为了实现钢厂成捆棒材贴标机器人系统各部件摆放的空间位置优化以提高其工作效率,对系统中的工业机器人运动情况进行分析,采用D-H参数法建立机器人运动学模型,应用分离变量法求解机器人逆运动学解析解;以工业机器人和标签打印机的空间坐标为设计变量,以机器人贴标过程关节转角总行程最短作为工业机器人和标签打印机摆放位置的优化目标;采用改进的粒子群优化算法进行优化计算,得到工业机器人和标签打印机摆放的最佳空间位置。提高了贴标机器人系统的工作效率,对该系统的实际应用具有指导性的意义。

介绍了串行外设接口（SPI）在高速串行模数转换器AD7888与ARM微处理器S3C2410的接口中的应用方案，给出了二者详细的硬件联接图和Linux下嵌入式驱动的实现方法，该方法同样适用于其他具有SPI接口的串行A／D转换器和微处理器之间的接口与编程。AD7888和S3C2410基于SPI的串行通信为高速数据采集的嵌入式设备提供了一个解决方案。

针对钢厂炼钢过程中产生废坯需要人工切割的问题,研制一种可阵列式废旧连铸坯火焰切割机器人系统。火焰切割机器人主要包括直角坐标式切割机器人、火焰切割装置、连铸坯支架和PLC控制系统。通过上位机可以实现与多个PLC控制系统之间的通信从而建立多个火焰切割机器人阵列式使用的火焰切割机器人系统,用激光测距传感器测量出待切割连铸坯尺寸后,自动规划切割路径并完成切割。利用此火焰切割机器人可以代替人工,提高废坯切割的质量和效率。

为实现成捆圆钢端面标牌焊接的自动化,设计一套以双目视觉测量引导的基于工业机器人的标牌自动焊接系统。整个系统主要由工业机器人、双目视觉识别系统、焊钉送料系统、标牌制备系统、末端操作器、控制系统等构成。双目识别系统采用双目相机扫描成捆圆钢端面,得到焊接位置坐标;焊钉供料系统实现焊钉的分料传送,标牌制备系统通过激光打标机将圆钢生产信息制作在标牌上,并将标牌输送到指定位置;末端操作器由工业机器人带动实现焊钉与标牌的

为实现钢铁企业中成捆钢筋端面贴标的自动化,对成捆钢筋端面自动贴标系统中机器人的运动情况进行研究,利用D-H参数法导出UR5机器人的各连杆坐标系之间的变换矩阵,进而求出UR5机器人反向运动学的解析解。给出了UR5机器人最优摆放位置的评价标准,并在此规则下利用粒子群优化算法对UR5机器人进行位置优化。依据以上分析结果可以为成捆钢筋端面自动贴标系统中机器人的位置设计提供理论上的支持和数据上的参考,并对该系统的实际应用具有指导性的意义。

根据成捆圆钢端面贴标的工程应用场景,采用基于输出自由度和方位特征集的机器人拓扑结构综合方法,给出满足成捆圆钢端面贴标的机器人机构设计原则和步骤,根据贴标需求及输出自由度分析得到圆钢端面贴标机器人宜选用混联机构,其中3个移动自由度由并联机构实现,2个转动自由度由串联机构实现,根据方位特征集分析得到贴标混联机器人并联机构的拓扑结构,分析串联结构的构型设计出面向圆钢端面贴标应用的混联机器人构型。提出的面向特殊应用的混联机器人拓扑结构综合对于特定工业应用的机器人设计具有一定的实践意义。

根据成捆圆钢端面贴标的工程应用场景提出一种新型3T2R混联机构,该机构由3-RRP4RR并联机构和2自由度旋转串联机构串接而成。提出运用两次蒙特卡洛法相结合的办法求解混联机构工作空间。建立混联机构运动学模型,根据并联机构的几何关系得到反解方程,并确定并联机构工作空间的约束条件,采用蒙特卡洛法得到并联机构工作空间内的点集;根据坐标变换矩阵求得串联机构运动学正解及混联机构运动学正解,并将并联机构工作空间内的点坐标代入混联机构位置正解中,采用蒙特卡洛法得到混联机构的工作空间内的点集。

在我国统配煤矿和新井建设中每年有大量的岩石巷道开拓与掘进工作掘进装备的自动化程度已成为制约煤矿提高生产能力的主要因素。为了提高液压钻车的自动化水平实现双臂液压钻车自动化打孔通过对其进行运动学分析基于D-H法建立了双臂液压钻车运动学方程采用分离变量法并用符号替代矩阵元素推导出了运动学方程逆解的表达式。最后在Matlab环境下通过88孔打孔方案对其正解反解的一致性进行验证结果表明了该逆解解法的正确性。

为了实现双臂钻车的自动化打孔对其进行运动学分析和优化计算。优化计算的目的是要找到液压钻臂各个关节的合适的角度位置能够在钻车工作时实现确定的位姿。采用粒子群算法在MATLAB环境下计算并得出最优解结果证明粒子群算法能有效解决两臂钻车的运动学计算。为了方便操作和审核建立了用户界面并生成了.exe文件从而为钻车自动化打孔奠定了技术基础。