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2_越疆机械臂项目(1).doc
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更新于2023-05-27
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在工业机器人的智能化程度越来越高的情况下,利用人工智能的方式来解决工业生产的效率,是全球都亟待解决的一个问题。随着生产方式自动化的不断提高,应用高智能的工业机器人来完成一些大型的,重复程度比较发的工业生产,应该是目前社会上的主流趋势。
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资源推荐

·课题涉及的主要概念界定;
·课题研究价值分析;
·课题研究假设和创新之处;
·课题研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。(限 3000 字内)
·课题涉及的主要概念界定
可视化编程
可视化编程,亦即可视化程序设计:以“所见即所得”的编程思想为原则,力图实现编程
工作的可视化,即随时可以看到结果,程序与结果的调整同步。可视化编程是与传统的编程
方式相比而言的,这里的“可视”,指的是无须编程,仅通过直观的操作方式即可完成界面的
设计工作,是目前最好的 Windows 应用程序开发工具。
体感控制
体感控制,在于人们可以很直接地使用肢体动作,与周边的装置或环境互动,而无需使
用任何复杂的控制设备,便可让人们身历其境地与内容做互动。至今全世界在体感技术上的
演进,依照体感方式与原理的不同,主要可分为三大类:惯性感测、光学感测以及惯性及光
学联合感测。
·课题研究价值分析
在工业机器人的智能化程度越来越高的情况下,利用人工智能的方式来解决工业生产的
效率,是全球都亟待解决的一个问题。随着生产方式自动化的不断提高,应用高智能的工业
机器人来完成一些大型的,重复程度比较发的工业生产,应该是目前社会上的主流趋势。
越疆机械臂是由越疆科技自主研发的多功能高精度轻量型智能机械臂,其最大的优点在
于智能化程度比较高,可塑性较强,在完成大规模集成化的生产时有着独特的优势。该机械
臂还可应用于家庭生活、学校实训等多个方面。充分体现了该机械臂功能的强大和用途的广
泛。
就现状来说,全球的人工智能市场还处于一个较大的发展时期,智能化的产品还没有形
成一定的市场影响力,在解决工业生产的高智能自动化问题方面还存在一定的瓶颈,该课题
最终目的就是要解决这一问题,弥补这个市场缺口,解放劳动力,依托多机械臂好和其它辅
助配件的共同使用来改进目前工厂的流水线生产,提高工业生产的利润和价值。
该课题市场前景广阔,应用范围广,可根据不同的生产条件来改进工作方式,灵活性较
强,还可以进行更深层次的研究和拓展,去解决更多的关于工业生产的问题,所以,该课题
的研究价值较大,具有超跃课题本身的价值,给未来的生产方式多样化,生产技术精细化提
出了更有价值的探讨依据。
总之,当前工业自动化控制技术已经在我国很多行业中都得到了应用,自动化控制大大
减轻了人工负担,有效提升了工作效率,提高了生产质量,同时自动化的应用是科技发展的
体现,它促进了我国产业结构的调整和升级优化。在未来,我国工业控制自动化技术仍将结
合多个学科,结合多个技术领域,以先进的科学技术不断向前发展,走向更加智能化、网络
化、便捷化的道路。这对于促进我国经济繁荣、不断提高我国综合国力、提高国际竞争力具
有十分积极的作用。
·课题研究假设和创新之处
1、 研究假设
目前工厂生产自动化程度不高,还需要大量的人力来操作。大多数工厂上的流水线生
- 1 -

产智能化程度低,自动化控制设备采用的是单机加工的方式生产效率低,各生产环节配合不
够密切,这种传统的生产方式已经不能满足现代化生产的基本需求,不适合大规模、集成
化、精细化的新型生产方式,故此课题应运而生,目的在于建立一套智能化程度比较高的,
可提升生产效率的流水线生产作业方式。
2、创新之处
1、越疆机械臂支持多种方式的操作,可以通过鼠标控制、视觉控制、声音控制、脑电
波控制、手机 APP、体感控制及手势控制对机械臂实施操控,能够针对不同环境采取相应
的操控方式,高效精准的完成任务和学习工作。
2.该机械臂的特点在于可以对对压力、红外、光电等信息利用传感器进行处理,依次
完成的相应任务,进行决策,编程实现,控制相应的运动部件完成相应的动作,例如抓取、
放置物体的基本动作。
3、由该机械臂为主体组成的流水线生产作业方式可大幅度提高生产效率,并可以代替
传统的人工作业的方式。
·课题研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
1、研究思路:在研究的前期先对机械臂的整体构造和零部件有一个认识,了解机械臂
的功能和各个功能所对应的用途,中期可利用机械臂的可编程性,写一些小的功能,以便掌
握和深入了解机械臂的用法,在后期利于机械臂及其配件完成流水线生产作业的各个步骤。
2、研究方法:越疆机械臂的流水线搬运项目的基本控制是控制技术、传感器应用技
术、等多技术科融合的操作技术,具有灵活性强、操作性的特征。因此,在本项目的实施过
程中,将以现有的技术为为基础,遵循理论先导、实践验证、总结优化与计算机分析相结合
的方法的进行研究工作。
3、技术路线:根据项目研究内容与特点,遵循先易后难、由理论到实践、渐近推进的
路线逐步实施。首先完成越疆机械臂的基本操作,例如颜色识别、抓取和放置等基本任务,
其次,将用编程语言来操控机械臂,完成一系列任务,例如定点放置、定点抓取等操作,最
后完成依据传感器采集的信息,控制相应运动部件的基本操作,例如利用传送带搬运物体、
同一物体分类放置、搬运物体到不同位置等创新项目。
该项目的整体实施与完成,最重要的视利用编程思想完成对整个流程的划分和控制,通
过不同的编程模块完成不同的任务。例如:通过循环的控制和坐标的迭代对物体进行定点抓
取和定点放置,利用延时的方法控制传送带传送物体。
该项目主要的模块化技术流程图如下图所示:
抓取模块
识别模块
放置模块
整合各个模块的代码
并初步完成流水线作
业的功能
用 c++
面向对象的
思想对机械臂基础功能
进行编写
延时控制
优化整个流程和代
码,对流水线生产
作业细节进行改进
应用工业控制的思想结合可视化
编程,不断深入改善流水线的各
个环节

4.实施步骤:
2019 年 6 月—2019 年 8 月:完成对机械臂的各个部件和功能的认识,学会操控机械
臂完成一些简单的任务。
2019 年 8 月—2019 年 12 月:应用源代码完成各个功能模块的任务的开发。
2019 年 12 月—2020 年 2 月:完成整改流水线生产作业的各个功能模块之间的配
合。
2020 年 2 月—2020 年 6 月:完成各功能代码的优化和流水线生产作业的简化。
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