导读:本文包含了扫查机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:储油罐底,履带机器人,PID控制,卡尔曼滤波算法
扫查机器人论文文献综述
谭郭英[1]（2019）在《超声波储油罐底腐蚀检测机器人扫查控制系统研究》一文中研究指出储油罐是长输油气管道输送介质的储存容器。输油管道首站的储油罐用于收集、储存石油和保证管线输油量的稳定,末站的储油罐用于接收和储备来油,并提供给用油单位,在世界范围内都作为主要的能源存储工具。能源存储储罐作为在役设备,会由于腐蚀、地壳板块运动挤压等造成罐底或罐壁破损,造成能源大面积泄露等问题。针对储油罐底腐蚀检测这一问题提出一种采用储油罐底腐蚀检测机器人进行在线巡检的技术。根据工业储油罐底在线检测技术要求,提出履带式机器人扫查控制系统的基本技术指标,研究储油罐底腐蚀检测机器人扫查控制系统的两轮驱动方式。对储油罐底腐蚀检测机器人扫查控制系统进行动力学分析,为系统控制器研究提供理论依据。为描述储油罐底腐蚀检测机器人扫查控制系统的运行姿态,采用惯性导航理论建立扫查控制系统的姿态描述方法,引入欧拉角坐标系变换以及四元数理论完成扫查控制系统的姿态解析。研究扫查控制系统的路径规划算法,实现扫查控制系统的行走路线规划,采用PID算法研究速度及方向控制器,实现对扫查控制系统的速度和运行姿态的闭环反馈控制;为减小姿态传感器动态测量误差对控制精度造成的影响,引入卡尔曼滤波算法对姿态传感器检测数据进行数据融合。结合履带式机器人的控制理论研究,完成了扫查控制系统的硬件系统,分别进行TFTLCD显示、姿态解算、运动性能、命令控制以及路径规划控制实验,实验结果表明:履带式扫查控制系统设计合理;通过对扫查控制系统速度、姿态的PID反馈控制实现系统的稳定运行和航向校正;基于卡尔曼滤波的数据融合算法有效减小姿态传感器动态测量误差,降低姿态结算后对PID算法控制器控制精度的影响;基于栅格法路径规划的行走策略实现系统的罐底扫查覆盖。通过对超声波储油罐底腐蚀检测机器人扫查控制系统的硬件系统实验,验证采用履带式超声波储油罐底腐蚀检测机器人扫查控制系统在线检测技术的可行性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-03）
郑炜[2]（2019）在《超声扫查机器人控制系统研发》一文中研究指出超声扫查是一种简单有效的检查手段,随着人们对身体健康的重视,超声扫查的需求越来越大。对于医生来说,超声扫查需要长时间手部以复杂姿势保持一定的接触力,导致他们的骨骼肌肉疾病的发病率明显偏高。自动超声扫查机器人系统可以有效地解决这个问题,医生仅仅需要在上位机中的相机视野中画出轨迹,而后扫查的过程可以交由机器人完成,可以大大减少医生的工作量,同时也可以缓解偏远地区医生缺乏的问题。超声机器人的目的主要是采集清晰的超声图片,现有的超声机器人主要是起辅助、固定的作用,大部分机器人通过装在机器人末端的导轨来实现探头的移动,少部分采用串联机器人的方案中,也仅仅考虑离散点扫查而不考虑点间插值的轨迹上的控制,无法适用于扫查轨迹较复杂的超声扫查任务。另外,在超声扫查的过程中,还需要防止病人受到的接触力过大受伤。针对切向轨迹跟踪以及法向接触力与图像亮度控制的需求,本文提出了一种工具坐标系法向、切向控制的架构,通过切向控制器保证在位姿调整的过程中,实际轨迹和插值轨迹的偏差仅仅是沿着法向的;同时设计法向的自适应阻抗控制器来调节图像的清晰度和接触力保护。具体过程如下:首先,通过深度相机获取期望点的位置和法向;通过设计具有控制点等于输入值点性质的修正B样条曲线,结合四元数表示,完成了位置和姿态的C2连续的多点插值算法;接着基于速度框架在工具坐标系的x、y轴设计切向控制器,实现切向位移跟踪;使得切向位移与插值轨迹的偏差在切向的分量趋近于0;然后在工具坐标系的z向设计法向自适应阻抗控制器,以进行接触力、超声图像亮度控制。同时为了适应不同的环境,完成了阻抗参数的自适应,通过估计超声图像亮度和位移以及力和位移的关系,设计出阻抗控制的刚度参数;在线运行过程中,通过模糊控制,在瞬态时减少阻尼参数来加快响应过程;在接近稳态时增加阻尼来减少震荡。本文基于Universal Robot公司的UR5E机器人结合四叶草超声机、Optoforce力传感器、LinuxPreempt RT实时系统等构建了具备整条轨迹扫描能力、能在接触力控制情况下完成清晰超声图片采集的超声扫查机器人控制系统研发。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-01）
李西平,孙志娟[3]（2011）在《环管道运动机器人扫查器行走机构控制系统设计》一文中研究指出油气输送管道由于其工作环境的特殊性,其管道对接环焊缝不可避免地存在缺陷。全自动超声检测(AUT)是应用最为广泛的检测方法。为保证管道环焊缝缺陷检测的可靠性并提高检测效率,设计了全自动超声检测环管道运动机器人对其进行监测。扫查器行走机构是环管道运动机器人的核心部分。在介绍总体设计方案的基础上,对环管道运动机器人行走机构的运动控制系统进行叙述。工程样机经试验证明各项数据均符合工程要求。(本文来源于《现代制造工程》期刊2011年05期）
曹先伟[4]（2009）在《管道环焊缝扫查机器人研究》一文中研究指出为了保证石油管线运输的安全可靠性,需要对输送管道环焊缝进行检测。自动超声检测(AUT)作为一种先进的无损检测方法,在管道焊接缺陷检测中发挥着重要作用。本文以国家863项目“深水海管水下回接技术及AUT检验设备国产化技术研究”为依托,对管道环焊缝自动超声检测机械装置——扫查机器人进行研究。对自动超声检测的两种关键技术——相控阵技术和TOFD技术进行分析比较,选用相控阵技术对管道环焊缝进行检测;确定了扫查机器人的总体方案,对扫查机器人的运动方式、传动方式以及设计性能进行分析,并介绍其工作过程。对扫查机器人的结构进行深入研究。该扫查机器人由四个部分组成:弹性导轨组件、行走运动机构、控制箱组件以及探头调整机构;建立扫查机器人的静力学分析模型,推导出扫查机器人处于任意位置时驱动力计算的一般公式;在保证重心位置不变的情况下简化扫查机器人的分析模型,对行走运动机构和导轨进行基于接触的有限元分析。基于模块化思想,设计探头调整机构控制系统的位置伺服模块和通讯模块,选用单片机AT89C52、性能优越的专用运动控制芯片LM629和功率驱动芯片LMD18200,并对单闭环位置伺服系统和通讯系统的硬件电路图进行设计。对扫查机器人进行运动仿真分析,验证扫查机器人运行过程中探头在管道径向方向上的定位可靠性;建立探头调整机构控制系统的数学模型,并对其进行仿真,验证位置控制系统具有良好的精确性以及快速的动态响应特性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-01-01）
付西光,商雨青,苏中义,颜国正[5]（2006）在《基于RBF网络的冗余扫查机器人逆运动学研究》一文中研究指出利用径向基函数(RBF)神经网络逼近能力较优和收敛速度较快的特点将运动学逆解过程转换为神经网络权值的训练过程。在训练RBF网络时,采用正交最小二乘(OLS)算法来确定网络中心,并将正解结果作为训练样本,实现了冗余扫查机器人运动学逆解的计算,避免了传统方法的繁琐公式推导及数值病态问题。(本文来源于《中国机械工程》期刊2006年17期）
王坤东,颜国正,鄢波[6]（2006）在《插接管道焊缝扫查机器人的位置/力控制》一文中研究指出为了使机器人的超声探头能够紧密贴合被检管道表面,设计了一种被动柔顺性末端执行器,并提出了一种被动关节与主动关节分离的外环混合位置/力控制策略,进行了位置/力控制仿真。确定了被动柔顺性末端执行器微动位置调整与主动关节输出变量之间求解关系,建立了理想状态下的准静态力学控制模型,理论上证明了位置偏差和力偏差均可通过主动关节的控制得到有效消除,保证控制精度。仿真研究了分度角分别为0、30°、60°与90°所对应的圆、椭圆及直线的截面线轨迹扫查情况。结果表明在各种情况下的位置与力控制都收敛并满足精度要求,从而证明了所提出的被动柔顺关节外环位置/力控制策略是有效的。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2006年03期）
付西光,苏中义[7]（2005）在《相贯曲线插接焊缝冗余扫查机器人运动学分析》一文中研究指出针对插接管道相贯焊缝缺陷超声扫查机器人的运动学问题,采用D-H方法建立了连杆坐标系下的机器人运动学模型,并通过实际扫查作业轨迹约束下的仿真实验,验证了该方法求解冗余机器人运动学问题的正确性,保证了机器人关节空间与笛卡儿空间映射的唯一性与轨迹封闭性,为实现插接管道相贯焊缝的连续超声波扫查检测提供可靠的方法。(本文来源于《上海电机学院学报》期刊2005年06期）
徐芸,刘宝生,费燕琼,赵锡芳[8]（2005）在《磁轮式超声串列自动扫查爬壁机器人结构及位置调整》一文中研究指出介绍一种新型爬壁机器人,它以超声串列法自动扫查和检测在役化工容器筒壁对接环焊的危害性缺陷.着重介绍了它的机械结构及位置调整运动控制算法.这种机器人采用磁轮吸附和小车式行走,利用磁带导航,光纤传感器检测,具有结构紧凑、导航性能好、位置调整方法可行和定位精度高等特点.(本文来源于《机器人》期刊2005年04期）
徐芸,刘宝生,费燕琼,赵锡芳[9]（2005）在《自动扫查爬壁机器人系统及调整运动》一文中研究指出高压容器的焊缝常存在边界未熔合、未焊透、裂纹等问题,一般利用超声波串列扫查方法对焊缝进行无损检测.介绍一种用于化工容器在役检测的新型超声串列自动扫查爬壁机器人,并着重阐述了其机械结构及位置调整运动控制算法.该爬壁机器人采用磁轮吸附小车的行走方式、利用磁带进行导航和光纤传感器检测机器人状态,具有结构紧凑、导航性能好、位置调整方法可行和定位精度高等特点.实验证明该机器人方案可行,效果良好.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2005年06期）
鄢波,颜国正,付西光,唐大海[10]（2005）在《基于遗传算法的插接管道焊缝扫查机器人能量最小轨迹优化》一文中研究指出针对插接管道焊缝扫查机器人末端执行器连续轨迹规划必须满足的运动限制条件,建立了安装高度可调节的全局能量最小优化多目标组合模型,该模型综合考虑了机器人的避障、末端轨迹精度、动力学约束与冗余度能量最小优化问题.基于遗传算法给出了针对该能量最小优化模型的轨迹搜索方法.仿真结果验证了该方法的有效性,并可推广应用到其他类型机器人.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2005年06期）
扫查机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
超声扫查是一种简单有效的检查手段,随着人们对身体健康的重视,超声扫查的需求越来越大。对于医生来说,超声扫查需要长时间手部以复杂姿势保持一定的接触力,导致他们的骨骼肌肉疾病的发病率明显偏高。自动超声扫查机器人系统可以有效地解决这个问题,医生仅仅需要在上位机中的相机视野中画出轨迹,而后扫查的过程可以交由机器人完成,可以大大减少医生的工作量,同时也可以缓解偏远地区医生缺乏的问题。超声机器人的目的主要是采集清晰的超声图片,现有的超声机器人主要是起辅助、固定的作用,大部分机器人通过装在机器人末端的导轨来实现探头的移动,少部分采用串联机器人的方案中,也仅仅考虑离散点扫查而不考虑点间插值的轨迹上的控制,无法适用于扫查轨迹较复杂的超声扫查任务。另外,在超声扫查的过程中,还需要防止病人受到的接触力过大受伤。针对切向轨迹跟踪以及法向接触力与图像亮度控制的需求,本文提出了一种工具坐标系法向、切向控制的架构,通过切向控制器保证在位姿调整的过程中,实际轨迹和插值轨迹的偏差仅仅是沿着法向的;同时设计法向的自适应阻抗控制器来调节图像的清晰度和接触力保护。具体过程如下:首先,通过深度相机获取期望点的位置和法向;通过设计具有控制点等于输入值点性质的修正B样条曲线,结合四元数表示,完成了位置和姿态的C2连续的多点插值算法;接着基于速度框架在工具坐标系的x、y轴设计切向控制器,实现切向位移跟踪;使得切向位移与插值轨迹的偏差在切向的分量趋近于0;然后在工具坐标系的z向设计法向自适应阻抗控制器,以进行接触力、超声图像亮度控制。同时为了适应不同的环境,完成了阻抗参数的自适应,通过估计超声图像亮度和位移以及力和位移的关系,设计出阻抗控制的刚度参数;在线运行过程中,通过模糊控制,在瞬态时减少阻尼参数来加快响应过程;在接近稳态时增加阻尼来减少震荡。本文基于Universal Robot公司的UR5E机器人结合四叶草超声机、Optoforce力传感器、LinuxPreempt RT实时系统等构建了具备整条轨迹扫描能力、能在接触力控制情况下完成清晰超声图片采集的超声扫查机器人控制系统研发。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
扫查机器人论文参考文献
[1].谭郭英.超声波储油罐底腐蚀检测机器人扫查控制系统研究[D].沈阳工业大学.2019
[2].郑炜.超声扫查机器人控制系统研发[D].浙江大学.2019
[3].李西平,孙志娟.环管道运动机器人扫查器行走机构控制系统设计[J].现代制造工程.2011
[4].曹先伟.管道环焊缝扫查机器人研究[D].哈尔滨工程大学.2009
[5].付西光,商雨青,苏中义,颜国正.基于RBF网络的冗余扫查机器人逆运动学研究[J].中国机械工程.2006
[6].王坤东,颜国正,鄢波.插接管道焊缝扫查机器人的位置/力控制[J].机械科学与技术.2006
[7].付西光,苏中义.相贯曲线插接焊缝冗余扫查机器人运动学分析[J].上海电机学院学报.2005
[8].徐芸,刘宝生,费燕琼,赵锡芳.磁轮式超声串列自动扫查爬壁机器人结构及位置调整[J].机器人.2005
[9].徐芸,刘宝生,费燕琼,赵锡芳.自动扫查爬壁机器人系统及调整运动[J].上海交通大学学报.2005
[10].鄢波,颜国正,付西光,唐大海.基于遗传算法的插接管道焊缝扫查机器人能量最小轨迹优化[J].上海交通大学学报.2005