基于ROS的智能工业机器人系统的设计与实现

发布时间：2018-07-21 12:38

【摘要】：目前,工业机器人对于机器视觉、自主路径规划等智能化功能需求日益增长。然而为传统工业机器人系统中添加智能化功能模块时需要修改大量的源码,浪费了人力和成本。ROS(Robot Operating Systerm)作为一个新型开源平台,具有模块化、低耦合的特点,能够在很大程度上解决了易用性、开发效率、跨平台、多编程语言、分布式部署、代码可重用等问题,受到越来越多开发者的青睐。本文提出基于ROS的智能工业机器人系统开发平台,能够解决工业机器人添加智能化模块的问题。本平台分为服务器端和机器人端。将机器人端作为一级节点,与安装ROS的PC服务器端进行通信。机器人一级节点由二级功能节点与功能模块组成。根据此平台开发实现的JPB06六自由度工业机器人系统具有机器视觉、自主定位、语音控制等智能化功能,可以满足工业机器人对于智能化和实时控制的需求。论文主要完成以下内容:1.分析了传统工业机器人系统开发平台、单纯基于ROS的机器人开发平台和本文提出的开发平台的优缺点;详细分析了本文提出的开发平台的结构。2.对六关节串联机器人JPB06进行硬件设计和软件系统设计,并实现了JPB06机器人系统的智能化功能,如图像处理功能、碰撞检测功能等。3.利用JPB06工业机器人系统主要做了碰撞检测和语音识别实验,根据实验结果验证论文提出的平台的可行性。论文设计的基于ROS的智能工业机器人开发平台能够为开发智能工业机器人系统提供方便,为以后工业机器人系统智能化的提升奠定了基础。
[Abstract]:At present, the demand of industrial robots for intelligent functions such as machine vision, autonomous path planning and so on is increasing day by day. However, it is necessary to modify a large number of source code when adding intelligent function modules to the traditional industrial robot system, thus wasting manpower and cost. Ros (Robot operating system), as a new open source platform, has the characteristics of modularization and low coupling. To a large extent, it can solve the problems of ease of use, development efficiency, cross-platform, multi-programming language, distributed deployment, code reuse and so on. This paper presents an intelligent industrial robot system development platform based on Ros, which can solve the problem of adding intelligent module to industrial robot. This platform is divided into server and robot. The robot is used as the primary node to communicate with the PC server which installs Ros. The first level node of robot is composed of two-level function node and function module. The JPB06 six-degree-of-freedom industrial robot system based on this platform has intelligent functions such as machine vision, autonomous positioning, voice control and so on. It can meet the demand of industrial robot for intelligent and real-time control. The thesis mainly completes the following contents: 1: 1. The advantages and disadvantages of the traditional industrial robot system development platform, the robot development platform based on Ros and the development platform proposed in this paper are analyzed in detail. The hardware design and software system design of six-joint series robot JPB06 are carried out, and the intelligent functions of JPB06 robot system, such as image processing function, collision detection function, etc. The experiments of collision detection and speech recognition are carried out with JPB06 industrial robot system, and the feasibility of the proposed platform is verified by the experimental results. The intelligent industrial robot development platform based on Ros can provide convenience for the development of intelligent industrial robot system and lay a foundation for the intelligent upgrading of industrial robot system in the future.
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 汤卿;刘丝丝;尚留记;李勇;;基于KUKA工业机器人的遥操作控制系统设计与异构主从控制方法研究[J];四川大学学报(工程科学版);2016年01期

2 高美原;秦现生;白晶;于喜红;马闯;;基于ROS和LinuxCNC的工业机器人控制系统开发[J];机械制造;2015年10期

3 王亚;王瑞;关永;魏洪兴;李晓娟;张杰;;RGMP-ROS混合机器人操作系统节点间通信的形式化验证[J];小型微型计算机系统;2015年10期

4 白亮亮;平雪良;陈盛龙;蒋毅;;分布式移动机器人控制系统设计与实现[J];机械设计与制造;2015年10期

5 闵锋;邹旭;李熹;彭思;;基于Android系统的类人机器人设计与开发[J];机电工程技术;2013年05期

6 王田苗;曹宇男;陈友东;魏洪兴;;基于de Boor算法的NURBS曲线插补和自适应速度控制研究[J];中国机械工程;2007年21期

7 张效祖;工业机器人的现状与发展趋势[J];世界制造技术与装备市场;2004年05期

相关硕士学位论文 前10条

1 鄢武;基于ROS和点云库的室内三维物体识别与姿态估计[D];广东工业大学;2016年

2 陈良良;室内移动机器人自主导航与抓取规划[D];广东工业大学;2016年

3 王光道;串联机器人控制器离线编程系统设计与实现[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2016年

4 梁洪濯;一种基于ROS的新型家庭服务机器人设计与实现[D];安徽工业大学;2016年

5 朱佩;基于机器视觉的移动机器人机械臂控制系统设计与实现[D];东南大学;2015年

6 俞晓慧;串联机器人轨迹规划研究及其控制系统设计[D];合肥工业大学;2015年

7 温其城;基于Linux的机器人操作系统接口及中转兼容技术研究[D];电子科技大学;2014年

8 李灿;智能移动机器人导航策略研究与实现[D];浙江工业大学;2013年

9 陈钰键;智能服务机器人软件系统设计[D];东北大学;2011年

10 纪晨;基于OpenGL的工业机器人三维仿真设计与实现[D];东南大学;2004年

，

本文编号：2135552