采用牛顿-欧拉法的排爆机器人机械手动力学分析

机械手是排爆机器人的关键部分,机器人作业主要依赖于机械手的运动。在机械手运动规划基础上重点描述基于牛顿-欧拉法的机械手动力学建模,并利用MATLAB软件编程对机械手进行动力学分析,为机械手的设计和运动控制实现提供支持。     

排爆机器人主从手力觉临场感仿真研究

针对排爆机器人手臂抓取爆炸物无力反馈操作人员临场感差,易发生误操作触发爆炸物等问题,设计一种排爆机器人主从机械手系统。该系统由两组相同结构的机械手臂组成,每个机械手上安装力传感器分别检测人员与爆炸物对主从手产生的作用力。对主从手机构建立动力学模型与控制模型,根据所建立的模型利用二种不同质量的爆炸物进行抓取以验证其机构动态性能。仿真结果表明：机械手抓取小质量爆炸物时主从手之间力跟随与延时特性都有较好映射;在抓取大质量爆炸物时从手力的映射出现振荡并产生延时。     

排爆机器人机械手运动规划

机械手是排爆机器人关键的部分,机器人作业主要依赖于机械手的运动.介绍了自行研制的机械手运动学构型,重点描述了机械手运动轨迹规划方法并利用Madab软件编程对机械手末端执行器进行了运动学分析,为机械手轨迹控制实现和进一步的动力学研究奠定基础.     

排爆机器人结构设计及其优化

运用结构化设计方法对自动排爆机器人的机械手、上升机构及行走机构进行了设计,并根据结构特点,以重量最轻最优为目标,以机器人高度、导杆数量、导杆厚度等为约束条件,对机器人的关键部件进行了结构优化,使得机器人整机结构好、重量轻,运动平稳。     

智能排爆机器人机械手部设计及其优化

利用排爆机器人技术结合现代设计方法,并根据结构特点,以质量最轻最优为目标,以几何尺寸、蜗轮齿面疲劳强度、蜗杆特性系数、模数、齿数、等为约束条件,对排爆机器人的机械手部进行了结构优化,使得机械手部结构好、质量轻、运动灵活.     

全地形排爆机器人运动机构设计研究

针对排爆机器人在全地形上可靠运行的问题,将传动链分析与现代仿真技术应用到运动机构设计中,对机器人动力系统的传动比、额定功率、最大转矩等参数进行了论证计算,对运动机构主要部件进行了有限元分析,验证了主要部件参数,提出了一种基于四轮六履带运动机构的排爆机器人,并在多种场地条件下进行了实物测试。研究结果表明,该排爆机器人运动机构各项技术指标基本达到了设计要求,能够上、下斜坡或者楼梯、跨越障碍物,具备复杂环境条件下的全地形运行能力。     

基于Fluidsim的专用零件装配设备液压系统设计

以液压机械手为执行元件,对典型零部件装配设备进行了设计分析。在零部件的夹紧部分,设计了具有自动对中功能的通用夹紧机构,使装配设备具有了很好的对中性和自动装配效果,该机构通过液压和电气控制系统的配合可以准确的将圆形工件装入内孔。     

机械手定位误差的自动补偿

本文介绍一种用解析法设计的对机械手定位误差进行自动补偿的新型机构。该机构可准确方便地将机械手的定位误差自动补偿为零。     

基于视觉导向的机械手设计与研究

设计了一套视觉引导的智能拾取机械手,该机械手主要由控制系统、执行机构、视觉系统、驱动系统四大部分组成。此次设计的机械手是基于Delta结构,首先对机械手的设计方案进行简单介绍,接着介绍移动机构与抓取机构的设计,然后对机械手运动定位原理进行说明,最后阐述了视觉系统的工作流程以及控制系统的工作原理。文中研究成果为工业自动化中,应用视觉来引导机器人识别和智能地抓取三维物体的实用系统开发提供了较好的借鉴。     

一种六自由度机械手的运动学分析

讨论了一种六自由度排爆机械手运动学问题,利用D-H坐标变换方法来建立了机械手的运动学数学模型和目标矩阵,利用MATLAB强大的符号运算功能,对方程进行求解,得出正逆运动学的解。通过正运动学的解,可以得出了解机械手各关节在执行任务时的运动轨迹;而逆运动学的解则可以求出机械手要到达某一位姿机械手各关节的扭角。运动学分析也为今后实现机械手的自动控制提供了设计参数。     

Optimization and Mechanical Accuracy Reliability of a New Type of Forging Manipulator

Researches on forging manipulator have enormous influence on the development of the forging industry and national economy.Clamp device and lifting mechanism are the core parts of forging manipulator,and have been studied for longer time.However,the optimization and mechanical accuracy reliability of them are less analyzed.Based on General Function(G_F)set and parallel mechanism theory,proper configuration of 10t forging manipulator is selected firstly.A new type of forging manipulator driven by cylinders is proposed.After solved mechanical analysis of manipulator’s core mechanisms,expressions of force of cylinders are carried out.In order to achieve smaller force afforded by cylinders and better mechanical characteristics,some particular sizes of core mechanisms are optimized intuitively through the combined use of the genetic algorithms(GA)and GUI interface in MATLAB.Comparing with the original mechanisms,optimized clamp saves at least 8 percent efforts and optimized lifting mechanism 20 percent under maximum working condition.Finally,considering the existed manufacture error of components,mechanical accuracy reliability of optimized clamp,lifting mechanism and whole manipulator are demonstrated respectively based on fuzzy reliability theory.Obtained results show that the accuracy reliability of optimized clamp is bigger than 0.991 and that of optimized lifting mechanism is 0.995.To the whole manipulator under maximum working condition,that value exceeds 0.986 4,which means that optimized manipulator has high motion accuracy and is reliable.A new intuitive method is created to optimize forging manipulator sizes efficiently and more practical theory is utilized to analyze mechanical accuracy reliability of forging manipulator precisely.     

智慧药房上药机械手系统送药装置的设计与研究

针对目前国内智慧药房自动化设备发展中在上药速率和上药可靠性方面存在的问题,设计一种新的基于PLC的上药机械手系统。在分析了目前国内智慧药房自动化设备运行中存在的上药机械手对不同尺寸药盒适应范围小和对高就诊率的药盒补充需求不足等问题后,设计了一种带有限位机构的送药装置,并采用双送药装置的自动化上药机械手系统。根据上药机械手系统及其送药装置的动作过程和工作流程,设计了上药机械手系统的硬件控制系统组成和软件控制系统结构。结果表明:带有限位机构的送药装置能够保证不同尺寸大小的药盒在其内整齐叠放,且上药过程中不会出现药盒倾倒现象,具有较高的可靠性。采用双送药装置的自动化上药机械手系统相比于传统的单送药装置上药机械手系统,上药速度提高了近一倍。     

基于多步进电机的示教机械手控制器设计

设计开发了一种简易的示教机械手运动控制器,借助步进电机驱动控制性能好的特点,由AT89C2051单片机精确地控制3个步进电机的转角和转速,从而使机械手产生精确的运动。给出了硬件部分主要环节的电路,并简要介绍了软件中各模块的功能。     

一种通用型负压软体机械手的设计与分析

由柔性材料制成的软体机械手不仅可以提高人机交互的安全性,而且对抓取对象也有一定的保护作用。设计了一种基于低成本3D打印技术的通用型负压软体机械手,该机械手主要由软体驱动器、手指和吸盘组成。软体驱动器提供动力,手指和吸盘用于抓取,且手指和吸盘既能独立又能组合工作。软体驱动器采用波纹管结构,并通过有限元仿真分析了不同结构参数对其收缩性能的影响。经过实验测试,在-0.05 MPa气压下,软体驱动器最大末端驱动力为22.53 N,最大收缩量为36.72 mm,软体机械手最大指尖力为4.86 N。实物抓取试验结果表明,该机械手能够抓取0～300 g范围内不同大小、形状和纹理的物体。     

实验用气动机械手的PLC控制设计

介绍了实验用气动机械手的PLC控制设计过程,在分析控制要求的基础上,设计气动系统,选用S7—200CPU226控制器,并设计出相应控制程序。控制程序采用“化整为零”,“积零为整”的模块化设计思想。控制程序运行效率高,可读性好。该实验机械手性能稳定、成本相对较低,能很好地满足实验教学与科技创新设计需要。     

一种针对圆锥体外表面贴装的机械手设计分析与优化

针对圆锥体外表面贴装工作设计了一种串联式机械臂末端机械手。对圆锥体进行空间分析,根据圆锥体几何特征确定贴装技术方案并进行构型设计。完成机械手结构设计,利用拉格朗日法推导动力学方程,利用D-H法对正逆运动学进行求解。利用遗传算法NSGA-Ⅱ对执行器高负载零部件进行结构尺寸优化并对优化前后零部件进行有限元分析对比。通过虚拟样机、样机动态实验结果对比验证设计机械手的可行性,并分析了外界影响因素,最终证明设计的机械手可行并为其后续改进提供了方向。     

Robust control of a 3-DOF hybrid robot manipulator

This paper introduces a 3-DOF hybrid robotic manipulator which is constructed by combining a parallel mechanism and a pantograph to increase the high stiffness, as well the as workspace. We analyze its kinematics and dynamics by applying Lagrange’s method. Subsequently, we propose a robust tracking controller based on the Lyapunov approach for the manipulator in the presence of uncertainty. The scheme consists of two parts. The first part is the model-based computed torque controller, which is used to stabilize the nominal robot system. The second part is a robust compensating controller, which is designed to handle the uncertainty in the system. We propose a controller designed in Cartesian coordinates. The proposed controller guarantees practical stability.     

基于PLC的气动摆模机械手控制系统设计

为了提高混凝土预制件生产线效率,设计了基于PLC的四轴气动摆模机械手控制系统。该系统以S7-200 PLC为控制核心,Smart 700为人机界面。分析了机械手的结构与功能,在此基础上设计了控制系统的硬件组成,根据机械手的实际作业需要和工作流程的特点,完成了软件系统的编写。试验结果表明该控制系统抗干扰能力强,控制精度高、性价比高、性能稳定、操作简单,同时具有良好的可扩展性和可维护性,能满足摆模需求,符合工业应用要求。     

凸轮式立卧两用换刀机械手的研究

针对在立卧两用换刀机械手中 ,其凸轮机构驱动机械手需完成的运动轨迹为正方形的特点 ,提出采用双从动件的凸轮机构设计方案 ,通过一系列分析计算 ,确定了运动平稳性较好的从动件运动规律及完整的位移曲线方程 ,绘制了凸轮的轮廓曲线     

基于UG的渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计

参数化设计就是用参数来描述零件尺寸.设计时通过修改特征参数来更改零件的外形,实现尺寸对图形的驱动.渐开线斜齿圆柱齿轮是机械传动中常用零件,由于齿形轮廓复杂,其参数化设计困难.通过建立相关表达式,使模型的尺寸和特征参数相互关联,从而精确地生成渐开线斜齿圆柱齿轮模型.通过更改表达式中齿轮的特征参数就可以迅速生成新的齿轮,从...