能,验证了机器人柔顺放置、柔顺插孔、视觉纠偏等典型作业功能,实现了预期任务目标。(本文来源于《东南大学》期刊2016-05-03）
黄碧宇[6]（2015）在《水下机器人作业仿真训练系统关键技术的研究》一文中研究指出机器人是一种高端智能的机电设备,该领域的发展水平是衡量一个国家综合制造能力的重要指标。水下机器人的视景仿真关键技术的研究也是该领域的一个重要研究方向。本课题是以石油管道检测项目为研究背景,开发一套水下机器人作业仿真训练系统。该系统使用流行的OGRE图形引擎渲染场景,运用PhysX物理引擎技术实现物理效果,以Visual Studio 2010作为开发环境,利用C++编程实现。本课题的主要研究内容有:首先,利用目标水下机器人的相关技术参数,使用3ds max 2012建模软件工具创建水下机器人的几何模型,并且加载纹理贴图。同时对该模型的细节结构进行处理,力求模型逼真。其次,引用水下机器人的动力学模型,且使用指数积公式对水下机器人及机械臂系统进行动力学分析;根据动力学原型,设置水下机器人的相关运动参数,确保仿真过程的真实性。通过使用多体系统理论,对机械臂进行抽象简化,提出多体段机械臂模型;该模型的每个体段相互独立,由关节结构约束各个体段的运动关系,从而实现对机械臂的交互操纵仿真。从应用的角度来看,多体机械臂模型易于实现,能够较为真实的仿真机械臂的运动状况。再次,水下机器人作业仿真训练系统是基于叁维虚拟仿真环境实现的。该仿真环境分为两个部分:几何建模与物理建模。几何建模部分,使用OGRE图形引擎创建仿真场景,加载与渲染几何模型,使用场景管理器管理所有的几何模型;物理建模部分,主要是应用PhysX物理引擎技术进行建模仿真。叁维虚拟仿真环境的搭建,是水下机器人作业仿真系统的关键技术。最后,以Visual Studio 2010作为软件开发环境,结合OGRE图形引擎和PhysX物理引擎技术编程实现水下机器人作业仿真系统,并在仿真场景中添加粒子模糊特效,使得仿真场景更加真实。仿真结果证实,本仿真系统具有场景漫游、场景雾化特效、模糊粒子特效、机械臂交互仿真等功能,实现了水下机器人作业仿真训练统的基本要求。仿真系统使用模块化方法构建程序框架,具有高度的灵活性与可移植性,便于后续开发过程中功能的完善。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-05-19）
王刚[7]（2015）在《高空幕墙安装机器人作业平台的抑振系统研究》一文中研究指出幕墙是建筑外墙装饰的重要组成部分,传统的高空幕墙施工存在效率低、精度差且容易发生坠落事故等问题,因此,机器人化智能施工装备是必要发展方向。随着高层建筑的不断增多,幕墙安装机器人需借助高空作业平台进行施工,而该平台会因风载荷、操作工人的移动以及机器人的运动等因素产生振动,本文主要针对高空幕墙安装机器人的作业平台在施工过程中的振动及抑振问题进行研究。首先,分析高空幕墙安装机器人对其作业平台的基本要求,对比当前高空作业设备的分类和特点,结果显示高处作业吊篮比较适合作为幕墙安装机器人的作业平台,但其在施工过程中极易出现振动,因此对该平台进行振动特性分析,并利用ANSYS Workbench的Modal模块进行验证,得出该平台存在空间叁个平动方向的振动。为了对该振动进行有效抑制,综合当前振动控制方法的分类及特点,最终选择被动控制的阻尼耗能减振作为本课题的抑振方法。其次,针对作业平台存在的多维振动特性,提出基于3-UPU叁平动并联机构的抑振系统,通过在其移动副上施加油压缓冲器来实现多维抑振效果,该机构提供的阻力与作业平台的振动方向相同。通过研究并联机构的运动学和力学分析,包括位置正逆解、速度和工作空间分析,计算机构各支链受力和移动副位移的大小,得出该机构比较适合作为作业平台的抑振机构,并选取西捷克AD-2550油压缓冲器作为抑振元件。再次,利用拉格朗日方程建立抑振机构的振动微分方程,通过模态分析计算固有频率和主要振型等动态特性,并使用Matlab/Simulink对其进行振动响应仿真分析,结果显示抑振机构在叁个移动方向上均具有减振效果。根据力雅克比矩阵计算抑振机构的等效阻尼与各支链阻尼之间的函数关系,为验证机构的抑振效果提供理论支撑。最后,分别对作业平台和带抑振系统的作业平台进行振动特性和仿真分析,结果显示,抑振系统对作业平台的叁个移动方向均具有明显的抑振效果,当单个抑振机构的支链阻尼为11000N·S/m时,作业平台的振动响应为临界阻尼振动特性,并且该阻尼值小于所吸附板材的最大允许阻尼,可以达到良好的抑振效果。(本文来源于《河北工业大学》期刊2015-04-01）
熊爱奎[8]（2014）在《高空幕墙安装机器人作业平台系统的研究》一文中研究指出我国建筑装饰行业特别是幕墙安装行业已成为建筑领域的一个重要分支。目前，建筑装饰行业中普遍使用的高空作业施工平台(常用吊篮)的效率低和安全性差。基于巨大的行业需求以及暴露出的缺陷，拟以建筑幕墙施工与安装为切入点，以提高高空作业安全性与幕墙安装的自动化水平为目标，采用机器人化作业装置与高空作业平台的思路，研究开发适应复杂工作环境大型板材安装作业人机协作的施工装备，有重要的社会意义和实际价值。在全面了解传统主流建筑幕墙工艺流程的基础上，根据板材高空安装作业特点制定出适合板材安装高空作业平台系统的工艺流程和辅助工艺。考虑机械手的运动轨迹规划、操作空间和建筑幕墙板材的尺寸等因素，依据轻量化设计的基本思想原则，对高空作业平台系统的结构进行方案的设计；通过比较确定高空作业平台最后方案，对其关键的部件进行理论推导，对高空作业平台进行ANSYS静力学验证。通过分析高空作业平台产生振动的原因，建立高空作业平台工作时耦合的数学模型，基于ANSYS振动模态分析，获得了对应的固有频率及模态振型，找出产生高空作业平台的主要振动起因。为了防止主振型被激发，通过设计出类似Stewart机构叁自由度的空间扶墙机构。同时给出了神经网络PID控制策略，通过机械和控制两方面提高高空作业平台的稳定性。高空作业平台的结构分析方法为幕墙安装系统的开发设计提供了理论参考。(本文来源于《河北工业大学》期刊2014-03-01）
徐达,夏祥,李华,肖自强[9]（2012）在《弹药装填机器人作业平台仿真系统设计与实现》一文中研究指出针对弹药装填机器人作业过程复杂的问题,基于作业任务实用性和可操作性的要求,设计了一种作业平台仿真系统。在深入分析弹药装填机器人作业任务和工作过程的基础上,构建了总体设计方案,研究了仿真系统的稳定性技术,进行了运动控制、数据采集以及传感器精度等硬件部分设计和模块化技术的软件设计,建立了弹药装填机器人仿真系统。仿真结果表明:该设计能够实现对弹药装填机器人的控制和实时作业。(本文来源于《装甲兵工程学院学报》期刊2012年05期）
薛红军,任雅广,刘振宇,卜王辉[10]（2010）在《基于UG二次开发的工业机器人作业仿真系统设计》一文中研究指出为了在一般CAD软件中实现符合企业需求的工业机器人运动仿真,通过采用UG软件二次开发技术和C++程序,构造了与UG无缝集成的工业机器人作业仿真系统。设计了包含人机接口层、作业管理层、UG支撑层的仿真软件体系结构。针对UG运动模块难以进行二次开发的问题,通过对UG装配模块的二次开发来实现机器人运动仿真。机器人运动过程碰撞检测功能则由UG间隙检查模块的二次开发实现。仿真软件现已成功地应用于汽车门框焊接机器人的作业仿真及布局设计。(本文来源于《机电工程》期刊2010年06期）
机器人作业系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
核反应堆事故环境工况复杂,辐射性使得工作人员进入现场受到限制,抗核加固机器人代替人来进行现场处置成为趋势。因此,在满足机器人作业的安全性、可靠性基础上,如何提高其作业效率显得尤为重要。论文结合国家核能开发项目《核应急处置机器人关键技术研究》的具体需求,针对典型的核事故应急处置任务,利用计算机虚拟仿真技术对机器人应急处置作业方法进行了优化设计和实现。首先,针对核反应堆事故发生后的特殊环境,进行空间辐射场分析和叁维建模,并根据核应急处置任务对机器人的功能需求,进行机器人本体运动学分析和叁维建模。第二,对事故环境下机器人的应急处置作业过程实现优化控制,主要包括作业任务规划、移动路径自适应和作业方案智能决策叁个方面。作业任务规划采用带权与或树方法对典型任务进行时序分解,再通过将其转化为AOE-网实现任务的一致分配和冲突消解。机器人作业路径自适应规划采用随机轮廓规划法对机器人移动路径进行预处理,在事故发生后的安全区和受灾区分别采用轨迹跟踪和反应式导航两种方法,对路径做全局重规划平滑处理,应对机器人移动过程中出现的未知障碍物或突发事故。作业方案智能决策通过建立专家模糊决策评价模型对机器人应急处置作业方案进行评估,并求得最优解。最后,建立具有人机交互功能的虚拟现实仿真平台对设计方案的可行性进行了分析和验证,并模拟核反应堆小破口事故中机器人的应急处置作业过程,结果表明机器人能在辐照剂量耐受阈值内到达事故点并自主完成事故的应急处置,系统方案设计的有效性得到验证。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
机器人作业系统论文参考文献
[1].王伟.面向机器人作业的视觉系统软件开发与应用[D].东南大学.2018
[2].冯蕊.核反应堆事故中应急处置机器人作业优化虚拟仿真系统[D].西南科技大学.2018
[3].斯太康.六轴工业机器人作业单元远程控制系统研究[D].上海交通大学.2017
[4].王强.多机器人作业系统交互式碰撞检测与仿真实现[D].北方工业大学.2016
[5].赵敏.装配机器人作业过程控制系统应用与软件开发[D].东南大学.2016
[6].黄碧宇.水下机器人作业仿真训练系统关键技术的研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[7].王刚.高空幕墙安装机器人作业平台的抑振系统研究[D].河北工业大学.2015
[8].熊爱奎.高空幕墙安装机器人作业平台系统的研究[D].河北工业大学.2014
[9].徐达,夏祥,李华,肖自强.弹药装填机器人作业平台仿真系统设计与实现[J].装甲兵工程学院学报.2012
[10].薛红军,任雅广,刘振宇,卜王辉.基于UG二次开发的工业机器人作业仿真系统设计[J].机电工程.2010