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大尺度复杂构件群体机器人协同并行制造系统集成的关键技术
1
作者 王哲 丰飞 郭峰 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期53-66,共14页
以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向,探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求,基于移动测量机器人、移动加... 以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向,探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求,基于移动测量机器人、移动加工机器人和移动装配机器人等多种类、多形式移动机器人的设计和研制,提出基于多移动机器人协同并行制造方案、大构件机器人化加工机器人本体设计方案、多模态协作机器人感知与测量方案、多机器人协同的加工机器人本体控制器及群体加工机器人系统控制方案。阐述多群体机器人移动加工的机器人控制策略与方案,针对加工机器人群体协同并行加工方法、大构件测量与群体机器人协同控制等关键技术,不但从本体研发、控制器等方面探究了国产工业机器人性能提升与优化的方法,也力图为后续航空航天等领域的大构件加工拓展工作思路。 展开更多
关键词 大尺度构件 自主移动机器人 群体机器人 自主控制 多机器人协同并行制造
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轮毂装配线机器人协同作业的实现与应用研究
2
作者 狄利强 《中国科技期刊数据库 工业A》 2025年第2期150-153,共4页
随着工业4.0的快速发展,智能制造成为提升生产效率和质量的重要手段。在轮毂装配线上,机器人协同作业技术的应用有效解决了传统人工操作中的效率低、误差大及劳动强度高等问题。本研究以轮毂装配线为研究对象,分析机器人协同作业的技术... 随着工业4.0的快速发展,智能制造成为提升生产效率和质量的重要手段。在轮毂装配线上,机器人协同作业技术的应用有效解决了传统人工操作中的效率低、误差大及劳动强度高等问题。本研究以轮毂装配线为研究对象,分析机器人协同作业的技术原理与应用场景,探讨机器人协同作业的实现路径,包括硬件配置、软件系统开发及协同调度优化。通过实际应用案例验证,机器人协同作业显著提高了装配效率、产品质量及生产灵活性,为汽车制造业智能化发展提供了重要参考。 展开更多
关键词 轮毂装配线 机器人协同作业 智能制造 生产效率 工业4.0
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智能制造环境下PLC与机器人的协同控制策略
3
作者 徐文彪 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2024年第11期076-079,共4页
此项研究主要关注在智能制造背景下PLC(可编程逻辑控制器)与机器人之间的合作控制方法,目标是增强工业自动化生产线的工作效率和适应性。在智能制造技术飞速发展的今天,作为核心部件的PLC和机器人之间的协同作业能力已经成为了制约生产... 此项研究主要关注在智能制造背景下PLC(可编程逻辑控制器)与机器人之间的合作控制方法,目标是增强工业自动化生产线的工作效率和适应性。在智能制造技术飞速发展的今天,作为核心部件的PLC和机器人之间的协同作业能力已经成为了制约生产效率提高的关键要素。该研究首先对目前智能制造领域面临的控制需求和挑战进行分析,阐明协同控制策略研究的意义。通过使用先进控制算法和通信技术,并结合实验验证和数据分析,该研究提出基于实时数据回馈的PLC-机器人协同控制策略。这种策略有效地实现对生产过程的动态调整和优化,显著改善生产线整体性能。研究结论证明,所提出的协同控制策略可显著提高智能制造系统智能化水平和生产效率,可为工业4.0背景下智能制造提供强大的技术支撑。 展开更多
关键词 智能制造 PLC 机器人 协同控制 生产效率
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基于三维时空状态图-并行排序蚁群算法的多机器人路径协同规划 被引量:1
4
作者 李志敏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第12期41-47,共7页
为了得到多机器人系统在无碰撞前提下的较优路径,设计了分层协同规划系统。该系统包括3个子模块,分别为全局最优路径规划模块、碰撞检测模块和避撞模块。在全局路径规划方面,在蚁群算法中加入了多子群并行搜索策略和基于信息素的子群经... 为了得到多机器人系统在无碰撞前提下的较优路径,设计了分层协同规划系统。该系统包括3个子模块,分别为全局最优路径规划模块、碰撞检测模块和避撞模块。在全局路径规划方面,在蚁群算法中加入了多子群并行搜索策略和基于信息素的子群经验交流策略,提出了基于并行排序蚁群算法的路径规划方法。在碰撞检测方面,提出了三维时空状态图的概念,基于机器人路径栅格在三维时空状态图的分布给出了碰撞检测结果。在避撞方面,建立了避撞的博弈论模型,基于博弈论得到了集体代价最小的避撞策略。在30 m×30 m的复杂栅格环境中验证,并行排序蚁群算法规划路径的目标函数平均值比传统蚁群算法减小了5.25%,比改进蚁群算法减小了3.66%,验证了并行排序蚁群算法在全局路径规划中的优越性。在20 m×20 m栅格环境中利用4个机器人进行避撞策略检测,从结果可以看出,基于博弈论的避撞策略可以有效避免机器人间的碰撞,实现机器人的安全行驶。 展开更多
关键词 多机器人协同 分层协同规划 并行排序蚁群算法 三维时空状态图 博弈论
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具身智能机器人加速“进厂”当“工人”
5
作者 王哲 《中国报道》 2025年第3期26-29,共4页
只有通过协同创新,攻克技术难题,降低成本,完善产业生态,才能让具身智能机器人真正成为工业制造领域的“得力助手”,推动我国制造业向高端化、智能化、绿色化迈进。“把这个零件取过来”“把这个设备拆卸了”“把相关的配件组装到一起... 只有通过协同创新,攻克技术难题,降低成本,完善产业生态,才能让具身智能机器人真正成为工业制造领域的“得力助手”,推动我国制造业向高端化、智能化、绿色化迈进。“把这个零件取过来”“把这个设备拆卸了”“把相关的配件组装到一起”……过去,当人类对传统机器人发出这些复杂指令时,它们可能难以应对,但如今,仿人机械臂、灵巧手等具身智能机器人应用则让这些场景正成为现实。 展开更多
关键词 智能机器人 灵巧手 制造领域 产业生态 协同创新 绿色化 高端化 智能化
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基于深度学习的人工智能协作机器人方法
6
作者 朱硕 《中国科技信息》 2025年第4期96-99,共4页
0背景工业自动化正在经历一场将人工智能(AI)集成到协作机器人(Cobot)中所驱动的变革。这些智能协作机器人通过处理重复性和潜在危险的任务来提高生产效率并提高工人的安全。本文探讨了人工智能对协作机器人的变革性影响,比较了用于实... 0背景工业自动化正在经历一场将人工智能(AI)集成到协作机器人(Cobot)中所驱动的变革。这些智能协作机器人通过处理重复性和潜在危险的任务来提高生产效率并提高工人的安全。本文探讨了人工智能对协作机器人的变革性影响,比较了用于实现这些进步的几种流行模型和方法。近年来,工业自动化领域发生了重大转变,从根本上改变了生产线和制造流程的设计和执行方式。在对效率和生产力的不懈追求的推动下,向自动化的转变导致了能够精确可靠地执行复杂任务的复杂机械和技术的发展。在这场技术变革中,协作机器人(Cobots)的出现成为一项关键创新,重新定义了工业领域中人与机器之间的交互。与出于安全考虑而通常与人类工人隔离的传统工业机器人不同,协作机器人被设计为在共享工作空间中与人类一起工作。人类直觉和机器人精度之间的协作创造了一个协同环境,各方可以补充对方的能力。协作机器人不仅让人类交互更安全,而且更灵活、更容易编程,使其适用于从装配线到质量控制的广泛应用。 展开更多
关键词 协作机器人 工业机器人 工业自动化 协同环境 共享工作空间 深度学习 制造流程 潜在危险
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多机器人协同制造系统时序约束任务调度优化方法 被引量:6
7
作者 刘少睿 田威 +2 位作者 沈建新 李波 胡俊山 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期3899-3911,共13页
针对多机器人协同制造系统处理复杂产品时任务的时序约束复杂、避碰和效率优化目标难实现的问题,提出一种时序约束(TOC)建模方法与结合插入启发式的迭代局部搜索(ILS)算法。借助有向图建模任务的并发约束及优先约束,并通过改进深度优先... 针对多机器人协同制造系统处理复杂产品时任务的时序约束复杂、避碰和效率优化目标难实现的问题,提出一种时序约束(TOC)建模方法与结合插入启发式的迭代局部搜索(ILS)算法。借助有向图建模任务的并发约束及优先约束,并通过改进深度优先搜索实现约束一致性检验;采用插入启发式实现无约束任务向机器人调度计划的快速插入,从而形成完整可行的初始解;为实现加工效率优化目标,提出采用迭代局部搜索策略驱动有向图模型对约束集不确定部分进行寻优,从而得到效率最优加工调度。仿真结果显示,所提出的方法相比目前工程应用方法有效提升多机器人加工调度效率17%以上,多机器人避碰可靠性则通过实机试验平台进行验证,显示规划结果具有良好的防碰撞安全性。 展开更多
关键词 多机器人协同制造 时序约束 无冲突调度 任务分配
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人-机器人协同作业中的人因问题研究综述
8
作者 张岚云 刘怡宏 +1 位作者 王翀姿 周海海 《电子机械工程》 2024年第1期13-24,共12页
近年来,人机协同因可以提高生产效率和产品质量、降低生产成本,在电子智能制造中发挥着越来越重要的作用。然而,现有的人机协同系统开发主要采用操作人员主导或协作机器人主导的方式,操作人员和机器人按照预先定义的指令反应性地执行操... 近年来,人机协同因可以提高生产效率和产品质量、降低生产成本,在电子智能制造中发挥着越来越重要的作用。然而,现有的人机协同系统开发主要采用操作人员主导或协作机器人主导的方式,操作人员和机器人按照预先定义的指令反应性地执行操作,远未实现机器人自动化和用户认知的有效集成,僵化的人机关系无法胜任复杂的制造任务,也无法减轻操作人员的身心负担。针对这些现状,文中从人机信任、人因安全和人机工效3个关键方面,探讨了人因评估的方法。此外,还对当前人机协同作业中的人因设计进行了总结,以促进更高效、安全和人性化的协作。最后阐述了人机协同当前面临的挑战和未来的发展,为未来的研究指明了方向。 展开更多
关键词 人机协同 人因工程 协作机器人 工业5.0 智能制造
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多机器人协同的五电弧增材制造装备及其应用 被引量:5
9
作者 何天英 余圣甫 +2 位作者 雷毅 张光先 刘增晓 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期26-35,共10页
电弧增材制造是用于大型复杂金属构件成形的新技术,其制造装备是实现金属构件形性一体化制造的关键。研制了可实现3台机器人协同工作、金属构件形性一体化制造的五电弧增材制造装备,由增材单元、测量单元和减材加工单元等组成。利用Robo... 电弧增材制造是用于大型复杂金属构件成形的新技术,其制造装备是实现金属构件形性一体化制造的关键。研制了可实现3台机器人协同工作、金属构件形性一体化制造的五电弧增材制造装备,由增材单元、测量单元和减材加工单元等组成。利用RoboTeam软件包实现3台机器人协同工作,在总控单元中开发机器人路径规划软件,分别对3台机器人进行路径规划。采用研制的装备成形艉轴架时,其抗拉强度为543 MPa,屈服强度为426 MPa,伸长率为24.2%,-20℃冲击功为132 J,优于同成分铸造件的力学性能;艉轴架的尺寸与标准模型之间的整体偏差为±0.65 mm。 展开更多
关键词 五电弧增材制造装备 大型金属构件 多机器人协同 形性一体化
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集群机器人协同制造技术应用与发展趋势
10
作者 王耀南 《新经济导刊》 2023年第8期13-17,共5页
机器人的研发、制造、运用是衡量一个国家科技创新、高端制造水平的重要标志。当前机器人产业蓬勃发展,正极大改变着人类的生活方式,为经济社会发展注入强劲动能。近十年来,新材料、仿生、动力、集群机器人、导航探测、智能机器人、社... 机器人的研发、制造、运用是衡量一个国家科技创新、高端制造水平的重要标志。当前机器人产业蓬勃发展,正极大改变着人类的生活方式,为经济社会发展注入强劲动能。近十年来,新材料、仿生、动力、集群机器人、导航探测、智能机器人、社会交互、医疗等领域,都是机器人的研究方向,同时面临着系列挑战,本文具体讨论集群机器人的发展。 展开更多
关键词 智能机器人 机器人产业 国家科技创新 协同制造 高端制造 集群 应用与发展趋势 社会交互
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基于区域协同创新的智能制造及机器人产业发展研究
11
作者 陈星宇 《智能建筑与工程机械》 2019年第2期115-117,共3页
当前,我国的制造业日益壮大。但是在经济贸易全球化的今天,仅仅依靠制造,不能迅速提高我国的竞争力。如今世界各国都在由制造转变为智能制造,发展高新技术,提高国际地位及影响力。我国也大力号召全方位的创新发展战略,实现以产业带动区... 当前,我国的制造业日益壮大。但是在经济贸易全球化的今天,仅仅依靠制造,不能迅速提高我国的竞争力。如今世界各国都在由制造转变为智能制造,发展高新技术,提高国际地位及影响力。我国也大力号召全方位的创新发展战略,实现以产业带动区域发展,东北地区是我国最为突出的代表,其有着良好的经济实力,老工业基础,有大量的高等院校提供技术支持,在东北地区展开智能制造,有利于尽快振兴东北老工业基地,提高经济占比,推动周边城市发展,也有利于东北调整产业结构,进行企业转型,摆脱高能耗产业,发展新型智能创造产业。本文首先简要分析了国内智能制造产业发展态势,随后通过不同层次对东北地区协同创新智能制造产业发展的情况进行研究,以此来供相关人士交流参考。 展开更多
关键词 协同创新 智能制造 产业发展 机器人
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基于线性规划算法的多机器人系统的协同定位 被引量:2
12
作者 李闻白 刘明雍 +1 位作者 赵涛 裴譞 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第3期151-155,共5页
传统的多机器人协同定位研究大多采用"主从式"模型,它要求给主机器人配备许多昂贵且不易获得的高精度定位设备,这在实际应用中有很大的局限性。针对这一问题,通过对多机器人"并行式"协同定位模型的分析,建立了机器... 传统的多机器人协同定位研究大多采用"主从式"模型,它要求给主机器人配备许多昂贵且不易获得的高精度定位设备,这在实际应用中有很大的局限性。针对这一问题,通过对多机器人"并行式"协同定位模型的分析,建立了机器人群体协同定位的线性传感器约束模型。在满足传感器约束条件下,利用线性规划算法得到了系统内每一机器人的不确定区域。理论推导和仿真结果表明,该定位算法较高精度地实现了机器人群体的协同定位,且具有成本低、精度较高等工程实用价值。 展开更多
关键词 多机器人系统 协同定位 "主从式" "并行式" 线性规划算法 不确定区域
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基于协同效应的并行制造云服务组合算法 被引量:15
13
作者 陈友玲 刘舰 +1 位作者 凌磊 王龙 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期137-146,共10页
为了解决并行结构下制造云服务的组合优化问题,从协同效应的角度提出一种基于反向和局部学习的蚁群算法。该算法以服务质量作为信息素构建协同效应评价模型,求解并行服务的协同效应值,作为启发函数参数。利用协同关系矩阵计算组合协同... 为了解决并行结构下制造云服务的组合优化问题,从协同效应的角度提出一种基于反向和局部学习的蚁群算法。该算法以服务质量作为信息素构建协同效应评价模型,求解并行服务的协同效应值,作为启发函数参数。利用协同关系矩阵计算组合协同效应值,并将其与组合服务质量相结合,求解综合评价值最高的服务组合。实验结果表明,该算法能有效求解并行制造云服务的组合优化问题,并能较快地得到最优解。 展开更多
关键词 制造 并行服务组合 协同效应 蚁群算法 服务质量
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机器人协同装配的发展与应用研究综述 被引量:4
14
作者 黄海松 张松松 《贵州大学学报(自然科学版)》 2022年第6期17-24,共8页
近年来,人-机器人协同装配作为新一代的生产模式被引入到智能制造系统当中,能够有效解决智能制造的人机协同装配问题,已成为学术界和工业界一个重要的研究课题。为了更好地理解人-机器人协同装配技术以及该技术在智能制造中的发展与应用... 近年来,人-机器人协同装配作为新一代的生产模式被引入到智能制造系统当中,能够有效解决智能制造的人机协同装配问题,已成为学术界和工业界一个重要的研究课题。为了更好地理解人-机器人协同装配技术以及该技术在智能制造中的发展与应用,运用内容分析法和文献计量法,结合CiteSpace软件绘制知识图谱,对人-机器人协同装配进行了国内外研究现状分析。介绍了人-机器人协同装配研究中的关键技术,包括机器人抓取、人机协同。最后对人-机器人协同装配在智能制造中的应用进行了总结和分析,希望为人-机器人协同装配在智能制造领域的落地应用提供一定的理论参考和借鉴。 展开更多
关键词 人-机器人协同 装配 智能制造 文献计量法 应用
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航空发动机设计制造并行协同方案研究 被引量:4
15
作者 李伦未 邓迪 +2 位作者 王晶 许多 伏宇 《航空制造技术》 2019年第7期62-67,73,共7页
针对现有的设计制造协同方案进行优化,重点整合了并行协同研制流程,实现了设计和制造同步开展;进而探讨了该优化方案的若干实施途径。经分析,该优化方案能进一步缩短设计试制周期约2~3个月,促进设计制造紧密融合,提高设计质量和制造符... 针对现有的设计制造协同方案进行优化,重点整合了并行协同研制流程,实现了设计和制造同步开展;进而探讨了该优化方案的若干实施途径。经分析,该优化方案能进一步缩短设计试制周期约2~3个月,促进设计制造紧密融合,提高设计质量和制造符合性,并可期降低研制成本。 展开更多
关键词 航空发动机 设计制造协同 并行协同 协同研制 研制周期
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栅格环境地图启发下煤矿井环境管路安装机器人协同控制 被引量:1
16
作者 于进 王建鹏 张海君 《自动化与仪表》 2023年第12期38-42,共5页
为了有效解决煤矿井下管路安装机器人在不确定环境下,协同控制效果不理想的问题,提出一种煤矿井下管路安装机器人协同自动控制方法。将井下环境划分为栅格,并构建栅格环境地图。引入启发函数来估计从当前位置到目标位置的预测距离;基于... 为了有效解决煤矿井下管路安装机器人在不确定环境下,协同控制效果不理想的问题,提出一种煤矿井下管路安装机器人协同自动控制方法。将井下环境划分为栅格,并构建栅格环境地图。引入启发函数来估计从当前位置到目标位置的预测距离;基于栅格环境地图和启发函数,使用蚁群算法进行路径规划。为每个栅格设置信息素数量,通过信息素和启发函数的权衡,多次迭代调整参数,在栅格之间选择最优路径。机器人可以按照该路径协同地进行自主导航和管路安装工作。实验结果表明,所提方法在最优路径长度以及控制时间等方面均有明显改善,说明了所提方法在机器人并行协同自动控制方面的优越性。 展开更多
关键词 煤矿井下 管路安装机器人 并行协同自动控制 蚁群算法
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基于并行工程的航空发动机设计制造协同模式优化 被引量:4
17
作者 周涛涛 《装备制造技术》 2020年第3期80-83,共4页
基于传统设计制造协同模式在航空发动机产品研制中存在的不足之处,采用并行工程的理念,通过优化设计制造协同流程,实现设计与工艺资料的双向审签,促进设计与工艺人员的交流沟通,使问题及早暴露在设计阶段并加以解决,避免常见的设计错误... 基于传统设计制造协同模式在航空发动机产品研制中存在的不足之处,采用并行工程的理念,通过优化设计制造协同流程,实现设计与工艺资料的双向审签,促进设计与工艺人员的交流沟通,使问题及早暴露在设计阶段并加以解决,避免常见的设计错误,同时通过促进厂所标准共享互通,实现协同领域标准共编共享,力争设计工作"一次就能做对",提高设计发放数据的成熟度,对于产品研制质量和研制效率的提高具有积极的意义。 展开更多
关键词 并行工程 航空发动机 设计制造协同
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浙江提前布局仿生机器人产业的思考
18
作者 万煊 吕燎宇 《浙江经济》 2024年第9期46-47,共2页
浙江应发挥优势产业交叉协同优势,积极打造仿生机器人产业,建设高端制造新高地,构建“机器人+”新业态随着人工智能、传感器、新材料等技术的发展融合,仿生机器人正飞速发展,在不同领域的应用逐渐扩大。作为跨学科的技术产物,发展仿生... 浙江应发挥优势产业交叉协同优势,积极打造仿生机器人产业,建设高端制造新高地,构建“机器人+”新业态随着人工智能、传感器、新材料等技术的发展融合,仿生机器人正飞速发展,在不同领域的应用逐渐扩大。作为跨学科的技术产物,发展仿生机器人是提高新质生产力的重要举措。浙江应发挥优势产业交叉协同优势,积极打造仿生机器人产业,建设高端制造新高地,构建“机器人+”新业态。 展开更多
关键词 仿生机器人 人工智能 高端制造 新业态 协同优势 传感器 发挥优势 技术产物
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面向多机器人协同控制的智能调度系统的设计与实现
19
作者 苏卫星 薛桐森 《计算机科学与应用》 2019年第8期1507-1518,共12页
目前在对于协同使用多种机器人达到生产目的工厂中,多数同时存在多种系统,数据在多系统之间存在信息壁垒,生产效率也因为信息流通迟滞而比较不足。针对这种现状并在骏通自卸车间实践项目基础上提出一种基于OPC工业标准的数据采集以及Soc... 目前在对于协同使用多种机器人达到生产目的工厂中,多数同时存在多种系统,数据在多系统之间存在信息壁垒,生产效率也因为信息流通迟滞而比较不足。针对这种现状并在骏通自卸车间实践项目基础上提出一种基于OPC工业标准的数据采集以及Socket通信技术的多机器人协同自动化智能调度系统的解决方案。使用Kepware工具对PLC的数据IO点进行读取和写入等交互操作,数据采集对象包括CLOOS焊接机器人,SINSUN的AGV以及工装库,实现对现场数据接收、流转、回收的实时监控,使得各机器人之间的信息得到汇总,并对各种机器人的状态进行实时监控与管理。同时利用智能调度策略来对生产中箱板材料种类进行控制并进行生产路径优化并实现柔性制造,该方案可以使箱板材料产量增加,并对材料种类进行控制,防止出现单一材料过剩,同时提高整体生产效率以及时间成本。 展开更多
关键词 实时追踪 柔性制造 自动化管理 SOCKET网络通信 多机器人协同 路径优化
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并行工程协同工作环境中工作流管理的研究与实现 被引量:7
20
作者 甄炜 杨学良 宛霞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第21期73-75,105,共4页
文章指出在并行工程中构建协同工作环境的主要任务是工作流管理,并对相关概念进行了阐述,以工程实例说明了在协同工作环境中对工作流进行管理的实施方法和主要开发过程,同时对系统相关的其它问题进行了探讨。
关键词 并行工程 协同工作环境 工作流管理 计算机集成制造系统
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