专    业：机械工程

导    师：张俊 教授

毕业去向：南京埃斯顿自动化股份有限公司

教育及工作背景：

2017年9月至2020年6月     福州大学   机械工程   工学硕士学位

2013年9月至2017年6月    安徽工程大学   机械设计制造及其自动化  工学学士学位

研究方向：

机器人运动学

参与科研项目：

1.“闽江学者”特聘教授专项资金项目，面向铝合金结构件加工的三自由度并联摆角头设计理论与关键术研究（No. 800311），300万，参与 

2、企业横向课题，并/混联高端数控装备联合研发（00201806），300万，参与

发表论文：

1.张俊,许涛,方汉良等.一类6自由度Delta型机器人运动学分析[J].农业机械学报,2020,51(03):419-426.

2.张俊,刘浩阳,许涛.Delta机器人运动轨迹动态规划方法[J].机械设计与研究,2022,38(03):81-87.

授权专利：

1.模块化仿生机械臂及其工作方法 

2.含冗余约束的空间五自由度混联加工装备及其使用方法 

3.一种空间两转动一平动的冗余约束并联机构及其工作方法 

4.基于PSO-VMD-MCKD的滚动轴承微弱故障诊断方法

荣誉与奖励：

2017年 福州大学研究生新生一等奖学金

硕士学位论文简介：

结合机器视觉的3自由度Delta机器人研发

将机器视觉技术和工业机器人相结合，可有效提高工业生产线上杂乱物料的分拣效率，进而降低生产成本。有鉴于此，本文拟开展集成机器视觉的Delta机器人及其分拣应用的研究。总结全文，主要内容如下： 

首先，提出了一种可重构3自由度Delta机器人设计方案，可实现正向和反向安装以满足机器人的不同工况操作需求。针对两种安装方式下的Delta机器人，分别采用矢量回路法和几何等效法建立其位置逆解模型与正解模型，进而开展了机器人的位置正逆解分析。在位置正解基础上，提出一种工作空间搜索算法，获得了满足边界条件约束的Delta机器人运动空间。此外，采用虚功原理建立Delta机器人的简化刚体动力学模型。 

其次，在运动学与刚体动力学分析的基础上，提出一种基于Bézier曲线的轨迹动态规划方法。该方法的基本思路为：（1）将机器人路径中障碍物设置为控制点，根据路径中不同数量障碍物利用多阶Bézier曲线动态调整其所对应的轨迹几何形状。（2）采用3-4-5次多项式对轨迹运动规律进行三维规划，获得轨迹插补点的位置、速度和加速度。（3）以最短Bézier曲线长度优化轨迹几何形状，并基于关节能量近似函数优选机器人运动周期，从而降低运动停止后的残余振动，以满足机器人运动过程的高效性和稳定性要求。运动轨迹及运动规律仿真结果表明，所提轨迹规划方法能够有效规避障碍物，并且运动速度与加速度连续且光滑。 

再次，以分拣操作中最小化拾放路径为指标，开展集成机器视觉的Delta机器人动态抓取方案设计。利用Blob分析算法识别传送带上物料并得到位置信息。基于目标物料位置，提出一种最小化拾放路径抓取算法。与此同时，基于图像去重复算法，去除不同帧画面中同一物料的坐标信息，有效避免了拾放操作中的误抓、漏抓。仿真结果表明：在合理速度范围内，利用该算法可有效抓取目标物，并保证抓取物料过程中拾放路径最短、提高拾放效率。 

最后，搭建了一套集成机器视觉的3自由度Delta机器人运动测试平台，并开发了相应的软、硬件数控系统。在此基础上，分别开展了运动精度标定、轨迹规划方法测试和传送带上物料分拣实验，结果表明：（1）本文设计并搭建的3自由度Delta机器人运动实测值与解析值贴合良好，验证了前述运动学分析的正确性。（2）采用所提轨迹规划方法抓取速率可达到100次/分钟，且能够有效降低运动停止后机器人末端的残余振动。（3）所开发的视觉控制系统及拾放策略具有较高的鲁棒性，在对传送带上随机分布物料进行抓取时成功率可达90%以上。