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本發(fā)明公開(kāi)了一種六自由度串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)反解的求解方法， 該方法包括:讀入連桿參數(shù)建立機(jī)器人連桿坐標(biāo)系模型;已知連桿末 端關(guān)節(jié)位置，建立關(guān)節(jié)位置約束方程;根據(jù)各關(guān)節(jié)位置約束方程，確 定各關(guān)節(jié)位置;建立機(jī)器人各關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的姿態(tài)約束方程;將之前求 得的關(guān)節(jié)位置坐標(biāo)解分別代入姿態(tài)約束方程中，根據(jù)姿態(tài)約束方程， 求解各組關(guān)節(jié)變量中間值;對(duì)關(guān)節(jié)變量中間值進(jìn)行分析處理，選取最 佳關(guān)節(jié)變量解。本發(fā)明采用空間幾何理論將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)反解中位置 和姿態(tài)進(jìn)行分離求解，大大降低了幾何法運(yùn)動(dòng)學(xué)反解運(yùn)算的復(fù)雜性， 并能夠應(yīng)用于

焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)考核工作站是按照教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)中的試點(diǎn)、考核站點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求，研發(fā)設(shè)計(jì)的多功能智能焊接工作站，工作站符合相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 WR-KH01型焊接機(jī)器人編程與維護(hù)實(shí)訓(xùn)考核工作站為初級(jí)工作站，主要由焊接機(jī)器人單元、焊接電源單元、焊槍單元、周邊設(shè)備單元(柔性工作臺(tái))、安全防護(hù)單元、焊接任務(wù)單元、離線編程單元、教學(xué)資源單元、考評(píng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成一套的智能焊接實(shí)訓(xùn)考核工作站。每個(gè)單元由多個(gè)模塊組成，實(shí)操與離線仿真結(jié)合面涵蓋機(jī)器人焊接工藝方法和實(shí)際應(yīng)用案例。能根據(jù)任務(wù)要求，完成焊接機(jī)器人系統(tǒng)的選型、配置;完成系統(tǒng)安裝調(diào)試，編程操作;根據(jù)維護(hù)手冊(cè)完成設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。 實(shí)訓(xùn)考核工作站遵循全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)，主要用干教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)的師資培訓(xùn)，考評(píng)員培訓(xùn)，1+X職能技能等級(jí)證書(shū)取證的實(shí)操培訓(xùn)與考評(píng);同時(shí)也可進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)培訓(xùn)，應(yīng)用培訓(xùn)技能訓(xùn)練技能競(jìng)賽等，話合中職，高職應(yīng)用型本科院校1+X證書(shū)的培訓(xùn)老評(píng)以及相關(guān)專業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合社培機(jī)構(gòu)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)。

焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)考核工作站是按照教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)中的試點(diǎn)、考核站點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求，研發(fā)設(shè)計(jì)的多功能智能焊接工作站，工作站符合相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。WR-KH02型焊接機(jī)器人編程與維護(hù)實(shí)訓(xùn)考核工作站為中級(jí)工作站，主要由焊接機(jī)器人單元，焊接電源單元、焊槍單元，周邊設(shè)備單元(伺服變位機(jī))、智能焊接機(jī)技術(shù)、安全防護(hù)單元、焊接任務(wù)單元、離線編程單元、教學(xué)資源單元 考評(píng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成一套的智能焊接實(shí)訓(xùn)考核工作站。每個(gè)單元由多個(gè)模塊組成，實(shí)操與離線仿真結(jié)合面涵蓋機(jī)器人焊接工藝方法和實(shí)際應(yīng)用案例。能按任務(wù)要求，完成焊接機(jī)器人系統(tǒng)的離線編程、高級(jí)編程、外部軸添加、工藝調(diào)控、焊縫檢測(cè)、設(shè)備聯(lián)調(diào)及根據(jù)維護(hù)手冊(cè)完成設(shè)備故障預(yù)判處理和故障處理。實(shí)訓(xùn)考核工作站遵循全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)，主要用干教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)的師資培訓(xùn)，考評(píng)員培訓(xùn)，1+X職能技能等級(jí)證書(shū)取證的實(shí)操培訓(xùn)與考評(píng);同時(shí)也可進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)培訓(xùn)，應(yīng)用培訓(xùn)技能訓(xùn)練技能競(jìng)賽等，話合中職，高職應(yīng)用型本科院校1+X證書(shū)的培訓(xùn)老評(píng)以及相關(guān)專業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合社培機(jī)構(gòu)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)。

一、產(chǎn)品概述 1、本設(shè)備以工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)為核心，將機(jī)械、氣動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、變頻調(diào)速、PLC控制技術(shù)有機(jī)地進(jìn)行整合，結(jié)構(gòu)模塊化，便于組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物料進(jìn)行快速的檢測(cè)、組裝。為了方便實(shí)訓(xùn)教學(xué)，系統(tǒng)進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，可以完成各類機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練，可完成各類機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練。可以進(jìn)行六軸機(jī)器人示教、定位、抓取、裝配、入庫(kù)等訓(xùn)練， 2、包含六自由度工業(yè)機(jī)器人、智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件分揀、檢測(cè)、搬運(yùn)、裝配、存儲(chǔ)等操作。 3、該平臺(tái)各組件均安裝在型材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)。通過(guò)此平臺(tái)可以進(jìn)行機(jī)械組裝、電氣線路設(shè)計(jì)與接線、PLC編程與調(diào)試、智能視覺(jué)流程編輯、工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試應(yīng)用等多方面訓(xùn)練，適合職業(yè)院校、技工學(xué)校自動(dòng)化類相關(guān)專業(yè)《工業(yè)機(jī)器人與控制技術(shù)》、《自動(dòng)化技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合自動(dòng)化技術(shù)人員進(jìn)行工程訓(xùn)練及技能比賽。 二、技術(shù)性能 輸入電源：?jiǎn)蜗唷?20V±10% 50Hz 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m 裝置容量：＜1.5kVA 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)尺寸：1500mm×880mm×1400mm 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成       該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由ABB IRB910SC型四軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、歐姆龍智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、可編程控制器（PLC）系統(tǒng)、供料單元、輸送單元、供料廢料暫存單元、加工廢料暫存單元、工件組裝單元、倉(cāng)庫(kù)單元、各類工件、型材實(shí)訓(xùn)桌、型材電腦桌等組成。    1、ABB IRB910SC型四軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)     由機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教單元、輸入輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換器和抓取機(jī)構(gòu)組成，裝備氣動(dòng)手爪、可對(duì)工件進(jìn)行搬運(yùn)、裝配、拆解等操作。 （1）機(jī)器人本體由四自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實(shí)訓(xùn)桌上，具有4個(gè)自由度。 （2）最大的工作半徑為450mm （3）最大負(fù)載6kg （4）機(jī)器人示教單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤，用于參數(shù)設(shè)置、手動(dòng)示教、位置編輯、程序編輯等操作。 2、歐姆龍智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)       配備一套歐姆龍F(tuán)Z-350智能視覺(jué)系統(tǒng)，由視覺(jué)控制器、白色光源、視覺(jué)相機(jī)及監(jiān)視顯示器等組成。用于檢測(cè)工件的特性，如數(shù)字、顏色、形狀等，還可以對(duì)裝配效果進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)操作。通過(guò)I/O電纜連接到PLC或機(jī)器人控制器，也支持串行總線和以太網(wǎng)總線連接到PLC或機(jī)器人控制器，對(duì)檢測(cè)結(jié)果和檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。 3、西門子可編程控制器單元       配備西門子S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY可編程控制器，自帶以太網(wǎng)通訊模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊控制機(jī)器人、電機(jī)、氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，處理各單元檢測(cè)信號(hào)，管理工作流程、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。     4、RFID數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)     采用西門子RFID數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，安裝在環(huán)線輸送單元的左端圓弧處，電子標(biāo)簽已埋在工件內(nèi)部，檢測(cè)距離為40mm。當(dāng)工件從環(huán)線輸送單元經(jīng)過(guò)左端圓弧處時(shí)，RFID檢測(cè)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地讀取工件內(nèi)的標(biāo)簽信息，如編號(hào)、顏色、高度等信息，該信息通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線傳輸給PLC，用來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的分揀操作。 5、供料單元  由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、工件滑道、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、直流減速電機(jī)組成，主要完成將工件從回傳上料臺(tái)依次送到檢測(cè)工位。 6、輸送單元       包含一套交流調(diào)速系統(tǒng)，由三菱D720變頻器、三相交流電機(jī)、傳送帶、光纖傳感器等組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于傳輸工件。 7、工件組裝單元 由工件光纖傳感器、加工臺(tái)、氣缸、小物料等組成，安裝在傳送帶上，用于裝配工件。 8、倉(cāng)庫(kù)單元 由鋁型材和機(jī)玻璃組成3×3庫(kù)體組成 9、廢品暫存?zhèn)} 安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，分別對(duì)供料異常物料暫存，對(duì)加工異常物料暫存。 10、觸摸屏 7寸，是一套以先進(jìn)的Cortex-A8 CPU為核心（主頻600MHz）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。 四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 1.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試 2.六軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試 3.六軸工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)和機(jī)器視覺(jué)坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)定及相互轉(zhuǎn)換 4.工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)綜合應(yīng)用的安裝與調(diào)試 5.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)模板設(shè)置、編程與調(diào)試 6.通過(guò)示教單元手動(dòng)調(diào)試工業(yè)機(jī)器人 7.通過(guò)示教單元設(shè)置、修改各控制點(diǎn)坐標(biāo) 8.通過(guò)示教單元編寫、修改工業(yè)機(jī)器人程序 9.機(jī)器人追蹤坐標(biāo)整定 10.工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的軟件二次開(kāi)發(fā)編程 11.智能視覺(jué)圖像輸入編輯與調(diào)試 12.智能視覺(jué)結(jié)果給出編輯與調(diào)試 13.智能視覺(jué)顏色比對(duì)測(cè)量 14.智能視覺(jué)編號(hào)比對(duì)測(cè)量 15.智能視覺(jué)尺寸比對(duì)測(cè)量 16.智能視覺(jué)角度測(cè)量 17.智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用 18.PLC程序編程與調(diào)試 19.智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用 20.變頻器與交流電機(jī)主電路的連接 21.變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作 22.變頻器面板控制交流電機(jī)調(diào)速 23.通過(guò)變頻器外部端子控制電機(jī)啟停 24.氣動(dòng)方向控制回路的安裝 25.氣動(dòng)速度控制回路的安裝 26.氣動(dòng)順序控制回路的安裝 27.氣動(dòng)系統(tǒng)氣路的連接 28.磁性開(kāi)關(guān)的位置調(diào)整 29.氣動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試 30.RFID數(shù)據(jù)讀寫編程與調(diào)試

簡(jiǎn)介：本發(fā)明提供一種雙螺旋彈簧組合式的移動(dòng)機(jī)器人懸架減震器，屬于減震技術(shù)領(lǐng)域，主要用于移動(dòng)機(jī)器人的懸架與輪腿機(jī)構(gòu)間的減震。該減震器包括安裝支架、減震器殼體、連接套、連接軸、上螺旋彈簧、下螺旋彈簧以及輪腿支架。其減震分為兩個(gè)階段：第一階段為垂直向上減震過(guò)程，來(lái)自輪腿支架的振動(dòng)能量使得連接套上移并壓縮上螺旋彈簧，借助彈簧阻尼作用減小振幅，同時(shí)下螺旋彈簧被拉伸；第二階段為垂直向下減震過(guò)程，在上螺旋彈簧和下螺旋彈簧的彈力作用下，連接套下移使得下螺旋彈簧被壓縮，借助彈簧阻尼作用減小振幅，同時(shí)上螺旋彈簧被拉伸；該減震器能夠緩沖并衰減來(lái)自輪腿支架的振動(dòng)能量，從而避免把較大的振動(dòng)能量通過(guò)安裝支架傳遞給移動(dòng)機(jī)器人的懸架。

本項(xiàng)目創(chuàng)新研發(fā)了適用于室內(nèi)外環(huán)境的大部件高精度裝配自動(dòng)對(duì)接移動(dòng)機(jī)器人，相較于傳統(tǒng)的裝配對(duì)接系統(tǒng)，具有承載能力大，對(duì)接精度、效率高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可重構(gòu)性好等特點(diǎn)，可完全替代傳統(tǒng)由人力完成大部件裝配對(duì)接過(guò)程。可廣泛應(yīng)用于火箭艙段裝配生產(chǎn)、飛機(jī)武器掛載等場(chǎng)合，對(duì)于促進(jìn)航空航天工業(yè)的發(fā)展具有重要作用。 技術(shù)特征 （1）自動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)采用視覺(jué)伺服技術(shù)，將雙目相機(jī)、激光位移傳感器和力傳感器等多傳感器數(shù)據(jù)融合，以六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)大部件高精度自動(dòng)對(duì)接，負(fù)載達(dá)到1-50T，滿載移動(dòng)速度≤6m/min，滿載額定滾轉(zhuǎn)速度≤10°/min，調(diào)姿最小分辨率達(dá)到0.01mm； （2）運(yùn)行穩(wěn)定性好、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。移動(dòng)機(jī)器人采用衛(wèi)星導(dǎo)航與慣性導(dǎo)航的組合導(dǎo)航技術(shù)，使用4G信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)差分定位，可以達(dá)到厘米級(jí)定位精度。

一種具有環(huán)境適應(yīng)性的足式機(jī)器人穩(wěn)定性控制方法及系統(tǒng)，該控制方法通過(guò)利用上一觸地過(guò)程相關(guān)參數(shù)信息與期望達(dá)到的控制目標(biāo)進(jìn)行比較，對(duì)飛行相水平運(yùn)動(dòng)速度和系統(tǒng)總能量實(shí)行反饋控制，預(yù)測(cè)控制觸地角度并進(jìn)行系統(tǒng)能量補(bǔ)償控制，最終實(shí)現(xiàn)足式機(jī)器人 SLIP 等效模型在不同地面環(huán)境下的期望穩(wěn)定周期運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)包括系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)模塊和穩(wěn)定控制模塊。本發(fā)明不需要建立具體的機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型，不需要計(jì)算精確的不動(dòng)點(diǎn)觸地角度，通過(guò)反饋控制實(shí)現(xiàn)控制收斂，控制方法簡(jiǎn)單，計(jì)算迅速，很好的解決了現(xiàn)有方法控制實(shí)時(shí)性不足、適應(yīng)性不夠等問(wèn)題。且具有較好的未知環(huán)境適應(yīng)性，為足式機(jī)器人穩(wěn)定性控制提供了一種較好的解決方案。

本項(xiàng)目創(chuàng)新研發(fā)了適用于室內(nèi)外環(huán)境的大部件高精度裝配自動(dòng)對(duì)接移動(dòng)機(jī)器人，相較于傳統(tǒng)的裝配對(duì)接系統(tǒng)，具有承載能力大，對(duì)接精度、效率高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可重構(gòu)性好等特點(diǎn)，可完全替代傳統(tǒng)由人力完成大部件裝配對(duì)接過(guò)程。可廣泛應(yīng)用于火箭艙段裝配生產(chǎn)、飛機(jī)武器掛載等場(chǎng)合，對(duì)于促進(jìn)航空航天工業(yè)的發(fā)展具有重要作用。技術(shù)特征（1）自動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)采用視覺(jué)伺服技術(shù)，將雙目相機(jī)、激光位移傳感器和力傳感器等多傳感器數(shù)據(jù)融合，以六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)大部件高精度自動(dòng)對(duì)接，負(fù)載達(dá)到1-50T，滿載移動(dòng)速度≤6m/min，滿載額定滾轉(zhuǎn)速度≤10°/min，調(diào)姿最小分辨率達(dá)到0.01mm；（2）運(yùn)行穩(wěn)定性好、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。移動(dòng)機(jī)器人采用衛(wèi)星導(dǎo)航與慣性導(dǎo)航的組合導(dǎo)航技術(shù)，使用4G信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)差分定位，可以達(dá)到厘米級(jí)定位精度。應(yīng)用范圍:大部件高精度裝配自動(dòng)對(duì)接移動(dòng)機(jī)器人不僅應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的飛機(jī)裝配大部件自動(dòng)裝配對(duì)接、戰(zhàn)機(jī)武器輔助掛載、火箭和航天器艙段自動(dòng)裝配對(duì)接等，還可廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、能源、海工裝備、軌道交通等領(lǐng)域大型型設(shè)備總裝、焊接等作業(yè)環(huán)境。對(duì)提升大型部件裝配的效率，節(jié)省裝配時(shí)間，節(jié)約裝備生產(chǎn)成本，具有較高的戰(zhàn)略價(jià)值及經(jīng)濟(jì)前景。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人簡(jiǎn)介：樓佩煌教授，長(zhǎng)期從事現(xiàn)代集成制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)，智能裝備技術(shù)，物流自動(dòng)化裝備技術(shù)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)等研究與開(kāi)發(fā)工作。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和主要研究人員先后完成了國(guó)家“862”高科技計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然基金項(xiàng)目、部省聯(lián)合重大科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)防預(yù)研項(xiàng)目30多項(xiàng)。圖1 大部件高精度裝配自動(dòng)對(duì)接移動(dòng)機(jī)器人樣機(jī)