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标题:轮腿式跳跃机器人综述
引文格式:熊勇刚,李城炫,李波.轮腿式跳跃机器人综述[J].机电工程技术,2025,54(13):1-7+53.
作者:熊勇刚;李城炫;李波;
作者单位:湖南工业大学机械工程学院
基金项目:湖南省自然科学基金(2022JJ50078);教育部创新基金(2021JQR206)
关键词:轮腿机器人;多足机器人;运动控制;路径规划
摘要:轮腿机器人因具有更强的适应性和机动性在工业工程领域得到了大量应用。为促进仿生跳跃机器人继续发展,推进足轮机器人的理论研究和工程应用,对关键技术开展分析,系统提出轮腿机器人的跳跃机制,包括步态规划、路径规格、运动控制、平衡和稳定性策略,全面概述单足、双足轮式、四足轮的流行类型和特征。列举介绍当前国内外典型跳跃机器人的外形和特点,阐释感知系统、运动规划、控制系统、平衡稳定、结构设计等关键技术;将运动规划分为路径规划和步态规划,模拟环境地图,讲述当前地图展示种类,介绍全局和局部路径算法,对机器人的运动步态进行详细分类,并建立基于MPC的运动控制框架。当下在控制系统优化、机械结构多元化等方面有实质性进展,特别是智能领域方面,比如OpenAI和deepseek的一系列人工智能技术研究和应用的突破,让足轮机器人达到新的高度,然而足轮机器人的多姿态运动依旧存在很大困难与挑战。此外,还讨论了足轮机器人的典型应用场景,评估了其发展中的挑战,并提出了未来研究的潜在途径。
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标题:基于人工智能的外骨骼机器人应用
引文格式:韦良民,杨澳祥,毛喆,等.基于人工智能的外骨骼机器人应用[J].机电工程技术,2025,54(13):8-15.
作者:韦良民;杨澳祥;毛喆;李慰;刘敏;王春宝;姜炳春;王亚阁
作者单位:广西科技大学机械与汽车工程学院;广东科技学院机电工程学院;澳门中西创新学院数字科技研究院;广东铭凯医疗机器人有限公司
基金项目:广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515140026);广东省普通高校重点领域专项(2024ZDZX2083);深圳市科技计划项目(JCYJ20210324122200002)
关键词:人工智能;外骨骼机器人;人机交互;关键技术
摘要:近年来,设计创新的工具和方法来把人工智能应用到外骨骼机器人设计中去的实验研究逐渐增多。这些创新的工具和方法的潜在优势就在于它们可以利用人工智能技术进行机器人的控制和数据分析,从而提供定制化的反馈和指导,实现个性化的康复治疗方案。为了解人工智能在外骨骼机器人中的应用,根据外骨骼机器人的发展总结其设计中要注意的重点难点,即设计中需要用到的关键技术。通过分析这些关键技术,叙述了人工智能是怎么以新的工具和方法融入进外骨骼机器人中的。同时还指出了未来的外骨骼机器人将会在轻量化、多功能集成、远程康复和智能化等方面取得重大进展,为以后人工智能可以更好地引入到外骨骼机器人发展中去提供了一定的参考。
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标题:基于文献计量的人形机器人具身智能领域现状与发展趋势
引文格式:何文卿,郑立京,李逸,等.基于文献计量的人形机器人具身智能领域现状与发展趋势[J].机电工程技术,2025,54(13):16-23.
作者:何文卿;郑立京;李逸;李英奇;麦丽菊
作者单位:广东省机械研究所有限公司
关键词:人形机器人;具身智能;文献计量;标准体系;人工智能;人机交互;检测机构
摘要:随着人工智能、控制系统和多模态感知等技术的持续进步,人形机器人与具身智能逐渐成为智能科技领域的研究前沿。基于WebofScience数据库中2015年1月至2025年5月间共2686篇相关文献,运用CiteSpace与VOSviewer等文献计量工具,对该领域的研究趋势、核心作者、主要机构、国家分布和关键词热点进行了系统分析。研究发现,该领域近年来文献数量持续增长,研究方向高度集中于人机交互、运动控制、人工智能等技术交叉点,呈现出显著的多学科融合特征。然而,研究合作网络松散、技术成果碎片化、缺乏统一标准体系等问题也日益凸显,制约了研究成果的复用与产业化路径的形成,同时标准不完备也带来了协作障碍、安全风险与伦理挑战等。因此明确了检测机构在标准制定、技术评估与风险预警中的关键作用,提出建立健全标准体系对推动人形机器人健康发展的必要性。研究结果可为该领域未来标准构建与系统测试体系设计提供理论支持与实践参考。
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标题:AGV发展现状及关键技术综述
引文格式:杨凯.AGV发展现状及关键技术综述[J].机电工程技术,2025,54(13):24-30.
作者:杨凯
作者单位:中船海为高科技有限公司
基金项目:河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20241471020)
关键词:AGV;底盘驱动;导航定位;路径规划;算法融合;调度
摘要:自动导引车(AGV)是一种能够以一定的运动精度沿物理或虚拟路径自主运行的智能搬运设备,是实现物流环节智能化与柔性化的关键之一。介绍了国内外AGV技术的发展现状,重点阐述了AGV开发的关键技术。底盘驱动技术中着重介绍了驱动轮组的类型及底盘布局方案;导航定位技术中梳理了结构化导航与非结构化导航的特点与区别,分析了多种常见导航算法的原理及特点;路径规划技术中分别描述了点到点与全覆盖规划、全局与局部规划的特征与差异,指出多算法融合的路径规划技术是重点发展方向;对现阶段成熟的调度技术及安全防护技术作了归纳总结;讨论了AGV关键技术的未来发展趋势。随着新技术的不断出现,AGV关键技术的研究终将迎来突破,从而推动其在各行业领域的深入融合与发展。
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标题:仿猫欠驱动腿部跳跃机构设计与实验
引文格式:董云龙,杨晓钧,裴昌坤.仿猫欠驱动腿部跳跃机构设计与实验[J].机电工程技术,2025,54(13):31-40.
作者:董云龙;杨晓钧;裴昌坤
作者单位:哈尔滨工业大学(深圳)机器人与先进制造学院
基金项目:国家自然科学基金联合基金(U22A20176)
关键词:单腿跳跃机构;运动学;动力学;跳跃实验
摘要:针对当前关节腿式跳跃机器人跳跃高度不足的缺点,提出一种多关节欠驱动单腿跳跃机构设计方案。首先,提出一种仿家猫后肢的双关节单腿跳跃机构模型,进行了模型的构型设计和参数设计,从机械能的角度分析,通过仿真得到单关节无凸轮构型跳跃性能最优越。通过仿真确定了各杆长度,以保证在不发生干涉的情况下最好的跳跃性能。进而,对跳跃机构的起跳阶段和腾空阶段分别进行了运动学分析和动力学建模,并进行了动力学仿真。最后,根据需求指标设计并制作了单腿跳跃机构实验样机,通过仿真和实验对其性能进行分析,得到该单腿跳跃机构的相对跳跃高度较其他几种仿猫跳跃机器人有显著优势,相对跳跃高度高了34%以上。
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标题:基于慧鱼模型的莴笋采收机器人
引文格式:朱立红,蒋晨,胡于航,等.基于慧鱼模型的莴笋采收机器人[J].机电工程技术,2025,54(13):41-47+80.
作者:朱立红;蒋晨;胡于航;谢代榆;倪书阳;陈虞徽
作者单位:合肥工业大学机械工程学院
基金项目:大学生创新创业训练计划项目(202310359006)
关键词:慧鱼模型;自动化采收;机器视觉;5G通信;智慧农业
摘要:设计了一种基于慧鱼模型的莴笋采收机器人,旨在解决传统人工采收莴笋效率低下、劳动强度大,莴笋叶浪费以及莴笋采收后易氧化等问题。该机器人采用慧鱼创意组合模型搭建,结合树莓派和慧鱼控制板作为控制核心,具备自动识别定位、去叶、切割、包装及收集等功能。在机械结构设计方面,通过单电机配合同步带驱动双丝杆的升降机构和基于快门机构原理的变径去叶装置,实现了稳定的去叶。输送包装机构则采用包装臂和三自由度工作台,确保莴笋茎秆的高效输送与包装,有效避免采收后氧化损耗。控制程序设计中,利用YOLOv4-tiny模型结合Canny边缘检测算法,实现对莴笋的自动识别定位和莴笋直径的精准测量去叶装置的自适应控制。此外,该机器人还结合5G通信技术和阿里云平台,实现数据的实时传输与分析,为智慧农业提供技术支持。实验结果表明,该机器人能够实现对莴笋的自动化采收,在对于莴笋的识别定位、去叶、切割、包装及收集都表现出良好的工作效果,单个莴笋采收用时26.5 s,且可以让两个莴笋在不同工作流程同时进行采收,有效提高莴笋采收效率,减少损耗,为实现自动化农业生产提供了可行方案。
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标题:基于巡检点位姿校正的光伏巡检机器人设计
引文格式:欧阳旭文,赖毅辉,谢芳娟,等.基于巡检点位姿校正的光伏巡检机器人设计[J].机电工程技术,2025,54(13):48-53.
作者:欧阳旭文;赖毅辉;谢芳娟;徐洪量
作者单位:东华理工大学江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心;南昌师范学院;佛山市斯奈特能源电气科技有限公司
基金项目:江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心2022年度开放基金(JXNE2022-06);
江西省教育科学“十四五”规划2022年度课题(22YB297);江西省2022年教育厅教学改革项目(JXJG-22-23-13);江西省2023年教育厅教学改革项目(JXJG-23-23-32);江西省2024年大学生创新训练计划项目(S202414437018);南昌师范学院2023年学生科研创新项目(23XSKY84)
关键词:光伏巡检;巡检点;RFID;QR-code;位姿校正
摘要:由于光伏发电站视野开阔、场地空旷,光伏阵列环境特征稀疏,相似性高,光伏巡检机器人巡检定位和导航过程中容易因为特征近似出现定位劣化问题。根据光伏电站特性和巡检需求特性,提出一种使用RFID信标和QR-Code标牌为光伏巡检机器人提供巡检点定位与姿态校正信号,实现发生定位劣化后位姿准确校正的方法。并通过巡检点预设巡检采集朝向参数校正巡检台上的设备朝向,调整巡检拍摄视场和角度,为光伏巡检自动识别提供更加有效且易用的巡检数据,在持续的位姿校正过程中保障巡检覆盖率。通过Gazebo仿真测试,对运行的光伏巡检机器人模拟产生定位劣化情况,测试结果表明当发生定位劣化后,光伏巡检机器人可以通过该位姿校正方法,实现位姿校正。通过重复性实验,测得校正成功率超过95%,验证了该方法的有效性,为光伏巡检机器人应用提供了参考。
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标题:骑乘式下肢外骨骼腿杆尺寸优化与运动学仿真
引文格式:郝育东,王晓伟,解伟放,等.骑乘式下肢外骨骼腿杆尺寸优化与运动学仿真[J].机电工程技术,2025,54(13):54-58+74.
作者:郝育东;王晓伟;解伟放;穆俊泽;秦宁
作者单位:山东建筑大学机电工程学院
关键词:下肢外骨骼;尺寸优化;遗传算法;运动学;仿真
摘要:骑乘式下肢外骨骼存在运动不稳定的问题。为了使其运动更稳定且性能更加优良,采用遗传算法对骑乘式下肢外骨骼的腿杆尺寸进行优化,弥补了传统的下肢外骨骼运动不稳定的问题。首先基于遗传算法建立骑乘式下肢外骨骼腿杆尺寸优化设计变量,目标函数和约束条件,利用遗传算法计算骑乘式下肢外骨骼腿杆尺寸的最优解。然后,对优化后的骑乘式下肢外骨骼进行运动学计算,包括正逆运动学求解,对求解完的结果在MATLAB机器人工具箱中进行正逆运动学验证。最后,将优化前与优化后的骑乘式下肢外骨骼模型在ADAMS软件中进行运动学仿真,仿真结束后将优化前与优化后的骑乘式下肢外骨骼仿真的髋膝踝3个关节的角度和标准髋膝踝角度进行对比,仿真结果表明,优化后的骑乘式下肢外骨骼模型各个关节的角度更接近标准角度,并且每个关节的角度误差在0.1°之内,人体行进重心更稳定,骑乘式下肢外骨骼康复效果得到提升,优化效果明显。
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标题:基于ANSYS的无人机机翼裂纹损伤分析
引文格式:徐咏梅,孙晓强.基于ANSYS的无人机机翼裂纹损伤分析[J].机电工程技术,2025,54(13):59-63.
作者:徐咏梅;孙晓强
作者单位:广西安全工程职业技术学院;重庆工业职业技术学院;
基金项目:2023年广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2023KY1585);广西安全工程职业技术学院2022年度研究成果(GAZY2022KYB010)
关键词:无人机;ANSYS;有限元;表面裂纹;应力强度因子
摘要:机翼作为固定翼无人机的主要承力结构,其疲劳损伤产生的裂纹直接关系到无人机的结构可靠性和飞行安全性。为了研究分析无人机机翼高应力区域的损伤情况,首先运用CATIA建立无人机机翼的三维模型,然后通过ANSYS有限元软件对无人机机翼结构进行气动计算和结构强度分析,得到机翼结构的应力分布云图。并在该机翼翼肋与翼梁连接的两处不同位置分别单独设置不同尺寸的表面裂纹,计算得到这两处不同位置的裂纹尺寸与应力强度因子的关系。接着根据无人机翼肋不同位置的裂纹前缘应力强度因子数值的对比,分析得到翼肋与翼梁连接的高应力区域对不同尺寸裂纹后期扩展方向的影响,并指出翼肋在两处与翼梁连接位置中,接近副翼梁处的裂纹会更危险。研究结果可为该固定翼无人机机翼结构损伤容限设计提供重要的思路。
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标题:基于多腔室的仿尺蠖软体机器人设计与制造
引文格式:周燕飞.基于多腔室的仿尺蠖软体机器人设计与制造[J].机电工程技术,2025,54(13):64-67+101.
作者:周燕飞
作者单位:河南轻工职业学院财经管理系
基金项目:河南省高等学校重点科研项目(23B630024)
关键词:尺蠖;软体机器人;点动;蠕动
摘要:软体仿生机器人具有形态可变、适应性强的特点。结合尺蠖Ω式运动规律和软体机器人技术,设计了一种基于多腔室的仿尺蠖软体机器人。仿照尺蠖的形态特征,建立了软体机器人的三维模型,机器人内部均匀分布2个独立控制的内腔,分别实现机器人的前进和后退运动。在Abaqus中进行超弹性模型有限元仿真分析,校核了机器人的强度。制备了软体机器人的样机并进行了验证性实验,实验结果表明:尺蠖机器人能够在70 kPa压力驱动下实现点动和蠕动,点动爬行的步距为21 mm,蠕动爬行的步距为11 mm。设计的仿尺蠖软体机器人可以实现点动、蠕动等多种运动功能,对软体仿生机器人的进一步研究具有一定的参考价值。
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标题:基于YOLOv9的多旋翼物流无人机设计与实现
引文格式:陈伟全,施杰文,吴杰,等.基于YOLOv9的多旋翼物流无人机设计与实现[J].机电工程技术,2025,54(13):68-74.
作者:陈伟全;施杰文;吴杰;唐晴儿;朱俊杰;罗旨炫
作者单位:广州华立学院
基金项目:2024年国家级大学生创新训练项目(S202413656905);2023年度广东省普通高校青年创新人才类项目(自然科学)(2023KQNCX137);广东省普通高校工程技术中心资助项目(2023GCZX008)
关键词:多旋翼物流无人机;惯性导航;目标检测;控制系统
摘要:为解决物流无人机运行速度慢和准确度不高的问题,设计了一款基于YOLOv9的多旋翼物流无人机。该无人机集成了自动货物检测与惯性导航定位功能,通过采用深度学习模型YOLOv9,实现了高效的路径规划和障碍物规避。在实地试验中评估了无人机在城市密集区域和开阔地带等不同环境下的性能。实验结果表明,该无人机显著提升了物流效率,有效降低了操作成本及对环境的影响。在城市密集区域,与传统物流方式相比,无人机在运输效率上表现尤为突出,有效缓解了交通拥堵和人工操作导致的低效率问题。此外,设计中还充分考虑了成本因素,通过减少人力和燃料费用,进一步优化了整体运营成本。该无人机创新性地将深度学习技术应用于物流领域,实现了更高效、精准的货物搬运和路径规划,极大地提升了物流作业的自动化水平。这一创新方案具有显著的实际应用价值和推广前景,为物流行业的发展提供了新的方向。
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标题:基于计算机视觉的智能垃圾处理装置设计与验证
引文格式:王超,丁瑞峰,冯利军.基于计算机视觉的智能垃圾处理装置设计与验证[J].机电工程技术,2025,54(13):75-80.
作者:王超;丁瑞峰;冯利军
作者单位:山西工程技术学院机械工程系
基金项目:山西省青年科学研究项目(2022030212124);山西工程技术学院横向课题(2024HX-07,2024HX-28)
关键词:视觉处理;图像分类;智能垃圾处理装置;STM32单片机
摘要:为提升垃圾分类效率与准确性,促进资源回收利用、减少环境污染,推动可持续发展,设计了一种基于机器视觉与嵌入式控制的智能垃圾处理装置。系统采用改进的ResNet50迁移学习模型(PyTorch框架)实现垃圾图像分类识别,以STM32微控制器为核心,集成红外测距、声光报警和伺服驱动模块。通过摄像头采集垃圾图像,经神经网络分类后,结果通过串口通信传输至下位机控制执行机构精准投放。同时利用红外传感器实时监测容器装载量,超阈值时触发报警并暂停投放,确保系统可靠性。此设计实现了垃圾分类的智能化、结构简单、处理效率高,操作方便、成本低,测试准确率达到82.3%,其中对可回收物的识别率高达85.6%,并可以减少垃圾分类处理的人力物力投资,极大地方便了垃圾分类。
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标题:基于SLAM的口岸智能查验巡检机器人
引文格式:李娜,谭杨,秦晓东,等.基于SLAM的口岸智能查验巡检机器人[J].机电工程技术,2025,54(13):81-84.
作者:李娜;谭杨;秦晓东;刘梦晨;张海涛
作者单位:同方威视技术股份有限公司;
基金项目:国家重点研发计划(SQ2019YFF030046)
关键词:机器人;辐射成像;痕量气味嗅探;智能导航;海关查验
摘要:深入分析了冬奥会期间出入境口岸的安全风险,并针对入境人流密集期间口岸的安全检查压力,提出一种深度融合多模式查验和人工智能技术、搭载核辐射成像技术和气味嗅探技术的高集成度现场智能查验巡检机器人的解决方案。同时针对口岸查验应用场景提出了多传感器融合、地图构建、重定位、避障、自主路径规划、自动充电及语音交互等机器人关键技术模块的工作流程和方法。该方案能实现对核恐因子全方位多角度移动式监控和智能化追踪,精确检测毒品、爆炸物等多种违禁品。基于该方案开发了一套智能查验巡检机器人产品并进行了实际应用,有效地提高通关查验效率和查验的灵活性,为公共安全保驾护航。
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标题:基于永磁吸附的履带式爬箱栓固机器人设计
引文格式:沈顺喜,陈立志,陈书冬,等.基于永磁吸附的履带式爬箱栓固机器人设计[J].机电工程技术,2025,54(13):85-89.
作者:沈顺喜;陈立志;陈书冬;翁明祖
作者单位:福建永越智能科技股份有限公司
关键词:履带式;永磁吸附;机器人;集装箱栓固
摘要:提出了一种新型的自动化履带式永磁爬箱栓固机器人,用于在极端天气条件如强风或台风来临之际,自动执行集装箱的绑带栓固任务,以取代传统的人工操作。构建了机器人的机械结构设计包括自适应永磁履带、稳固的底盘、多关节机械臂以及挂钩系统,并对这些核心组件进行了优化。通过综合运用静力学分析和数值模拟方法,研究了机器人在预期工作条件下的稳定性和高效性,确定了永磁单元至少需要达到794.4 N的吸附力,以及驱动系统至少需要344.7 N·m的扭矩,机器人才能完成栓固任务。此外,仿真分析进一步证实了选用钕铁硼N42H材料作为永磁单元的科学性和实用性。研究揭示了乙型磁路设计在增强磁力方面的显著效果,确保了在2 mm保护罩的间隔条件下,永磁单元能够产生高达849.8 N的吸附力,从而充分满足了机器人设计的性能指标。
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标题:机器人搅拌摩擦焊电主轴的设计与验证
引文格式:卢云飞,黎训学,齐锋,等.机器人搅拌摩擦焊电主轴的设计与验证[J].机电工程技术,2025,54(13):90-95.
作者:卢云飞;黎训学;齐锋;陈帝游;聂浩锋
作者单位:汇专机床有限公司
关键词:搅拌摩擦焊;机器人;电主轴;结构设计;试验验证
摘要:为提高机器人搅拌摩擦焊接技术,开展了基于工业机器人与搅拌摩擦焊工艺结合的电主轴技术研究。机器人搅拌摩擦焊电主轴采用大跨距的O-TD型弹性预紧支承结构,刀具接口为标准HSK型,适用刀具自动交换系统,电机单元为内置式永磁同步电机,基速以下55 N·m恒转矩输出,基速以上23 kW恒功率输出。以逻辑控制器PLC为电主轴的设备控制核心,通过Profinet总线协议实现工艺过程监控和参数调整。对电主轴进行静动态特性检测,静态几何精度和动态运转性能检测结果符合机械标准。应用所设计电主轴进行焊接试验验证,结果表明该电主轴可稳定实现10 mm厚度6061-T6铝合金的平板焊接。焊接压力为8 000 N时,表面成形最好。随着焊接速度的提高,接头抗拉强度先增加后降低,延伸率逐渐降低。当焊接速度为500 mm/min、搅拌头转速为1 200 r/min时,抗拉强度为255 MPa,延伸率为9.4%,焊缝接头力学性能最好,为适用于机器人搅拌摩擦的工艺参数。
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标题:基于双PD的机器人自适应阻抗控制方法研究
引文格式:梁锡豪,杨煜俊.基于双PD的机器人自适应阻抗控制方法研究[J].机电工程技术,2025,54(13):96-101.
作者:梁锡豪;杨煜俊
作者单位:广东工业大学机电工程学院
基金项目:国家自然科学基金(12127810)
关键词:机器人抛光;双PD控制;自适应阻抗控制;非线性跟踪微分器
摘要:针对复杂动态环境中机器人末端接触力的超调、振荡和误差问题,提出了一种基于双PD自适应阻抗控制的方法。首先,通过分析接触力模型与阻抗控制模型,设计了双PD控制策略,其中一个PD控制器用于补偿接触力误差,另一个用于优化阻抗参数。其次,结合非线性跟踪微分器(NTD)对期望力信号进行平滑处理,有效消除因突变信号引起的不稳定性。最后,采用自适应机制根据实时环境变化动态调整阻尼参数,以适应环境的动态特性。实验结果表明,相较于传统的阻抗控制和自适应阻抗控制方法,双PD自适应变阻抗控制不仅在力的超调抑制方面表现出显著优势,还在系统的环境适应性方面取得了明显的提升。
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标题:仿人三指绳驱机械手抓取物软硬识别研究
引文格式:周钰成,全伟才,黄翔,等.仿人三指绳驱机械手抓取物软硬识别研究[J].机电工程技术,2025,54(13):102-106+189.
作者:周钰成;全伟才;黄翔;胡广;许靖伟;柴建浩
作者单位:湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室
基金项目:国家重点研发计划(2022YFC2805901,2022YFC2806901)
关键词:触觉感知;绳驱机械手;传感器;数据分析;算法;软硬分类
摘要:在探索海洋资源、抓取水下生物和打捞考古文物等水下作业时机械手发挥着关键作用。针对刚性机械手爪易对被抓物体或其表面造成损伤、难以对易碎物体实现柔性抓取的问题,设计了一种触觉感知系统。基于仿人三指绳驱机械手进行软硬触觉感知研究,采用了电阻式压敏触觉传感器采集信号,设计了调理电路完成对信号的滤波和放大,搭建了触觉数据采集系统与数据分析系统对信号,能够实现有效的采集、传递和分析。采用不同抓取方式完成对物体稳定抓握,每种物体对于不同抓取方式均进行数据记录,采集得到了不同特征触觉数据信息,利用KNN算法与BP神经网络算法进行软硬分类。结果表明:基于触觉感知的机械手能够有效获得抓取过程中不同的触觉数据,BP神经网络算法对物体的软硬分类识别准确率较高。
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标题:腔镜手术机器人主从遥操作控制策略的设计与研究
引文格式:黄家斌,武一凡,刘新雨,等.腔镜手术机器人主从遥操作控制策略的设计与研究[J].机电工程技术,2025,54(13):107-111+193.
作者:黄家斌;武一凡;刘新雨;韩志宇;李坤
作者单位:山东建筑大学机电工程学院
基金项目:山东省重点研发计划公益类基金资助项目(2019GGX104056)
关键词:腔镜手术机器人;主从遥操作;空间映射算法;控制策略;轨迹跟踪实验
摘要:为提高腔镜手术机器人控制精度,研究设计了一种腔镜手术机器人主从遥操作控制策略。首先,设计并搭建腔镜手术机器人系统,其中包括机械结构、电气控制系统和软件层级结构3个方面。根据腔镜手术机器人主从构型配置及手术操作的要求,提出一种以笛卡尔空间内的增量式空间映射算法为理论基础的主从遥操作控制策略,其中包括一致性映射控制、相对式运动控制、比例式运动控制3个模块,并结合腔镜手术机器人系统以实现腔镜手术过程中主治医生手眼协调一致,快速且准确完成手术过程中相应的技术操作。最后,搭建实验平台开展腔镜手术机器人主从遥操作轨迹跟踪实验,轨迹跟踪最大误差仅为0.682 mm,满足手术操作精度要求,验证了腔镜手术机器人主从遥操作控制策略是可行有效的。
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标题:一种基于磁导航结合惯性导航的移动机器人路径优化方法
引文格式:吴思宇,杨显洁,高崇金.一种基于磁导航结合惯性导航的移动机器人路径优化方法[J].机电工程技术,2025,54(13):112-116.
作者:吴思宇;杨显洁;高崇金
作者单位:江西理工大学机电工程学院;顺德职业技术学院能源与汽车工程学院;顺德职业技术学院智能制造学院
基金项目:广东省教育厅普通高校重点科研项目(2022ZDZX3091);潮州市潮安区科技计划项目(安工科[2023] 127号)
关键词:磁导航;惯性导航;路径规划;准均匀B样条曲线
摘要:为解决磁导航移动机器人在运行过程中减少对磁条的依赖,提高运行环境的适应能力,提出一种新的研究思路。将磁导航和惯性导航相结合,在没有铺设磁条的区域使用惯性导航,采用自由路径的方式继续行走。建立一个结合惯性算法的磁导航移动机器人控制体系,提出基于地标卡读取与惯性导航的4个关键技术指标:地标卡的读取、位置编码器的应用、陀螺仪的角度测量以及导航系统的重新校准。通过实验建立移动机器人在失去磁导航时的导航数学模型,使用准均匀B样条曲线优化惯性导航路径,并通过实地测试数据获得了移动机器人在3种导航模式下的性能表现。结果表明,结合导航方法在重新回归磁条路径后,移动机器人左右和前后方向偏差均在±15 mm以内以及角度偏差在±3°以内。以上实验有效提高移动机器人在复杂环境中的导航准确性和系统的灵活性,对于磁导航移动机器人在特殊环境下的应用具有重要意义。
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标题:高斯分布策略樽海鞘群算法求解移动机器人路径规划
引文格式:王亚玲,马冬则,乔丹妮,等.高斯分布策略樽海鞘群算法求解移动机器人路径规划[J].机电工程技术,2025,54(13):117-122+154.
作者:王亚玲;马冬则;乔丹妮;卫娟;刘云
作者单位:山西电子科技学院信息与通信工程学院;山西电子科技学院新能源与材料工程学院;山西电子科技学院微电子学院
基金项目:山西省高等学校科技创新项目(2023L452)
关键词:樽海鞘群算法;高斯分布;三次样条插值;机器人路径规划
摘要:针对标准樽海鞘群算法易陷入局部最优的问题,提出高斯分布策略的樽海鞘群算法。首先在保留领导者位置更新公式的基础上,将基于全局最优位置的高斯分布引入追随者位置更新公式中进行改进,通过优化种群,增强算法的局部开发能力,提高算法准确性。其次,与标准樽海鞘群算法、传统粒子群算法在CEC2005测试函数中的10个不同特征的标准测试函数上进行测试对比,并通过最优值、标准差、平均值、中值、最差值、收敛性分析和Wilcoxon检验评估改进算法的性能,理论分析证明:改进算法能显著提高寻优能力、收敛性能。此外,采用3种算法与三次样条插值相结合的方法,使路径规划更平滑,并在3种不同障碍物测试环境中进行对比仿真实验,验证了改进算法的适应性和有效性。
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标题:基于改进APF-RRT算法的分拣机器人路径规划研究
引文格式:马宇臣,周磊,曹飞虎,等.基于改进APF-RRT算法的分拣机器人路径规划研究[J].机电工程技术,2025,54(13):123-128+148.
作者:马宇臣;周磊;曹飞虎;倪浩;徐衍丰
作者单位:南京工程学院机械工程学院
关键词:工业机器人;快速扩展随机树;路径规划;改进APF-RRT算法
摘要:针对六自由度工业机器人在复杂的分拣环境中分拣速度慢、避障效果差等问题,提出了一种融合人工势场(Artificial Potential Field,APF)算法的快速扩展随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)改进算法。传统RRT算法路径规划随机性强、收敛速度慢,在该算法中引入APF机制引导其向目标点进行有效扩展,减少路径搜索过程中的无效分支,提高搜索效率;优化对父系节点的选择策略,对原路径局部节点进行优化重连,提高路径质量及平滑性。根据实际分拣中可能出现的状况,在MATLAB软件中建立了3个不同的仿真场景,并将所提出的改进APF-RRT算法与传统RRT算法、APF-RRT算法进行对比仿真实验。结果表明,改进APF-RRT算法于不同分拣环境中,在路径长度、搜索时间、节点个数和迭代次数4个指标上均有一定提升,能以更高的效率搜索到更高质量的路径。
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标题:基于模糊自抗扰的绝缘子清洗机器人力位控制
引文格式:江励,段荣.基于模糊自抗扰的绝缘子清洗机器人力位控制[J].机电工程技术,2025,54(13):129-135+168.
作者:江励;段荣
作者单位:五邑大学机械与自动化工程学院
基金项目:广东省科技创新战略专项资金(pdjh2024a376)
关键词:玻璃绝缘子;模糊自抗扰控制;力位控制;MATLAB/Simulink
摘要:针对高空环境下玻璃绝缘子表面污染物清洗效率低下、危险性大的技术难题,提出一种融合模糊控制与线性自抗扰的力位复合控制方法。采用系统辨识法获取伺服电机动态特性参数,设计包含模糊推理模块和扩张状态观测器的双闭环控制器架构,开发基于应变片传感的力反馈补偿机制。在MATLAB/Simulink平台构建仿真系统,对比分析传统PID控制器、自抗扰控制器和模糊自抗扰控制器的性能差异。仿真数据显示:在阶跃响应测试中,模糊自抗扰控制器的超调量较PID降低72.3%,调节时间缩短58.6%;稳态跟踪误差小于±0.12 N,较常规方法提升62.5%;施加20%额定负载扰动时,系统恢复时间仅需0.15 s,力控精度保持在±2.8%范围内。实验表明:该方法可使清洗机构在竖直运动方向保持(15±0.3) N恒定接触力,有效解决传统清洗作业中因压力波动导致的表面损伤问题,为高空电力设备维护提供了新型智能化解决方案。
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标题:基于群智能的爬壁机器人立面作业Slam定位算法研究
引文格式:陈鲤文,杨子文,刘泽荣.基于群智能的爬壁机器人立面作业Slam定位算法研究[J].机电工程技术,2025,54(13):136-141.
作者:陈鲤文;杨子文;刘泽荣
作者单位:福建理工大学计算机科学与数学学院;福建理工大学机械与汽车工程学院
基金项目:福建省2023年促进海洋渔业高质量发展专项基金(FJHYF-ZH-2023-07);爬壁机器人研发横向项目(FQW-5TR-RCGGS-220316);内蒙古自治区省级科技专项(2023YFSW0020)关键词:激光雷达;Slam;高精度定位;粒子群
摘要:为解决爬壁机器人在墙面上定位时四周障碍物较少、距离较远,且机器人内部嵌入式设备算力有限造成传统定位方式存在立面定位精度低、收敛时间长等问题,结合粒子群理论提出了一种群智能全局搜索的激光定位方法,提升定立面位精度,减少了收敛时间。首先,初始化个体粒子和个体最优粒子,并将个体得分最高的粒子作为全局最优粒子,每个个体粒子在迭代过程中不断通过不同路径接近全局最优,通过在寻找全局最优解的过程中引入衰减因子和随机向量扩大搜索范围,减少了迭代次数,在二次精确匹配过程中固定航向角,限定局部搜索范围并采用增广拉格朗日乘子法构建优化函数,提高全局位姿的准确度和效率。在Jetson nano上的实验证明,该算法与Gmapping和AMCL (Adaptive Monte Carlo Localization)定位精度相比,x、y和航向角精度至少提高0.045 5 m,0.013 2 m,0.021 5 rad;收敛速度比AMCL算法提高50%以上。
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标题:基于GABP神经网络的双段柔性机器人末端位置控制研究
引文格式:张治,刘铨权,董佳祥,等.基于GABP神经网络的双段柔性机器人末端位置控制研究[J].机电工程技术,2025,54(13):142-148.
作者:张治;刘铨权;董佳祥;段丽红;王春宝;龙建军;韦建军;胡希平
作者单位:广西科技大学机械与汽车工程学院;深圳北理莫斯科大学人工智能研究院&粤港澳联合实验室;深圳市第二人民医院神经内科;华南理工大学机械与汽车工程学院;广东科技学院机电工程学院
基金项目:广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515012427,2023A1515140026);深圳市基础研究项目(JCYJ20210324122200002);广东省医学科学技术研究基金(B2023109);广东省普通高校工程技术研究中心(2024GCZX005);广东省普通高校重点领域项目(2024ZDZX2083)
关键词:GABP算法;柔性机器人;运动控制模型
摘要:绳驱式脊柱状连续体机构实际弯曲形态与标准圆弧形状存在偏差,建立精确的运动控制模型困难。针对双段式六软轴驱动的蛇形仿生柔性机器人结构,通过融合遗传算法与反向传播神经网络GABP,研究双段式柔性机器人末端位置精确控制问题。通过SolidWorks和ADAMS联合仿真,建立柔性机器人末端的X、Y、Z坐标和6根软轴的拉伸长度的映射数据库,利用数据库分别训练了标准反向传播BP神经网络和GABP神经网络模型,并且优化模型参数。最后设计机器人末端运动轨迹,使用BP和GABP神经网络模型分别通过ADAMS仿真平台和模型机上验证柔性机器人末端位置精度。结果表明:标准BP和GABP模型都可以实现柔性机器人末端的位置控制,融合了遗传算法的神经网络模型(最大误差:εx=0.73 mm, εy=0.78 mm, εz=1.96 mm)相对于标准BP神经网络模型(最大误差:εx=3.13 mm, εy=1.78 mm, εz=1.96 mm)在控制柔性机器人末端运动的位置精度得到了显著提升。
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标题:多模块融合的无人机遥感图像语义分割网络
引文格式:李保腾,谢皓,翟懿奎,等.多模块融合的无人机遥感图像语义分割网络[J].机电工程技术,2025,54(13):149-154.
作者:李保腾;谢皓;翟懿奎;麦超云;曹路
作者单位:五邑大学电子与信息工程学院;广东智能信息处理重点实验室和深圳媒体安全重点实验室
基金项目:江门市2022年度省科技创新战略专项项目计划(江科[2023] 72号)
关键词:深度学习;语义分割;无人机航拍分割
摘要:为了应对无人机遥感图像分割任务中复杂背景、多样化类别和小规模目标等挑战,提出了一种基于双分支网络的改进语义分割模型。该模型通过设计语义分支和细节分支,分别捕捉图像的全局上下文信息和局部细节特征,从而有效提升了图像分割的精度和鲁棒性。为进一步增强模型的表达能力,引入了3个关键模块:多感受野膨胀卷积池化模块(MRPM)、自适应细节模块(ADM)和余弦引导融合模块(CGFM)。其中,MRPM通过扩展感受野,增强了多尺度上下文信息的捕捉能力,有效提高了模型对不同尺度目标的分割能力;ADM通过融合不同层次的细节特征,显著提升了分割精度,尤其在处理小规模目标时表现出色;CGFM则通过计算细节和语义特征的相似度,优化了两个分支之间的特征交互与融合,进一步提升了模型在复杂场景中的表现。实验结果表明,所提模型在Vaihingen数据集上的实验中,相比现有语义分割方法,分割精度达到了70.1%的mIoU,且平均准确率提升至78.97%。
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标题:基于PLC的工业机器人集成系统设计
引文格式:谢东江,刘奭奭,李劼科,等.基于PLC的工业机器人集成系统设计[J].机电工程技术,2025,54(13):155-160.
作者:谢东江;刘奭奭;李劼科;李琼
作者单位:惠州工程职业学院机电工程学院
基金项目:企业科技特派员项目(2023A1313990015)
关键词:集成系统;PLC;虚拟仿真;通信
摘要:工业机器人系统集成与应用课程内容涉及知识面多样且复杂,在高职教育教学中无统一的教学设备,选购的教材中的内容也与现有的设备关联度不大。因此,为了更好地理解该课程的理论内容,增强学生的动手操作能力,结合现有的工业机器人工作站,设计了一种基于PLC的工业机器人集成系统,系统以西门子S7-1200型PLC为控制核心,ABB120型工业机器人为执行单元,TCP7062D型昆仑通泰触摸屏为人机交互单元,PLC与工业机器人采用以太网通信,PLC与触摸屏采用RS 485协议通信,实现码垛模式、搬运模式、轨迹模式和打磨模式共4种功能。在设计过程中,先根据PLC程序流程编写了4个子程序,再利用博图软件提供的函数(FC),在主程序中分别调用这些子函数,利用虚拟仿真技术,建立虚拟网口,PLC和触摸屏可以进行实时通信,在线监视PLC程序中的数据流,有效地验证了集成方案的可行性。通过应用调试,调整变频器和PLC程序中的参数,使其能满足系统实际运行需要。在实际教学应用中,系统能顺利完成上述4个功能模式,运行平稳可靠。
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标题:基于RobotStudio的工业机器人压铸工作站仿真设计
引文格式:张新娟,刘向勇.基于RobotStudio的工业机器人压铸工作站仿真设计[J].机电工程技术,2025,54(13):161-168.
作者:张新娟;刘向勇
作者单位:中山市技师学院电气应用系
基金项目:中山市重大科技专项课题(2022A1019);中山市市级教学研究课题(KTZSJG202207)
关键词:工业机器人;压铸工作站;仿真设计
摘要:利用RobotStudio仿真软件设计一套工业机器人压铸工作站,包括工业机器人、工具、供料-传送模块、压铸模块、触摸屏(HMI)、垛盘等,工作站以虚拟PLC、HMI协同工业机器人的方式进行系统的综合调试。其中工业机器人主要完成搬运工件、码垛工件的功能,在进入压铸区间取件域时,兼具区域监测的功能。在RobotStudio软件中进行压铸工作站Smart组件设计、系统创建及IO配置、程序设计;应用博图软件实现PLC控制仿真,HMI界面设计采用Utility Manager;通过S7-PLCSIM Advanced的“本地虚拟网卡模式”创建仿真实例CPU,在RobotStudio环境下,通过组件RSConnectDIOToSnap7和RSConnectGIOToSnap7连接对应仿真实例PLC,实现各软件程序间数据的交互。经仿真分析,压铸工作站可实现夹爪工具、吸盘工具、供料-传送模块、压铸模块等模块的可见动态效果,通过各软件程序间数据交互,利用虚拟PLC、HMI协同工业机器人调试试运行,工作站系统运行效果良好。
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标题:立方体机器人单点支撑下的平衡控制研究
引文格式:汪飞飞,梁斌,刘厚德,等.立方体机器人单点支撑下的平衡控制研究[J].机电工程技术,2025,54(13):169-173+184.
作者:汪飞飞;梁斌;刘厚德;梁论飞;张飞;兰斌
作者单位:江淮前沿技术协同创新中心;安徽省人形机器人重点实验室
基金项目:安徽省重点研发计划(201904A05020034)
关键词:立方体机器人;动力学模型;状态反馈;平衡控制
摘要:以立方体机器人为对象,研究其以单点支撑下的平衡控制问题。首先,设计了立方体机器人结构,建立了立体机器人以单点支撑下的动力学模型,并在MATLAB/Simulink中对所建立的动力学模型进行分析,从理论上验证了模型的正确性。其次,基于该动力学模型设计状态反馈平衡控制器,通过给定不同初始条件下,验证所设计的控制器能实现立方体机器人单点支撑下的平衡控制,证明了所设计的控制方法具有良好的鲁棒性和适应性。最后,设计一款原型样机,并对其进行了一系列实地测试,实验结果表明,无论是在静态还是动态环境下都能够快速响应并恢复至预定平衡位置,实验结果验证了所提出方法和技术路线的有效性和实用性。此外,此次研究也为未来更高性能、更加智能化的自主移动机器人研发奠定了重要基础。
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标题:基于RobotStudio的自动上板机器人的追随控制仿真研究
引文格式:周小浩,张莺莺.基于RobotStudio的自动上板机器人的追随控制仿真研究[J].机电工程技术,2025,54(13):174-178.
作者:周小浩;张莺莺
作者单位:兰州城市学院培黎机械工程学院;甘肃机电职业技术学院
关键词:自动上板;轨迹跟踪;挂具识别;激光测距;机器人控制
摘要:针对电镀生产过程中人工上板存在的健康风险、效率低下及环境问题,研究了一种基于机器人技术的自动上板追随控制方法。通过SolidWorks构建ABB IRB 4600-40/2.50机器人适配的三维模型,优化机械结构与运动参数;利用Canny边缘检测算法提取挂具特征,通过预设模板对比完成空载挂具识别;利用松下HG-1100激光测距模块实时测量挂具与机器人末端执行器的距离,结合偏移量计算实现动态追踪控制。在RobotStudio中搭建工作站仿真环境,集成输送链、激光测距模块及末端执行器模型,通过编程验证机器人运动逻辑与协同控制能力。实验结果表明,系统可准确识别空载挂具(相似度阈值大于或等于0.8),激光测距重复精度达70 μm,末端执行器偏移调整响应时间小于或等于1.5 ms,机器人重复定位误差小于或等于0.06 mm,仿真工作站实现挂具追踪成功率98.7%,较传统人工操作效率提升42%。该技术为电镀工艺自动化提供了高精度、低延迟的解决方案,有效降低人工干预风险,验证了机器人动态追踪与多传感器协同控制的可行性。
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标题:协作焊接机器人焊接工艺参数的确定与应用
引文格式:沈明明,张杰,安吉祥,等.协作焊接机器人焊接工艺参数的确定与应用[J].机电工程技术,2025,54(13):179-184.
作者:沈明明;张杰;安吉祥;杨丹丹;郭君
作者单位:中信重工机械股份有限公司
关键词:协作机器人;TKY节点;焊接工艺参数;自动化焊接
摘要:利用协作焊接机器人焊接工艺试板,对焊接试板的焊接接头进行宏观和力学性能检测,利用得到的焊接工艺参数开展TKY相贯线焊接。焊接试板的焊接接头经宏观和力学性能检测均满足标准要求,从而得到了协作式焊接机器人的焊接工艺参数,利用协作机器人的焊接工艺参数焊接TKY相贯线,焊接完成后对焊缝进行外观和无损检测,协作式焊接机器人焊接焊缝的外观和无损检测均合格。协作式焊接机器人的焊接工艺参数除包括焊接电流、电压及焊接速度外,还包括机器人的摆动幅度、频率及停留时间。协作式焊接机器人能够代替人工,实现TKY相贯线的自动化焊接。与传统相贯线机器人比,协作机器人在TKY相贯线焊接领域有较好的应用前景。
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标题:基于双机器人协同的高效拆垛投料系统研发与应用
引文格式:高喜涛,申淑丽,梅雪川,等.基于双机器人协同的高效拆垛投料系统研发与应用[J].机电工程技术,2025,54(13):185-189.
作者:高喜涛;申淑丽;梅雪川;吴科龙
作者单位:国机智能科技有限公司
关键词:改性塑料;视觉系统;工业机器人;自动化拆包
摘要:针对在传统工业体系中,改性塑料投放还是以人工为主,原材料通过人工手动划破的方式,将袋中的物料倒入投料口中,效率低下,影响人体身体健康,容易引入二次污染,且物料残留率较高。通过研究机器视觉定位抓取技术、双机器人协同控制技术等关键技术,设计开发了基于双机器人协同的高效拆垛投料系统,实现PDA下单,MES系统中转,AGV精准送料,物料识别,夹具定位抓取,破包,仿真抖动,废袋收集等自动化高效化生产作业,该套系统经过反复推论与研究,证实是可行的,并且在客户现场实现生产应用。经过长期运行验证,系统稳定运行,满足生产工艺要求。采用双机器人协同作业,实现产能约7 t/h,比人工投放效率更高更优,提升了企业生产效率;而且破袋方式简单,物料残留率不大于0.05%,大大降低了客户生产成本。
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标题:基于启发式深度强化学习的自适应码垛方法
引文格式:齐良春,唐俊宇,罗启睿.基于启发式深度强化学习的自适应码垛方法[J].机电工程技术,2025,54(13):190-193.
作者:齐良春;唐俊宇;罗启睿
作者单位:红云红河烟草(集团)有限责任公司
关键词:自动码垛;强化学习;启发式知识
摘要:介绍了基于启发式深度强化学习的自适应码垛方法,通过有效利用启发式知识来解决深度强化学习局限性,从而实现效率更高的自适应码垛。使用教师评论家-学生演员的知识蒸馏框架,在环境和行为不确定性下从通过启发式方法获得的观察状态预测期望的累积奖励。学生演员模型在与环境交互的同时,将训练好的教师评论家的启发式知识传递给学生智能体,使得模型更容易适应最优的码垛行为,提高自适应码垛任务的效率。实验在Pybulle仿真环境中验证了方法的有效性,结果表明,相较于现有方法,所提出的启发式深度强化学习方法具有更高空间利用率,并表现出更快的收敛速度和更高的采样效率。
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标题:基于伺服电机技术的机器人控制系统精准定位方法
引文格式:陈德才,梁克科,解品喜.基于伺服电机技术的机器人控制系统精准定位方法[J].机电工程技术,2025,54(13):194-199.
作者:陈德才;梁克科;解品喜
作者单位:广西众智园安全技术咨询有限公司;柳州福臻车体实业有限公司;山东广电信通网络运营有限公司
关键词:机器人控制系统;伺服电机;精准定位;控制系统架构;反馈机制;实证研究
摘要:该研究聚焦于提升机器人控制系统中伺服电机定位的精准度,解析伺服电机的基本工作原理及其在精准定位技术中的应用。通过构建先进的控制系统架构,并利用传感器与反馈机制,确立一个机器人定位精度的优化模型。实验研究部分采用了创新的实验方案,收集和分析数据,用定量的数据结合实验结果,对比不同条件下的定位效果。实验成果验证了提出的定位方法在提高位置控制精度方面的有效性,为进一步研究提供了理论基础和实践指导,对实现更高精度机器人定位有着重要技术推进意义。并深入探讨了实时监控和自适应控制策略,以确保机器人在动态环境中维持高定位精度。通过集成先进的算法,系统能够实时调整参数,应对负载变化和外部扰动,该研究表现出在各种操作场景下的鲁棒性和适用性。此外,研究开发了一种优化算法,可以在不同的工作条件下快速计算最佳的控制参数设置,进一步提高了伺服电机的性能和效率。同时研究了能耗问题,确保在提高精度的同时,还能保持能效的最优化平衡。
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标题:基于改进蚁群算法的激光导航AGV控制系统设计与验证
引文格式:湛志勇,江天宝,刘豪,等.基于改进蚁群算法的激光导航AGV控制系统设计与验证[J].机电工程技术,2025,54(13):200-204.
作者:湛志勇;江天宝;刘豪;陈世江;李国臣
作者单位:东莞市企业服务中心;东莞新友智能科技有限公司;广东优赛科技有限公司;东莞职业技术学院
基金项目:东莞市松山湖科技特派员项目(20234402-01KCJ-G)
关键词:AGV;激光导航;控制系统;路径规划;蚁群算法
摘要:针对传统AGV导航控制器成本高、采购周期长、定制化不足和路径规划算法出现局部收敛等问题。设计开发了一种基于改进蚁群算法激光SLAM导航技术的新型AGV控制系统。实现了AGV运行过程的激光扫描环境、动态多楼层地图切换和自主导航功能,保证了建图算法的高效和精准定位;设计的硬件采用X86工控机+扩展板相结合的架构,丰富的扩展接口可搭载各类传感器和外围设备,具备手自动一体充电、避障和语音播报等功能。设计了双轮差速功能和防静电结构的底盘模型,保证了AGV的灵活稳定性和可靠性。提出了一种改进型路径转角优化蚁群算法,该算法通过减少拐点的数量,缩短循迹时间,来提高AGV运行平稳性和无障碍路径最优性。经MATLAB仿真验证表明:改进后的蚁群算法显著提升了路径规划效率,路径总体长度缩短22%,路径转角减少30%,搜寻最优路径的时间缩短了1.3 s,使AGV搬运效率明显提升,为智能物流工厂实施提供了有价值的参考。