基于MATLAB的仿人焊接机械手运动学分析和仿真

针对在狭小空间或密闭容器内以及危险作业环境中焊接的特殊要求,以UG软件为基础设计了一种仿人焊接机械手。采用D-H方法建立了焊接机械手的运动学方程,并讨论了该机械手的运动学问题。然后运用MATLAB软件对机械手的运动学进行了仿真,通过仿真观察到机械手各个关节的运动,并得到所需的数据,说明了所设计参数的合理性和运动算法的正确性,为焊接机械手的动力学、控制及轨迹规划的研究提供了可靠的依据。     

自动磨削机械手

对模制造来说,表面抛光工艺自动化是最大的课题。日本东京农工大学开发了机械手自动磨削系统。可使人工操作难于加工的槽侧面的抛光实现自动化。该系统是通过考虑特殊的工具结构,可经常定量地控制砂轮对模具中槽侧面所施加的压力与角度,从而实现自动抛光。于是,可以抛光人手不能伸入的槽侧面及侧面的棱边。即使有波纹的装饰面,也可以自动抛光。模具等有复杂曲面的抛光自动化,因为可有效地利用多自由度的机械手,正在使模具抛     

电解抛光自行车钢圈试验成功

钢圈是自行车重要部件之一。长期以来,钢圈的抛光,均采用人工、机械抛光。这种方法,劳动强度大,作业环境差。为改变钢圈抛光的旧面貌,我厂利用电解加工在军品上的应用,对自行车钢圈进行了电解抛光尝试。电解抛光钢圈是将电解原理应用于金属的磨削、是以工件为阳极,工具模为阴极,与工件保持一定间隙,     

在砂型铸造车间中采用操作器和机械手

在铸造车间安装使用操作器和机械手,能解决恶劣的作业环境问题;能够使许多工序简化。操作器可以用于浇注、震动落砂、打磨和浇冒口的热割。机械手可以用于制芯机的取芯、砂芯涂料和砂型下芯。此外,机械手还可以用于壳型造型、清理车间中的打磨及其它机械加工工作,压铸车间中铸件的浇注和取件亦可采用。文章较详细地介绍了瑞典一些铸造车间已经安装使用的操作器和机械手的情况。使用经验表明,操作器和机械手的使用,不仅提高了生产率,而且改进了工作条件。予料通过夹紧机构的改进及工具与抓具技术的发展,操作器和机械手的应用范围将会更加扩大。     

自行式大型矿磨衬板更换机械手的设计与仿真

为解决特大型矿用磨机衬板更换过程中作业效率低以及进口设备价格垄断等问题,采用虚拟样机技术研制了一种能够高效完成衬板更换的自行式八自由度重型机械手。根据作业要求对衬板更换机械手进行结构设计,并运用三维软件Inventor建立模型;采用D-H参数法建立其运动学数学模型,在RecurDyn平台进行仿真分析。仿真结果显示,所设计的衬板更换机械手能够满足作业要求;所建立的运动学方程是正确的;仿真结果为驱动元器件的选型提供了依据。     

模具的高效抛光

模具制造中的抛光作业是一道不可缺少的工序。现在一般都是采用砂轮、砂纸对铣削面、磨削面、电加工面等进行光滑加工。如果机加工面较细微,那可不必施行抛光作业。但由于机加工的费用较高,因此大多还是用手工进行光滑加工。此外,为了保证精度,对精密模具的机加工比较慎重。要用这类机床加工出较难实现的镜面,也还是要由熟练操作者的手工抛光,才能得到其最终精度。总之,模具制造中的抛光作业是不可缺的,目前的情况是较多地依赖于手工操作。人们     

气动助力捞渣机械手在电炉熔炼上的应用

针对人工除渣工作环境恶劣、劳动强度大、存在较大安全隐患等弊端,通过对现有清理用气动式机械手捞渣叉连接臂、连接套、捞渣叉面形状、捞渣叉面与捞渣叉杆夹角等进行设计改造,将电炉熔炼中的捞渣作业由人工变为机械手操作。结果表明,改进后的气动助力捞渣机械手可降低捞渣作业的劳动强度、改善操作者的工作环境、提高捞渣作业的安全性、提高生产效率。有效解决了电炉人工除渣带来的各种弊端,具有推广应用价值。     

毛毡砂轮抛光圆角

一、概述一般来讲,抛光是零件加工的最终工序。现有的抛光方法很多,有布轮抛光、橡胶轮抛光等。为了提高零件的光洁度和精度,也有的采用珩磨、滚压、砂带磨削等手段进行精加工。抛光方法不同,抛光时磨料的填入方式各异:布轮抛光一般是将研磨膏涂抹在布轮或工件表面上;橡胶轮抛光是指将磨料搅拌在橡胶     

基于DSP宝石加工机械手控制系统设计与实现

为了在工业生产中提高宝石加工的精度和效率,采用一种基于DSP控制五自由度机械手实现宝石加工的方案.系统以DSP为核心处理器,辅以专用步进电机驱动芯片,配合传感器,液晶显示和遥控技术,可以远距输入宝石设计参数,控制机械手进行宝石研磨和抛光动作.测试表明,该系统减少人工加工高精度宝石的误差,提高了加工灵活度和效率.     

双分裂高压输电线路四轮移动检修机器人虚拟样机设计与仿真

针对目前人工带电更换间隔棒检修作业过程中存在效率低、劳动强度大、人身安全得不到保障等问题,设计一种适用于双分裂输电线路间隔棒带电检修的四轮移动机器人。通过分析作业环境及作业对象,设计双臂各带机械手的机器人结构并确定最优的自由度;分析作业过程中的关键技术,提出旧间隔棒拆卸与新间隔棒安装的机器人作业运动规划;在INVENTOR环境下开发机器人虚拟样机三维模型,对作业过程中作业臂的关键状态进行运动学建模;在MATLAB环境下对机器人作业臂进行运动学仿真。结果表明：所设计的双分裂输电线路移动作业机器人虚拟样机能够满足带电检修作业需求,可为机器人物理样机开发提供参考。     

基于GA算法的柔性抛光工业机器人最优轨迹规划

为使柔性抛光工业机器人的作业时间达到最优,文章在自行研制的柔性抛光工业机器人第一代样机的基础上,提出一种新的最优轨迹规划方法。从手表的表壳表耳部分的复杂曲面中提取出一组机械臂工作位置点,通过逆运动学求解出与其对应的关节位置序列,采用5次B样条曲线拟合方法得到各关节的角度轨迹曲线。将机械臂的运动学约束转化为5次B样条轨迹曲线的控制顶点约束,采用GA算法求解出最优的时间节点,进而规划出满足非线性运动学约束的时间最优连续轨迹曲线。仿真结果表明,提出的轨迹规划方法为柔性抛光工业机器人提供了理想的轨迹曲线,使柔性抛光工业机器人的作业时间达到最优。     

移运油管机械手设计及其轨迹规划

国内油田修井作业存在人工辅助管柱的起、下操作的危险性以及人工效率低下的问题.研制一种修井作业移运油管机械手,并提出一种新型末端夹持器机构模型,以解决机械手抓取油管的难题.根据D-H参数法创建机械手运动学模型,对机械手进行正逆运动学分析;结合移运油管的工况需求,确定移运过程的轨迹以及经过的目标关键点;使用MAT-LAB和...     

一种用于SIWR—Ⅱ型水下机械手的三自由度自动工具库

工具自动换接技术是提高水下机器人的作业能力和作业水平的关键技术之一。本文针对SIWR－Ⅱ型五自由度电液伺服水下作业机械手研制了一种三自由度自动工具库,实现了水下机械手在水下可自动更换四种作业工具、在一次下潜中完成多种作业任务的目标。文中具体介绍了自动工具库的原理结构和工具自动换接的控制程序。     

缩短模具自动化抛光的时间

日本工业开发了新的模具自动抛光装置,从而大幅度缩短了模具制造中的自动化抛光时间。这种装置是由 CAD 数据作出抛光作业程序。这样就省略了约占原来自动抛光时间10%的示教工程,这不仅节省了人力还进一步缩短了自动化抛光时间。     

冗余度机械手逆运动学果蝇优化算法的改进

逆运动学问题是冗余度机器人运动控制、轨迹规划和动力学分析的基础,也是机器人学中最重要的问题之一。以末端执行器位姿的误差最小为优化目标,建立适应度函数,将求解冗余度机械手的逆运动学问题转化为一个等价的优化问题,在优化算法的基础上通过杂交变异果蝇优化算法(HMFOA)进行冗余度机械手逆运动学问题的求解。采用嗅觉搜索杂交突变机制和视觉搜索的动态实时更新机制,有效解决果蝇优化算法(FOA)的收敛问题,并提高算法的收敛速度。为进一步验证HMFOA的有效性,在七自由度机械手上对HMFOA进行了测试,将其结果与FOA、LGMS-FOA和AE-LGMS-FOA等算法进行了比较,证明HMFOA能有效地解决冗余机械手的逆运动学问题。     

抛光CVD金刚石的夹具设计及实验研究

热铁盘法抛光CVD金刚石需要在800℃以上的真空环境下进行,抛光过程中金刚石的固定,常采用陶瓷胶粘结的方法,该法在实际使过程中经常出现陶瓷胶粘结不牢而导致金刚石脱落.据此设计出一套高温真空环境下使用的金刚石夹具,在抛光厚度0.7 mm的金刚石时,将其装夹在0.4 mm深的凹槽内,留出0.3 mm左右的高度以供抛光.加载方式可以实现加热过程中无载荷,抛光过程中施加载荷.实验表明,该夹具在抛光过程中,可以实现金刚石的完全固定,并能在273 mm/s的抛光速度条件下稳定工作.在温度800℃,速度273 mm/s,载荷2.54 kg,抛光30 min的条件下,金刚石表面粗糙度可由原始的Ra9.6 μm抛光至Ra0.16 μm.     

机械手运动特性控制的探讨

机械手及机器人(本文简称机械手)是自动化生产的一种有前途的工具,随着科学、工业、农业及国防向现代化方向发展,其应用范围将日益广泛。工业生产及其它作业要求机械手工作速度快(在200～2000毫米/秒),运动平稳,起动及定位时不发生明显的冲击现象,保证必要的定位精度。采用大的加速度和减速度,可实现动作速度快的要求。但是,不连续的巨大加、减速度会引起机械冲击和振动。定位时若无驱动压力,惯性冲击力将会把手推回,定位精度很低。     

基于优化位姿控制的并联液压机械手跟踪控制研究

针对二自由度并联液压机械手控制系统容易受到外界干扰问题，对机械手控制系统输出误差进行研究。结合机械手平面简图分析了并联液压机械手工作原理，推导出机械手运动学和动力学方程式。引用模糊PID控制系统，采用差分进化算法和前馈补偿方法对模糊PID控制系统进行优化，将优化后的控制系统通过MATLAB软件进行误差仿真，同时与模糊PID控制系统输出误差进行比较和分析。仿真误差显示：在无干扰环境中，优化前和优化后的二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，其运动位移和角位移输出误差差别不大，跟踪效果较好。在有干扰环境中，优化前二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，运动位移和角位移输出误差较大，而优化后二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，其运动位移和角位移输出误差较小。采用差分进化算法和前馈补偿控制方法，能够抑制外界信号波的干扰，提高二自由度并联液压机械手的跟踪精度，其控制效果较好     

基于MATLAB的码垛机械手运动学分析与仿真

对一种五自由度码垛机械手建模,采用改进版D-H法建立起机械手的7个连杆坐标系,通过坐标变换推导出机械手末端工具坐标系相对基座的位姿,由关节变量分离法求得逆运动学问题中5个关节角的解析式,最后使用Robotics Toolbox提供的函数在MATLAB环境下建立起机械手运动学仿真模型并进行实例仿真,指出常规的逆解验证过程存在的不足进而提出采用相应的补充验证手段的观点,验证了正、逆运动学求解的正确性,为后续分析、控制与优化提供运动学参考。     

基于SolidWorks和ADAMS的装车机械手运动仿真

针对当今水泥装载运输行业中存在的实际问题,开发设计一种结构简单、控制容易的自动袋装水泥装车机械手。利用三维建模软件SolidWorks建立装车机械手的实体模型,将模型导入仿真软件ADAMS环境中,并进一步的添加约束和驱动等,通过对该模型进行运动学仿真分析,得到关键构件的运动学参数,绘出构件的运动特性曲线,验证机构设计的合理性和可行性,为机械手的运动控制及机械结构的优化设计提供参考依据。