液压驱动四足机器人机械结构设计

液压驱动四足步行机器人关节较多、结构复杂,采用结构与功能仿生的方式,实现了四足步行机器人机械结构的总体设计.从步行机器人运动速度、越障能力、足端运动空间以及灵活性等方面分析了腿节长度对步行机构的影响,分析了机体结构设计与步行机器人运动稳定型、角度规划之间的关系,综合优选出较为合理的四足步行机器人结构参数.     

管道机器人结构与通过性分析

针对现有油气管道检测机器人运动方式单一、管径适应范围小、机器人在管道中通过性与适应性差等问题,设计了一种新型变运动方式管道机器人.给出机器人的设计需求,介绍了机器人的整体结构与工作原理;提出了主副簧结合、共同预紧的被动支撑机构和具有倾角可调功能的驱动机构;对支撑机构受力进行分析,同时对机器人通过弯管时的尺寸约束条件与运动约束条件进行分析,并进行了实验验证.结果表明,机器人的结构设计与计算合理,机器人在弯管中的尺寸约束与运动约束分析是正确的,机器人可以顺利通过R≥1.5D的弯管环境.该研究结果为后续机器人仿真实验与样机制作提供了参考.     

六足仿生森林消防机器人机构设计与分析

森林火灾给生态环境和经济建设造成巨大威胁,基于森林地形环境下的消防作业要求,设计了一种六足森林消防机器人。分析了机器人的躯体和腿部结构特点以及执行机构的空间运动范围。利用Solid Works三维软件建模并导入ADAMS仿真软件,分别进行了机器人运动机构不同工作模式下三种运动姿态的切换、前进和斜坡的爬行仿真以及执行机构的运动仿真。分析了复杂地形条件下机器人的质心位移、运动平稳性、腿关节驱动力和末端执行器运动范围等参数。仿真结果验证了机器人设计的合理性与正确性,旨在为森林消防机器人后续的研究工作提供参考依据。     

自动砌墙机的结构设计

设计了一种自动砌墙机的机械结构。这种自动砌墙机有行走机构、升降机构、送料机构、机械手移动机构、抓取机构共五部分组成,可由单片机或数控系统进行控制,可实现自动取砖、摆放、压实和整体移动等动作。     

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。     

柔性杆连接的仿壁虎机器人结构设计

设计并研制具有柔性元件的可采用人造壁虎脚掌吸附材料的足式仿壁虎机器人结构。针对采用人造壁虎脚掌吸附的足式爬壁机器人,仿照生物壁虎设计基于连杆的仿壁虎机器人结构,进行运动原理分析,对机构进行简化,以及自由度计算。设计相应的运动步态,选用对角线步态实现机器人的直线行走以及转弯动作。为简化机构并使运动柔顺,采用柔性杆作为仿壁虎机器人的身体连接件,通过对机构自由度的计算,分析机构的可行性,并结合静力学分析对柔性杆的选择进行讨论。在Adams软件环境下建立虚拟样机进行仿真和测量,对各关节的受力情况进行分析。通过实物样机爬行试验,验证了设计的有效性和可行性。     

一种双面机器人头部结构设计

本文介绍了一种双面机器人头部的机械结构设计.双面机器人头部可以实现机器人双面眼球水平转动、双面眼球垂直转动、双面眼睑张合及双面嘴部上下颚张合,具有四个自由度,采用四个微型步进电机驱动,通过同步带、连杆机构及凸轮机构传递运动.该机器人头部结构已制造出,达到预期设计要求.     

四足机器人机械系统虚拟设计及转弯机构理论分析

针对当前四足机器人机械本体多为刚性体的问题,将机器人机械本体作为一个柔性整体,进行了其机械系统的虚拟设计及转弯机构的理论分析.提出了四足机器人系统总体设计方案和整体机械结构组成,并讨论了其关键机构的设计.其中,重点讨论了机器人转弯机构的设计,通过理论分析得到脊柱弯曲控制函数和步长控制函数,配合行走机构实现了机器人的行走与转弯.     

对联书写机器人的结构及控制系统设计

为了解决大批量生产需求而采用传统机器印刷造成字体过于工整、缺乏灵魂,以及手工生产操作需要一定书法基础并且生产效率低等问题,设计了一款能模拟人手执笔书写对联的机器人,对机器人的机械结构和控制系统进行了设计,该机器人具有送纸、供墨、书写、切纸等自动化生产的功能.     

一种智能高效铺砖机的设计与分析

针对当前人们时间观念的不断增强、自动化机械的广泛需求等问题,提出一种集运砖、刷浆、铺砖、压砖等多道工序于一体的自动化铺砖解决方案。此铺砖机包含立体运砖机构、滚筒刷浆机构、凸轮锁紧机构、六边形铺设机构、压实平整机构等部件。根据实际工况,计算分析机构主要尺寸,设计凸轮滑槽轨迹,并结合相关软件对机构进行静力学和动力学仿真分析,以进一步优化重要结构。     

空间太阳电池自动贴装系统设计

提出了一种适用于空间太阳电池自动贴装技术的机器人系统,能够自动实现从太阳电池组件到太阳基板的贴装工作.该机器人由直角坐标导轨机构、布贴机构、涂胶机构以及控制系统和气动系统组成,文中详细介绍了机器人的构成原理,实验证明了该机器人进行太阳电池贴装操作的有效性和质量可靠性,能够克服电池碎片率高和胶液污染太阳电池等手工贴装作业的缺点.     

高压输电线路自动巡检机器人的研制与开发

本文介绍了一种沿高压电力线行走并自动跨越障碍的巡检机器人，对其机械结构和越障过程做了阐述，并介绍了其控制系统的设计。该机器人结构简单可靠，能够实现自动检测和跨越障碍等功能，可部分代替人工巡线，具有较为广阔的应用前景。     

实时修正偏移量的循迹机器人控制系统研究

提出一种循迹机器人控制系统,通过实时修正机器人坐标与理想运动轨迹之间的偏移,实现机器人快速、有效的循迹。首先,采用粒子群优化算法规划理想运动轨迹;其次,根据正交落地码盘与陀螺仪实时获取机器人坐标及运动轨迹,经与线性化的理想运动轨迹比对,确定偏移量及方向;最后,将偏移量修正转化为机器人运动速度控制,从而实现了高精度闭环运动控制。实验结果表明,基于该控制系统搭建的机器人平台,线性化的理想轨迹和实际轨迹比对的最大偏差值为50.0 mm,在此偏差值内,实时修正偏移量,机器人能够自动回到线性化的理想轨迹上运行,且运行平稳、舒展,完全保证了机器人所要求完成的终点任务,与现有循迹机器人控制方法相比,提出的循迹机器人控制系统实现了较高精度的循迹与定位。     

球面SCARA机器人结构设计研究

提出了一种球面机器人结构设计新方法，即利用弹性动力学分析和优化理论，在优化机器人构件截面条件下，研究各种构件长度变化时机器人手壁弹性有和机器人灵活度之间的关系，分析影响机器人刚度和灵活度参数。使得在进行机器人结构设计时，能够保证机器人在具备足够灵活度前提下同时具有足够刚度，从而大大扩展了球面ＳＣＡＲＡ机器人的应用范围。     

飞机表面清洗机器人运动学建模和三维仿真研究

利用DH方法建立了飞机表面清洗机器人工作装置的运动学模型,以VisualC 为设计语言,利用OpenGL对机器人自动轨迹规划进行了的三维仿真。实现了机器人对线、面区域的自动规划的目标,并可以通过手控和自动控制实现对机器人进行控制。     

基于VRML的激光制导轮式测量机器人运动学仿真

在研制能够自动测量大平面的激光制导测量机器人过程中,激光制导机器人的设计和控制算法的验证是一个重要的过程。采用建立测量机器人运动学模型以及路径规划算法模型,在VRML环境中对测量机器人的测量过程进行仿真的方法,可以形象直观地对机器人的设计和控制算法进行验证分析。仿真结果表明机器人的设计和控制算法可以实现对大型平面的自动化测量。仿真过程及仿真结果为测量机器人的进一步研发和控制提供了理论依据。     

A cooperative robotic system based on multiple sensors to construct metallic structures

This paper describes a multisensorial robotic system to automatically construct metallic structures. Two robots must work cooperatively in the same workspace to perform the task. The robots are automatically guided using visual and force sensor information. A new time-independent visual force control system which guarantees the adequate robot behaviour during the construction of the structure is described. During the construction of the structure, a human operator works cooperatively with the robots in order to perform some tasks which cannot be automatically developed by the robots. To do so, a new human–robot cooperation approach is described in order to guarantee the human safety. The correct behaviour of the different subsystems proposed in the paper is demonstrated in Section 6 by the construction of a real structure composed of several metallic tubes and different types of pieces to join them.     

中央空调管道清洁机器人系统的设计

设计了一套中央空调管道的自动清扫机器人系统，适用于家用及商用中央空调矩形管道。介绍了远程机器人的结构设计及其主要功能，论述了指引机器人直线前进并自动转弯的驱动和导向装置的设计，使用Pro／e建立了清洁机器人的三维模型，进行了模型的装配分析，并制作了旋转刷装置的实物模型，验证了机器人的清扫效果。     

大型冷凝器清洗机器人设计及运动学分析

设计开发了大型冷凝器清洗机器人,该机器人结构简单,易于控制,能够对大型冷凝器进行长期自主在线清洗。建立了冷凝器清洗机器人的运动学模型,进行了正运动学分析和逆运动学分析,解决了关节变量的突变问题。机器人的工作空间能够覆盖整个冷凝器管束的分布空间,具有一定的灵活性。对冷凝器清洗机器人进行了运动学仿真分析,结果表明,该机器人的设计是合理的,能够满足其工作需要,为进一步研究奠定了基础。