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基于改进YOLOX和导纳控制的机械臂食品分拣方法
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作者 施利春 刘松涛 +1 位作者 王松伟 王治忠 《食品与机械》 北大核心 2025年第9期91-98,共8页
[目的]为提高机械臂食品分拣系统在分拣任务中的精度和鲁棒性,研究结合机器视觉与力觉的新型分拣方法。[方法]在食品分拣系统的基础上,提出一种融合改进YOLOX模型和改进导纳控制的机械臂食品分拣方法。通过引入卷积注意力机制模块(CBAM... [目的]为提高机械臂食品分拣系统在分拣任务中的精度和鲁棒性,研究结合机器视觉与力觉的新型分拣方法。[方法]在食品分拣系统的基础上,提出一种融合改进YOLOX模型和改进导纳控制的机械臂食品分拣方法。通过引入卷积注意力机制模块(CBAM)聚焦目标特征,采用深度可分离卷积优化网络结构,结合新型主干网络增强YOLOX模型对食品目标的识别定位能力。同时,利用基于改进导纳的主动柔顺控制方法,实现对不同食品的稳定分拣。通过搭建试验平台对所提方法的应用效果进行分析。[结果]所提改进YOLOX模型在食品目标检测上准确率提升至99%以上,相较于传统方法提高3%以上,且在多种脆性食品分拣任务中,系统鲁棒性显著增强,分拣成功率提高了5%以上。[结论]所提方法有效提升了机械臂食品分拣的精度与鲁棒性,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 食品分拣系统 机械臂 机器视觉与力觉 YOLOX模型 导纳控制
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基于PLC电气控制智能协作机器人的CNC上下料系统设计 被引量:1
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作者 杨跃 《智能制造》 2025年第3期49-56,共8页
CNC上下料系统受环境复杂多变的影响,相机采集的图像中包含大量不相关的特征,使得边缘检测过程中产生较多伪边缘点,工件定位不准确,导致上下料抓取点位的匹配误差增大,难以满足高精度加工需求。为此,设计基于PLC电气控制智能协作机器人... CNC上下料系统受环境复杂多变的影响,相机采集的图像中包含大量不相关的特征,使得边缘检测过程中产生较多伪边缘点,工件定位不准确,导致上下料抓取点位的匹配误差增大,难以满足高精度加工需求。为此,设计基于PLC电气控制智能协作机器人的CNC上下料系统。首先,选用小型高性能的PLC作为核心控制器,设计带有自动交换视觉测头的在线视觉采集系统硬件;其次,对协作机器人视觉采集图像进行预处理后,结合图像亚像素级边缘定位技术对图像像素边缘进行划分与精确定位;最后,结合图像亚像素边缘定位结果,利用PLC程序对机器人的运动轨迹进行控制,实现上下料整个生产流程的自动化控制。测试结果表明:应用PLC电气控制智能协作机器人进行上下料抓取的过程中,针对轴承钢套5个抓取点位的匹配误差均低于0.05mm,上下料的位置误差可以始终保持在0.1mm以下,能够满足实际应用的抓取要求,使得机械臂上下料抓取更加精准,具有较好的实用性能。 展开更多
关键词 PLC 智能协作机器人 CNC上下料系统 电气控制 模态振型分析 机器视觉
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基于改进DBO和多目标模型的食品分拣机器人分拣策略 被引量:4
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作者 傅明娣 李忠 +1 位作者 王倩茹 赵飞 《食品与机械》 北大核心 2025年第3期88-93,共6页
[目的]提高Delta机器人在食品自动化分拣系统中的运行效率和稳定性。[方法]在对食品自动化分拣系统进行分析的基础上,提出一种结合机器视觉、多目标模型和改进蜣螂优化算法的Delta机器人分拣策略。通过机器视觉完成食品实时位置获取,建... [目的]提高Delta机器人在食品自动化分拣系统中的运行效率和稳定性。[方法]在对食品自动化分拣系统进行分析的基础上,提出一种结合机器视觉、多目标模型和改进蜣螂优化算法的Delta机器人分拣策略。通过机器视觉完成食品实时位置获取,建立以运行路径和稳定性综合最优为目标的分拣优化模型,通过改进的蜣螂优化算法对模型进行求解,并对试验方法的性能进行验证。[结果]与常规方法相比,试验方法具有更快的平均分拣速度和更小的末端振动冲击,平均分拣速度<0.60个/s,末端加速度均值<16 m/s^(2)。[结论]通过结合机器视觉、多目标模型和智能算法可以有效提高Delta机器人的分拣效率和稳定性。 展开更多
关键词 自动化 分拣系统 Delta机器人 机器视觉 多目标模型 蜣螂优化算法
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基于PLC控制机械手臂取放料的系统设计 被引量:6
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作者 苗琳 施永刚 《工业仪表与自动化装置》 2025年第1期36-41,共6页
随着工业自动化的不断深入,工业机器人已成为提升生产效率和降低成本的关键技术。尽管中大型机器人在工业生产中占据主导地位,但在精细化的生产流程中,小型机器人的应用需求日益凸显。为满足这一需求,该文设计了一种用于小型、多类型零... 随着工业自动化的不断深入,工业机器人已成为提升生产效率和降低成本的关键技术。尽管中大型机器人在工业生产中占据主导地位,但在精细化的生产流程中,小型机器人的应用需求日益凸显。为满足这一需求,该文设计了一种用于小型、多类型零部件抓取与投放的机器人系统。该系统集成了CCD检测单元,用于精确识别待放入物料的盒子状态;组件产品物料输送单元则实现了物料的自动、高效输送;系统中的4台机器人负责执行取料放料操作;系统通过触摸屏进行交互。整个系统通过PLC实现各部分的通信与控制,确保了信息传输的实时性和准确性。在实际应用中,该机器人系统展现出了稳定的运行性能、高精度的重复定位能力以及较低的成本投入。 展开更多
关键词 机器人 PLC 视觉系统 控制方案 系统设计
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机器人视觉系统在自动化装配中的应用 被引量:2
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作者 田浩 张彩荣 《自动化应用》 2025年第6期6-8,共3页
为探讨机器人视觉系统在自动化装配中的应用,提出一种基于深度学习的目标识别与定位方法,并结合改进的RRT*路径规划算法与视觉伺服控制技术,实现高精度的自动化装配。结果显示,所提方法在装配成功率、时间效率及位置与姿态精度等方面均... 为探讨机器人视觉系统在自动化装配中的应用,提出一种基于深度学习的目标识别与定位方法,并结合改进的RRT*路径规划算法与视觉伺服控制技术,实现高精度的自动化装配。结果显示,所提方法在装配成功率、时间效率及位置与姿态精度等方面均表现优异,验证了其在实际应用中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 机器人视觉系统 自动化装配 深度学习
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自动采摘机器人末端设计与控制研究 被引量:1
6
作者 郑志富 《自动化应用》 2025年第4期33-36,共4页
针对农业采摘自动化的需求,设计并控制了一种集成视觉系统和关节型机械手臂的自动采摘机器人末端。该系统通过Pixy CMUcam5摄像机模块可实现目标果实的颜色识别和定位,并通过Arduino Mega控制板可实现与机械手臂的协同控制。针对西红柿... 针对农业采摘自动化的需求,设计并控制了一种集成视觉系统和关节型机械手臂的自动采摘机器人末端。该系统通过Pixy CMUcam5摄像机模块可实现目标果实的颜色识别和定位,并通过Arduino Mega控制板可实现与机械手臂的协同控制。针对西红柿的采摘需求,设计了一套自动化爪具机构,并通过3D打印技术对其进行了快速试制。实验结果表明,该系统能实现精准的视觉追踪定位和自动化夹取采摘,为设施农业的采摘作业提供了一种有效的自动化解决方案。 展开更多
关键词 采摘机器人 视觉系统 机械手臂 爪具
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基于视觉识别的水果采摘机器人关键技术研究进展与展望
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作者 欧骏 宁枫 +1 位作者 程碧懿 王红军 《农业装备与车辆工程》 2025年第5期16-23,共8页
为分析基于视觉识别的水果采摘机器人在复杂多变的农业环境中识别能力和采摘精度,系统梳理视觉采摘机器人的关键技术研究进展,聚焦视觉系统的识别算法(阈值法、边缘检测、深度学习)、定位算法(传感器融合、三维点云配准、视觉SLAM)及运... 为分析基于视觉识别的水果采摘机器人在复杂多变的农业环境中识别能力和采摘精度,系统梳理视觉采摘机器人的关键技术研究进展,聚焦视觉系统的识别算法(阈值法、边缘检测、深度学习)、定位算法(传感器融合、三维点云配准、视觉SLAM)及运动规划算法(路径优化、自适应控制),结合草莓、苹果等典型水果采摘案例进行对比分析。研究表明,识别技术深度学习算法在复杂环境下可实现95%以上的识别准确率,多传感器融合定位技术将误差控制在±5 mm内,而针对不同执行器研发运动轨迹算法可以使采摘效率平均提升40%。未来研究需进一步提高视觉系统的环境适应性,开发轻量化视觉模型与通用型末端执行器,推动水果采摘机器人向智能化、高精度和低成本方向发展。 展开更多
关键词 水果采摘机器人 视觉系统 识别算法 定位算法 运动轨迹算法
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工业机器人视觉系统在电气自动化中的应用 被引量:1
8
作者 朱建杰 《模具制造》 2025年第3期168-170,173,共4页
近年来,工业机器人进入了飞速发展时期。得益于优秀的柔韧性、自动化程度、广泛的适用性以及可编程特性,这类机器人展现出了极强的环境适应性,足以应对多样化的应用场合。其中,视觉系统扮演着确保机器人顺畅作业的核心角色,它通过对图... 近年来,工业机器人进入了飞速发展时期。得益于优秀的柔韧性、自动化程度、广泛的适用性以及可编程特性,这类机器人展现出了极强的环境适应性,足以应对多样化的应用场合。其中,视觉系统扮演着确保机器人顺畅作业的核心角色,它通过对图像的捕捉、加工和解读,能掌握目标物件的空间位置、轮廓特征和表面细节等信息,进而依据这些数据,由程序自动生成操作指令,实现对机器人动作的自动化管理。在电气自动化行业,运用这一技术能收到事半功倍效的成效,无论是识别、监测、定位还是测量,都表现出了显著的应用优势。剖析工业机器人视觉系统原理及技术细节,并探讨其在电气自动化行业中的实际运用。 展开更多
关键词 工业机器人视觉系统 电气自动化 应用
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融合2D-3D视觉的工业机器人抓取系统设计 被引量:1
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作者 李跃明 杨牧 《软件》 2025年第3期156-158,共3页
在工业制造持续向柔性化和智能化演进的背景下,传统机器人在处理无序堆叠目标和复杂作业场景方面面临识别精度不足、抓取效率低等问题。基于此,本文设计了一种融合2D-3D视觉的工业机器人抓取系统,构建了“视觉感知—数据融合—抓取规划... 在工业制造持续向柔性化和智能化演进的背景下,传统机器人在处理无序堆叠目标和复杂作业场景方面面临识别精度不足、抓取效率低等问题。基于此,本文设计了一种融合2D-3D视觉的工业机器人抓取系统,构建了“视觉感知—数据融合—抓取规划—机器人执行”分层架构,融合RGB图像与结构光点云信息,实现了高精度目标位姿感知与自适应路径规划。系统深入集成了YOLOv5检测算法、ICP配准与RRT*动态避障策略,显著提高了目标抓取稳定性,减少了人工干预与误差率,提升了在复杂工业场景下的抓取效率与系统鲁棒性,为柔性生产提供了技术保障。 展开更多
关键词 2D-3D视觉 工业机器人 抓取系统设计
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基于机器视觉的智慧农业果蔬分拣系统设计 被引量:1
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作者 罗潜 陈利萍 +4 位作者 黄惠思 刘智溢 田思琦 林佳纯 陈燕辉 《现代农业装备》 2025年第3期22-26,62,共6页
针对农业果蔬人工分拣劳动强度大、误差多、成本高、效率低等问题,设计了一套基于机器视觉的智慧农业果蔬分拣系统。该系统主要由机器人执行单元、视觉单元、传送带单元、供气单元、边缘计算控制单元、电源单元和软件平台等组成,能够快... 针对农业果蔬人工分拣劳动强度大、误差多、成本高、效率低等问题,设计了一套基于机器视觉的智慧农业果蔬分拣系统。该系统主要由机器人执行单元、视觉单元、传送带单元、供气单元、边缘计算控制单元、电源单元和软件平台等组成,能够快速准确识别已录入数据库的梨、草莓、菠萝、白菜和胡萝卜5种果蔬,完成分拣任务。测试结果表明,该系统运行稳定,安全可靠,移植性强,实用价值高。 展开更多
关键词 机器视觉 机器人 果蔬 分拣系统
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中央空调室内机智能装配生产线与喷涂系统设计
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作者 王鸿翔 周志刚 +5 位作者 冯月文 张彦彬 马宵 李本凯 颜旭 李长河 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第10期186-198,共13页
中央空调室内机作为中央空调系统的核心组件,其装配精度与生产效率是生产线的核心要素。目前,传统生产线存在智慧化程度低、工序协同性差、数据孤岛等问题,迫切需要向智能化方向转型。基于此,开展了中央空调室内机智能装配生产线与喷涂... 中央空调室内机作为中央空调系统的核心组件,其装配精度与生产效率是生产线的核心要素。目前,传统生产线存在智慧化程度低、工序协同性差、数据孤岛等问题,迫切需要向智能化方向转型。基于此,开展了中央空调室内机智能装配生产线与喷涂系统设计工作。首先,进行生产线总体方案设计,通过模块化布局设计与智能监测系统集成,构建了U形智能装配生产线,集成贯流风扇锁付等8个工位。其次,进行关键工位硬件系统设计,创新开发基于扭矩-角度复合控制的锁付机构、动态路径规划的喷涂系统及多工位并行的电检装置。最后,进行生产线主要工装夹具和喷涂系统设计,并分析喷涂的工艺原理和影响喷涂效果的影响因素。构建的智能装配生产线经工序平衡优化后,生产线生产效率提升86.8%,通过动态喷涂方式,使得喷涂覆盖率提高23.6%,不仅实现了中央空调室内机智能装配生产线连续化和智能化,同时也为装备制造业离散式智能制造提供技术支持。 展开更多
关键词 智能制造 物联网 机器人 机器视觉 喷涂系统
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基于机器视觉的智能机器人路径规划系统设计 被引量:2
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作者 王舒平 《自动化技术与应用》 2025年第5期19-23,42,共6页
智能机器人避障能力不足会影响机器人工作效率,为了增强多领域内智能机器人的工作效率,设计基于机器视觉的智能机器人路径规划系统。通过构建单片机控制单元、驱动电路模块、机器视觉模块和信息交互模块,完成系统的硬件部分设计,为机器... 智能机器人避障能力不足会影响机器人工作效率,为了增强多领域内智能机器人的工作效率,设计基于机器视觉的智能机器人路径规划系统。通过构建单片机控制单元、驱动电路模块、机器视觉模块和信息交互模块,完成系统的硬件部分设计,为机器人机械运动提供能源并采集机器人所处环境的视频和图像。以视频和图像作为信息交互材料进行环境图像的预处理及障碍物检测,跟踪-学习-检测(tracking-learning-detection,TLD)实时目标跟踪,智能机器人的路径规划,引导智能机器人完成目标任务,实现系统的软件部分设计。实验结果表明,所设计系统在不同环境下均具备较高的效率和较强的避障能力,能够实现设计目的。 展开更多
关键词 智能机器人 机器视觉 路径规划 信息交互 系统设计
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基于机器视觉的工业智能机器人柔性分拣系统设计 被引量:1
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作者 姚璐 谢聪琳 史春海 《科技和产业》 2025年第7期31-35,共5页
设计了一种基于机器视觉的工业智能机器人柔性分拣系统,专注于识别并分拣遥控器塑料外壳样品。系统采用康耐视(CMOS)相机和适配镜头,结合白光条形光源,确保高精度图像捕捉。通过相机标定和手眼标定,实现了机器人对工件位置的精准定位。... 设计了一种基于机器视觉的工业智能机器人柔性分拣系统,专注于识别并分拣遥控器塑料外壳样品。系统采用康耐视(CMOS)相机和适配镜头,结合白光条形光源,确保高精度图像捕捉。通过相机标定和手眼标定,实现了机器人对工件位置的精准定位。该系统通过优化硬件和手眼标定提升了稳定性和灵活性。其适用于电子、食品等行业,能显著提升自动化水平和生产效率,具有高度的自动化、智能化和灵活性。 展开更多
关键词 机器视觉 工业智能机器人 柔性分拣 系统设计
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智能制造中机器人视觉系统的优化设计研究
14
作者 郭树君 《科技资讯》 2025年第13期62-64,共3页
随着智能制造的发展,机器人视觉系统在提升生产效率与智能化水平方面作用日益突出。介绍了中国机械制造的发展现状,分析了视觉系统的基本原理与应用难点,指出当前在硬件依赖、算法创新、技术人员适应和数据处理等方面存在的挑战。在此... 随着智能制造的发展,机器人视觉系统在提升生产效率与智能化水平方面作用日益突出。介绍了中国机械制造的发展现状,分析了视觉系统的基本原理与应用难点,指出当前在硬件依赖、算法创新、技术人员适应和数据处理等方面存在的挑战。在此基础上,提出了软硬件协同优化、引入智能算法、强化本土创新、加强人才培养、优化数据处理架构的设计策略,并通过典型案例验证了优化方案的实效性。研究结果为机器人视觉系统在制造业中的推广应用提供理论支撑和实践参考。 展开更多
关键词 机器人视觉系统 智能制造 优化设计 数据处理
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工业机器人视觉系统的关键技术与应用案例
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作者 薛原 《模具制造》 2025年第6期183-185,共3页
工业机器人视觉系统模仿人的视觉功能让机器人对图像信息进行识别、处理与分析、以达到准确组装、检测和质量控制。关键技术主要有图像采集、图像处理和分析、模式识别和机器学习、3D视觉、传感器融合和照明和光学技术等。在装配与检测... 工业机器人视觉系统模仿人的视觉功能让机器人对图像信息进行识别、处理与分析、以达到准确组装、检测和质量控制。关键技术主要有图像采集、图像处理和分析、模式识别和机器学习、3D视觉、传感器融合和照明和光学技术等。在装配与检测、质量控制、定位与导航、分拣与包装、焊接与切割以及其他方面都有大量技术应用实例,大大提高了生产效率及产品质量。伴随着科技的进步,工业机器人视觉系统必将在更多的领域中扮演重要角色。 展开更多
关键词 工业机器人视觉系统 图像处理 3D视觉
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基于AI技术的机器人视觉控制系统设计
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作者 郭子依 《今日自动化》 2025年第1期176-178,共3页
文章设计了一种基于AI技术的机器人视觉控制系统,旨在实现复杂环境中的自主导航和目标识别。系统采用分层架构,由感知层、决策层及执行层组成,硬件包括NVIDIA Jetson AGX Xavier平台、高清摄像头及激光雷达,软件则运用YOLOv5进行目标识... 文章设计了一种基于AI技术的机器人视觉控制系统,旨在实现复杂环境中的自主导航和目标识别。系统采用分层架构,由感知层、决策层及执行层组成,硬件包括NVIDIA Jetson AGX Xavier平台、高清摄像头及激光雷达,软件则运用YOLOv5进行目标识别,A-star算法进行路径规划,并通过5G通信实现远程控制。多场景测试结果表明,系统在目标识别精度、路径规划效率及响应时间方面表现优异,具有广泛的应用潜力。 展开更多
关键词 AI技术 机器人视觉 控制系统
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基于ROS的目标检测技术研究
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作者 张裕磊 褚慧慧 +1 位作者 周宏胭 赵贺杨 《电子质量》 2025年第10期31-36,共6页
在新工科建设背景下,学科竞赛已成为培养科研创新人才的重要平台。聚焦中国机器人及人工智能大赛中的视觉巡航赛项,研究基于机器人操作系统的目标检测技术,重点探讨了KAZE特征点检测、单应性矩阵建模及图像匹配等关键算法。通过系统实... 在新工科建设背景下,学科竞赛已成为培养科研创新人才的重要平台。聚焦中国机器人及人工智能大赛中的视觉巡航赛项,研究基于机器人操作系统的目标检测技术,重点探讨了KAZE特征点检测、单应性矩阵建模及图像匹配等关键算法。通过系统实验验证,该方法在复杂环境下具备较高的识别准确率,为机器人视觉技术在竞赛及工业场景中的应用提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 机器人操作系统 机器人视觉 目标检测 图像识别 学科竞赛
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基于3D视觉的多工位拆垛投料机器人系统设计与应用
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作者 蒋强威 申淑丽 +2 位作者 吴家涌 李俊典 陈志标 《现代制造技术与装备》 2025年第9期170-172,共3页
传统拆垛机器人系统局限性大,灵活性差,功能单一,难以满足复杂工况需求,无法充分发挥机器人效能。基于3D视觉,设计开发出一种多工位拆垛投料机器人系统。首先,设计整体布局、控制系统框架及其工作流程;其次,研制出系统的关键机构;最后,... 传统拆垛机器人系统局限性大,灵活性差,功能单一,难以满足复杂工况需求,无法充分发挥机器人效能。基于3D视觉,设计开发出一种多工位拆垛投料机器人系统。首先,设计整体布局、控制系统框架及其工作流程;其次,研制出系统的关键机构;最后,集成各个部分装置,并对其各项功能进行测试,在满足需求后投入生产使用。结果表明,研发的机器人系统能够完成多工位拆垛、投料工作,降低了机器人换人成本。 展开更多
关键词 3D视觉 机器人系统 拆垛 投料
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基于PLC的工业机器人视觉集成定位抓取设计
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作者 冯叶陶 阳兴 +1 位作者 李彦昊 陈又华 《现代机械》 2025年第4期97-102,共6页
以工业机器人、PLC(可编程逻辑控制器)和视觉传感器为基础,设计了一种集成系统,用于工业机器人在特定场景下实现目标物体的精准定位与抓取。通过PLC作为信号处理器,实现视觉传感器与工业机器人的协同控制,确保机器人能够对目标进行准确... 以工业机器人、PLC(可编程逻辑控制器)和视觉传感器为基础,设计了一种集成系统,用于工业机器人在特定场景下实现目标物体的精准定位与抓取。通过PLC作为信号处理器,实现视觉传感器与工业机器人的协同控制,确保机器人能够对目标进行准确的识别和抓取;然后通过实验室的硬件调试验证了设计的可行性和稳定性。该系统的应用有助于提高工业生产的柔性与实时性,为后续研究工业机器人视觉集成定位抓取设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 PLC 工业机器人 视觉传感器 集成系统 定位抓取
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基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计研究
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作者 焦紫怡 崔红艳 《科技创新与应用》 2025年第22期95-98,共4页
为提升工业生产自动化和智能化水平,探究以机器视觉技术为核心的工业机器人智能分拣系统的设计策略。该系统由工业相机获取传送带上目标物体的图像,经工业计算机分析后将补偿坐标数据发送至机器人控制柜,然后生成指令分别控制传送带的... 为提升工业生产自动化和智能化水平,探究以机器视觉技术为核心的工业机器人智能分拣系统的设计策略。该系统由工业相机获取传送带上目标物体的图像,经工业计算机分析后将补偿坐标数据发送至机器人控制柜,然后生成指令分别控制传送带的速度和机械手的动作,准确抓取传送带上的目标物体并将其转移到预设位置,实现智能分拣。实验结果显示,系统对袋装和箱装包裹识别准确率分别达到85.8%和93.4%,为工作机器人中应用机器视觉展现有力的发展前景。 展开更多
关键词 机器视觉 工业机器人 分拣系统 环形光源 智能分拣
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