建筑垃圾機(jī)器人分揀技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 04:57
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,建筑垃圾產(chǎn)量逐年遞增,對(duì)建筑垃圾的減量化、無(wú)害化和資源的循環(huán)高效利用將勢(shì)在必行。針對(duì)建筑垃圾種類紛繁復(fù)雜,單一識(shí)別技術(shù)難以實(shí)現(xiàn),必須多種檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合才能提高識(shí)別準(zhǔn)確率。本論文提出兩種涉及到機(jī)械手觸覺(jué)識(shí)別的分揀技術(shù),作為現(xiàn)有建筑垃圾多種識(shí)別技術(shù)方案的一個(gè)有益補(bǔ)充,并開(kāi)發(fā)桁架式機(jī)器人分揀系統(tǒng),對(duì)提出的識(shí)別分揀技術(shù)有效性進(jìn)行驗(yàn)證。主要工作內(nèi)容如下:(1)根據(jù)建筑垃圾分揀的工況需求,提出一種桁架式機(jī)器人自動(dòng)化分揀系統(tǒng)方案,包括:圖像采集模塊、桁架式運(yùn)動(dòng)控制模塊、物料輸送模塊等的設(shè)計(jì)、選型與開(kāi)發(fā)。在此基礎(chǔ)上,提出基于物料密度識(shí)別的分揀技術(shù)和基于機(jī)械手觸覺(jué)識(shí)別的分揀技術(shù)。其中,針對(duì)基于機(jī)械手觸覺(jué)識(shí)別分揀技術(shù),提出一種基于能量模型的數(shù)據(jù)融合方法,即可通過(guò)機(jī)械手觸覺(jué)加速度曲線信號(hào),準(zhǔn)確識(shí)別被抓取物料的類型。(2)在當(dāng)前建筑垃圾機(jī)械手抓取重量有限的基礎(chǔ)上,對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì),提出一種組件少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,抓取力足夠大的機(jī)械手設(shè)計(jì)方案。在多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS中,對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)同步性、力流傳遞等進(jìn)行仿真分析研究,證明了該機(jī)械手設(shè)計(jì)方案具有可行性。(3)研究了常用的三次多項(xiàng)式、...
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 研究背景和意義
1.2 機(jī)器人分揀技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究安排
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究思路
1.3.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 建筑垃圾機(jī)器人系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
2.1 機(jī)器人分揀系統(tǒng)構(gòu)成
2.1.1 視覺(jué)系統(tǒng)硬件組成
2.1.2 桁架式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
2.1.3 物料輸送系統(tǒng)的組成
2.2 機(jī)器人分揀識(shí)別技術(shù)方案
2.2.1 基于物料密度分揀識(shí)別方案
2.2.2 基于機(jī)械手觸覺(jué)分揀識(shí)別方案
2.3 物料加速度曲線數(shù)據(jù)融合方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 建筑垃圾機(jī)械手設(shè)計(jì)與仿真分析研究
3.1 機(jī)械手方案設(shè)計(jì)
3.2 機(jī)械手性能仿真分析與研究
3.2.1 基于ADAMS機(jī)械手仿真模型的建立
3.2.2 同步性分析
3.2.3 力流分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 機(jī)械手軌跡規(guī)劃
4.1 機(jī)械手軌跡規(guī)劃概述
4.2 關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃
4.2.1 三次多項(xiàng)式插值法
4.2.2 五次多項(xiàng)式插值法
4.2.3 拋物線過(guò)渡的線性插值法
4.2.4 正弦曲線插值法
4.2.5 四種插值方法對(duì)比分析
4.3 笛卡爾空間軌跡規(guī)劃
4.3.1 空間直線軌跡規(guī)劃
4.3.2 空間圓弧軌跡規(guī)劃
4.3.3 兩種插值方法對(duì)比分析
4.3.4 機(jī)械手抓取—放置路徑分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 機(jī)械手系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及分揀實(shí)驗(yàn)
5.1 硬件平臺(tái)搭建
5.2 軟件平臺(tái)搭建
5.3 分揀實(shí)驗(yàn)
5.3.1 基于物料密度分揀方案實(shí)驗(yàn)
5.3.2 基于機(jī)械手觸覺(jué)分揀方案實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于機(jī)器視覺(jué)的機(jī)器人分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王詩(shī)宇,林滸,孫一蘭,王品. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(03)
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀技術(shù)應(yīng)用研究與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J]. 卓書(shū)芳. 遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]建筑垃圾輕物質(zhì)分離設(shè)備流場(chǎng)仿真分析[J]. 張寶裕. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2016(07)
[4]可變焦距機(jī)器視覺(jué)鏡頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉巧玲,陳麗娜,余華恩,柯華恒,梁秀玲. 應(yīng)用光學(xué). 2015(02)
[5]基于SCARA機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)逆解算法設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 徐恒,李夢(mèng)姣,陰雷鳴. 福建電腦. 2014(10)
[6]工業(yè)機(jī)器人笛卡爾空間軌跡規(guī)劃[J]. 林威,江五講. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2014(05)
[7]城市建筑垃圾產(chǎn)生量的估算與預(yù)測(cè)模型[J]. 許元,李聰. 建筑砌塊與砌塊建筑. 2014(03)
[8]采用先進(jìn)垃圾焚燒技術(shù),進(jìn)一步推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作[J]. 楊元萍. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(22)
[9]輕型氣動(dòng)平動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)[J]. 王海葉. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2010(04)
[10]工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)空間的插值軌跡規(guī)劃[J]. 凌家良,施榮華,王國(guó)才. 惠州學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
博士論文
[1]基于視覺(jué)的機(jī)器人廢金屬分揀系統(tǒng)研究[D]. 張朝陽(yáng).中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]六自由度串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)優(yōu)化與軌跡跟蹤控制研究[D]. 劉松國(guó).浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于FCN的并聯(lián)機(jī)器人工件分揀的研究[D]. 冷彥奕.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[2]滾絲機(jī)上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)、軌跡規(guī)劃及控制研究[D]. 陳洋.青島大學(xué) 2017
[3]基于視覺(jué)的機(jī)器人分揀系統(tǒng)[D]. 徐家寶.湖南大學(xué) 2017
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的Delta機(jī)器人智能分揀系統(tǒng)研究[D]. 王晨晨.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人抓取系統(tǒng)的研究[D]. 盧冠男.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[6]工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃及插補(bǔ)算法的研究[D]. 周樂(lè)天.江蘇科技大學(xué) 2017
[7]基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)研究[D]. 蔣書(shū)賢.西南交通大學(xué) 2015
[8]機(jī)器視覺(jué)在機(jī)器人雜亂工件分揀中的應(yīng)用[D]. 郝明.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[9]多軸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 李疆.南京航空航天大學(xué) 2014
[10]基于機(jī)器視覺(jué)的工件的識(shí)別和定位[D]. 潘武.北京化工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3189020
【文章來(lái)源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 研究背景和意義
1.2 機(jī)器人分揀技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究安排
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究思路
1.3.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 建筑垃圾機(jī)器人系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
2.1 機(jī)器人分揀系統(tǒng)構(gòu)成
2.1.1 視覺(jué)系統(tǒng)硬件組成
2.1.2 桁架式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
2.1.3 物料輸送系統(tǒng)的組成
2.2 機(jī)器人分揀識(shí)別技術(shù)方案
2.2.1 基于物料密度分揀識(shí)別方案
2.2.2 基于機(jī)械手觸覺(jué)分揀識(shí)別方案
2.3 物料加速度曲線數(shù)據(jù)融合方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 建筑垃圾機(jī)械手設(shè)計(jì)與仿真分析研究
3.1 機(jī)械手方案設(shè)計(jì)
3.2 機(jī)械手性能仿真分析與研究
3.2.1 基于ADAMS機(jī)械手仿真模型的建立
3.2.2 同步性分析
3.2.3 力流分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 機(jī)械手軌跡規(guī)劃
4.1 機(jī)械手軌跡規(guī)劃概述
4.2 關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃
4.2.1 三次多項(xiàng)式插值法
4.2.2 五次多項(xiàng)式插值法
4.2.3 拋物線過(guò)渡的線性插值法
4.2.4 正弦曲線插值法
4.2.5 四種插值方法對(duì)比分析
4.3 笛卡爾空間軌跡規(guī)劃
4.3.1 空間直線軌跡規(guī)劃
4.3.2 空間圓弧軌跡規(guī)劃
4.3.3 兩種插值方法對(duì)比分析
4.3.4 機(jī)械手抓取—放置路徑分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 機(jī)械手系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及分揀實(shí)驗(yàn)
5.1 硬件平臺(tái)搭建
5.2 軟件平臺(tái)搭建
5.3 分揀實(shí)驗(yàn)
5.3.1 基于物料密度分揀方案實(shí)驗(yàn)
5.3.2 基于機(jī)械手觸覺(jué)分揀方案實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于機(jī)器視覺(jué)的機(jī)器人分揀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王詩(shī)宇,林滸,孫一蘭,王品. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(03)
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀技術(shù)應(yīng)用研究與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J]. 卓書(shū)芳. 遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]建筑垃圾輕物質(zhì)分離設(shè)備流場(chǎng)仿真分析[J]. 張寶裕. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2016(07)
[4]可變焦距機(jī)器視覺(jué)鏡頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉巧玲,陳麗娜,余華恩,柯華恒,梁秀玲. 應(yīng)用光學(xué). 2015(02)
[5]基于SCARA機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)逆解算法設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 徐恒,李夢(mèng)姣,陰雷鳴. 福建電腦. 2014(10)
[6]工業(yè)機(jī)器人笛卡爾空間軌跡規(guī)劃[J]. 林威,江五講. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2014(05)
[7]城市建筑垃圾產(chǎn)生量的估算與預(yù)測(cè)模型[J]. 許元,李聰. 建筑砌塊與砌塊建筑. 2014(03)
[8]采用先進(jìn)垃圾焚燒技術(shù),進(jìn)一步推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作[J]. 楊元萍. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(22)
[9]輕型氣動(dòng)平動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)[J]. 王海葉. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2010(04)
[10]工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)空間的插值軌跡規(guī)劃[J]. 凌家良,施榮華,王國(guó)才. 惠州學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
博士論文
[1]基于視覺(jué)的機(jī)器人廢金屬分揀系統(tǒng)研究[D]. 張朝陽(yáng).中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]六自由度串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)優(yōu)化與軌跡跟蹤控制研究[D]. 劉松國(guó).浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于FCN的并聯(lián)機(jī)器人工件分揀的研究[D]. 冷彥奕.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[2]滾絲機(jī)上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)、軌跡規(guī)劃及控制研究[D]. 陳洋.青島大學(xué) 2017
[3]基于視覺(jué)的機(jī)器人分揀系統(tǒng)[D]. 徐家寶.湖南大學(xué) 2017
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的Delta機(jī)器人智能分揀系統(tǒng)研究[D]. 王晨晨.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人抓取系統(tǒng)的研究[D]. 盧冠男.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[6]工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃及插補(bǔ)算法的研究[D]. 周樂(lè)天.江蘇科技大學(xué) 2017
[7]基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)研究[D]. 蔣書(shū)賢.西南交通大學(xué) 2015
[8]機(jī)器視覺(jué)在機(jī)器人雜亂工件分揀中的應(yīng)用[D]. 郝明.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[9]多軸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 李疆.南京航空航天大學(xué) 2014
[10]基于機(jī)器視覺(jué)的工件的識(shí)別和定位[D]. 潘武.北京化工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3189020
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