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項(xiàng)目概況 NGR01 型多關(guān)節(jié)教學(xué)工業(yè)兩用型機(jī)器人由五個(gè)自由度(腰、肩、肘、擺腕、旋腕)和一 個(gè)電動(dòng)手指組成。每個(gè)關(guān)節(jié)均采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(教學(xué)型)或交流伺服電動(dòng)機(jī)(工業(yè)型)通過(guò)諧波 齒輪減速器和齒形帶驅(qū)動(dòng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)采用鋁材加工而成。電氣控制系統(tǒng)采用三級(jí)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu) 的多 CPU 并行工作方式，既可以通過(guò)控制器上的薄膜按鍵現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)示教獨(dú)立運(yùn)行，也能通過(guò) 上位機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件運(yùn)行于自動(dòng)方式，還設(shè)計(jì)有智能型遙控器接口。該產(chǎn)品是江蘇省高 校自然科學(xué)研究基金項(xiàng)目成果，已經(jīng)通過(guò)省級(jí)鑒定和驗(yàn)收，現(xiàn)制造出樣機(jī)，擁有自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)(實(shí)用新型專利“ZL200620125163.3：五自由度多關(guān)節(jié)機(jī)器人智能遙控器”和軟件著作權(quán) “2008SR03425：NGR01 型多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人控制與虛擬仿真軟件”)。  

論無(wú)憂學(xué)位論文格式檢測(cè)機(jī)器人可以自動(dòng)分析學(xué)位論文格式是否符合學(xué)校的撰寫規(guī)范以及相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，支持文本、插圖、表格、代碼、算法和參考文獻(xiàn)等上百個(gè)檢測(cè)項(xiàng)，并將發(fā)現(xiàn)的不符合項(xiàng)以批注的形式在原稿中自動(dòng)標(biāo)注，指導(dǎo)學(xué)生修訂相關(guān)規(guī)范性錯(cuò)誤。平臺(tái)歷經(jīng)7年運(yùn)營(yíng)，擁有兩百余所高校用戶（含40余所雙一流、985/211學(xué)校），如中南大學(xué)、四川大學(xué)、電子科技大學(xué)、大連理工大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（徐州和北京）、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢和北京）、中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)、北京體育大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)（華東）、上海開放大學(xué)、浙江省委黨校等，研究生、本科、黨校、軍校、開放大學(xué)、繼續(xù)教育、高職均有成功案例，支持800余所高校2000余份模板，百度搜索“論無(wú)憂 形式規(guī)范|格式 檢測(cè) 通知”，可以看到上百所高校發(fā)通知把格式檢測(cè)作為學(xué)位授予的一個(gè)必備環(huán)節(jié)。 

本發(fā)明公開了一種仿人機(jī)械臂體感控制系統(tǒng)及控制方法，引入 臂型角來(lái)定義手臂肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)形成的平面與參考平面的 夾角大小。通過(guò)手掌和肩關(guān)節(jié)的位置差來(lái)確定手臂末端的位置，手臂 末端的姿態(tài)通過(guò)手掌、拇指和手掌末端形成的平面與肩關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的 相對(duì)姿態(tài)來(lái)確定。得到人體手臂的臂型角以及手臂末端的位置和姿態(tài)， 就可以由控制系統(tǒng)計(jì)算出機(jī)械臂的七個(gè)自由度的角度，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械 臂的精確控制。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):基于手臂臂 型角的仿人機(jī)械臂體感的控制方法，將人體手臂的位置和姿態(tài)進(jìn)行了 完整的定義，

本發(fā)明公開了一種仿人機(jī)械臂體感控制系統(tǒng)及控制方法，引入 臂型角來(lái)定義手臂肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)形成的平面與參考平面的 夾角大小。通過(guò)手掌和肩關(guān)節(jié)的位置差來(lái)確定手臂末端的位置，手臂 末端的姿態(tài)通過(guò)手掌、拇指和手掌末端形成的平面與肩關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的 相對(duì)姿態(tài)來(lái)確定。得到人體手臂的臂型角以及手臂末端的位置和姿態(tài)， 就可以由控制系統(tǒng)計(jì)算出機(jī)械臂的七個(gè)自由度的角度，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械 臂的精確控制。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：基于手臂臂 型角的仿人機(jī)械臂體感的控制方法，將人體手臂的位置和姿態(tài)進(jìn)行了 完整的定義，

本成果是國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利。該發(fā)明提供一種基于系數(shù)差的成比例仿射投影回聲消除方法，該方法對(duì)回聲消除效果好，環(huán)境自適應(yīng)能力強(qiáng)，收斂速度快，穩(wěn)態(tài)誤差小，同時(shí)計(jì)算復(fù)雜度低，所需硬件成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)施。

主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)如下： 給老人情感呵護(hù)； 它一款通訊溝通工具，方便老人與家人、醫(yī)生進(jìn)行溝通； 簡(jiǎn)單易用，僅僅需要語(yǔ)音對(duì)話，就可交互，完全解放雙手； 豐富老人的娛樂(lè)生活； 老人的學(xué)習(xí)工具，老人可通過(guò)它學(xué)習(xí)知識(shí)（養(yǎng)生、廣場(chǎng)舞、按摩等）； 老人的生活助手； 一鍵求救； 健康監(jiān)控伴侶。 

本發(fā)明公開了一種具有模式轉(zhuǎn)換功能的防風(fēng)防浪型仿生水黽機(jī)器人，包括布置在主體底板周圍的四條支撐腿，每條支撐腿包括：橫向支撐腿，一端與主體底板橫向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接；縱向支撐腿，一端與橫向支撐腿的自由端縱向轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接；漂浮支撐腿，頂部與縱向支撐腿的自由端連接；所述仿生水黽機(jī)器人還包括保持主體底板、橫向支撐腿和縱向支撐腿之間相對(duì)位置的保持部件，以及用于驅(qū)動(dòng)橫向支撐腿相對(duì)主體底板橫向轉(zhuǎn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)縱向支撐腿相對(duì)橫向支撐腿轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)部件；本發(fā)明通過(guò)調(diào)整支撐腿的位置和形態(tài)，從而改變機(jī)器人的姿態(tài)和模式，可以更好的適應(yīng)自然環(huán)境；在風(fēng)浪較大時(shí)，調(diào)整成平穩(wěn)模式，抵御風(fēng)浪的侵襲；在風(fēng)浪較小時(shí)，調(diào)整成前進(jìn)模式，行進(jìn)阻力小、運(yùn)動(dòng)靈活。

本發(fā)明公開了一種解耦型六自由度工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制方法，該方法包括：（a）根據(jù)機(jī)器人所需實(shí)現(xiàn)的位姿，通過(guò) D-H 模型法獲得末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)于基坐標(biāo)系的位姿矩陣；（b）將機(jī)器人避開奇異形位時(shí)所能實(shí)現(xiàn)的正常位姿定義為不同的關(guān)節(jié)特性屬性，并設(shè)定機(jī)器人實(shí)現(xiàn)所需的位姿時(shí)的關(guān)節(jié)特征屬性組合；（c）根據(jù)位姿矩陣以及設(shè)定的關(guān)節(jié)特征屬性組合及其取值條件，通過(guò)反變換法分別求得關(guān)于機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)變量的唯一解；（d）根據(jù)所求得的解，執(zhí)行對(duì)六自由度工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)完成整體運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程。通過(guò)本發(fā)明，具備可預(yù)知過(guò)奇異點(diǎn)路徑、算法簡(jiǎn)單、反解速度快以及能較好地確定唯一解等優(yōu)點(diǎn)，并能很好地應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制。

一、產(chǎn)品概述       本設(shè)備以工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺為核心，將機(jī)械、氣動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、變頻調(diào)速、編碼器技術(shù)、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)高速傳輸線上的不同物料進(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、裝配等訓(xùn)練，        包含六自由度工業(yè)機(jī)器人、智能視覺檢測(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)高速傳輸?shù)墓ぜM(jìn)行分揀、檢測(cè)、搬運(yùn)、裝配、存儲(chǔ)等操作。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1、輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€～220V±10% 50Hz2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m3、裝置容量：＜1.5kVA4、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)尺寸：2200mm×1200mm×1500mm5、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 IRB120-3型六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、海康智能視覺檢測(cè)系統(tǒng)、可編程控制器（PLC）系統(tǒng)、四工位供料單元、環(huán)形輸送單元、工件存儲(chǔ)盒供料單元、工件組裝單元、倉(cāng)庫(kù)單元、廢品回收桶、各類工件、型材實(shí)訓(xùn)桌、型材電腦桌等組成。 1、工業(yè)機(jī)器人本體： ABB IBR120/3六自由度工業(yè)機(jī)器人本體；最大負(fù)載≥3 kg； 最大臂展半徑≥580mm； 軸數(shù)：≥6軸；位置重復(fù)精度：≦0.01mm； 防護(hù)等級(jí)： ≥IP30； 軸運(yùn)動(dòng)范圍： （1）1軸：≥±165°  （2）2軸：≥±110° （3）3軸：≥+70°至 -110° （4）4軸：≥±160° （5）5軸：≥±120° （6）6軸：≥±400° 機(jī)器人本體重量：≤25kg； 最大噪音：≤70dB(A)。 2、工業(yè)機(jī)器人控制器： （1）緊湊型工業(yè)機(jī)器人控制柜，與配套的工業(yè)機(jī)器人本體配套； （2）控制硬件：多處理器系統(tǒng)大容量閃存、 UPS 備份電源（≥20S）； （3）控制軟件：軟件出廠預(yù)裝； （4）額定功率：≥3KVA(變壓器容量)； （5）電源輸入：200V/230V 50-60Hz （6）尺寸：710*449*442mm （7）重量：30kg （8）防護(hù)等級(jí)：IP20 3.FlexPendant示教器 （1）重量：1kg （2）支持：彩色觸摸屏、操縱桿，緊急停、支持慣用左/右手切換，支持U盤、熱插拔、恢復(fù)程序，支持USB儲(chǔ)存器，帶時(shí)間標(biāo)記登錄，支持遠(yuǎn)程服務(wù)。 4、海康智能視覺檢測(cè)系統(tǒng)   主要是配合工業(yè)機(jī)器人做智能檢測(cè)工件角度缺陷及自動(dòng)對(duì)位等以及工業(yè)機(jī)器人視覺學(xué)習(xí)開發(fā)使用；工業(yè)相機(jī)，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光譜：彩色； 支持自定義AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工業(yè)鏡頭，百萬(wàn)像素相機(jī)； 配套同軸光源，光源大小≥80mm×80mm；準(zhǔn)環(huán)形光源，直徑≥70mm，照射角度≥90度，帶模擬控制器；配套同軸光源及光源控制器：發(fā)光窗口≥50mm*50mm含調(diào)光控制電源；機(jī)器視覺兼視覺開發(fā)環(huán)境。5、西門子可編程控制器單元     配備西門子S7-1200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)。   6、四工位供料單元     由移動(dòng)井式料庫(kù)、推料氣缸、無(wú)桿氣缸和光電傳感器組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于將工件庫(kù)中的工件依次推出到環(huán)形輸送線。提供不同顏色的標(biāo)準(zhǔn)工件，雜色疊加等不合格工件。多工位的供料設(shè)計(jì)，使得供料方式多樣化，可以進(jìn)行單一的上料，也可以進(jìn)行不同顏色的組合上料，以及對(duì)上料速 度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)上料形式的多樣化。7、環(huán)形柔性輸送單元      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)、環(huán)形板鏈（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。8、工件存儲(chǔ)盒供料單元      包含一套步進(jìn)電機(jī)推桿、DM556步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、料盒存儲(chǔ)槽等組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，當(dāng)一個(gè)工件存儲(chǔ)盒被取走會(huì)自動(dòng)退出下一個(gè)工件存儲(chǔ)盒，用于工件存儲(chǔ)盒自動(dòng)供料。9、工件組裝單元      由工件存儲(chǔ)盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于裝配工件。工件盒內(nèi)設(shè)有4個(gè)工件槽用于放置工件，機(jī)器人可以根據(jù)不同配方按照上位機(jī)設(shè)定顏色進(jìn)行放置工件。10、倉(cāng)庫(kù)單元      由工件存儲(chǔ)盒托盤及型材立柱組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，機(jī)器人用于放置裝配完的組件進(jìn)行堆垛，也可以通過(guò)機(jī)器人對(duì)裝配完成的組件進(jìn)行拆垛。11、廢品回收桶      安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌左后側(cè)，用于機(jī)器人自動(dòng)放置被檢測(cè)出來(lái)的無(wú)用工件或不合格品。 四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1. 機(jī)器視覺系統(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)器視覺系統(tǒng)綜合應(yīng)用的安裝與調(diào)試5. 機(jī)器視覺系統(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)的軟件二次開發(fā)編程  11.智能視覺圖像輸入編輯與調(diào)試12.智能視覺結(jié)果給出編輯與調(diào)試13.智能視覺顏色比對(duì)測(cè)量14.智能視覺編號(hào)比對(duì)測(cè)量15.智能視覺尺寸比對(duì)測(cè)量16.智能視覺角度測(cè)量17.智能視覺系統(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.智能視覺系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用

本成果是國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利。該發(fā)明提供一種仿射投影符號(hào)子帶凸組合自適應(yīng)回聲消除方法，該方法對(duì)通信系統(tǒng)的聲學(xué)回聲的消除效果好，收斂速度快，穩(wěn)態(tài)誤差小。