四自由度气动机械手的程序设计

从原理、实现方法、程序应用等几方面详细地介绍了四自由度气动机械手的电气设计过程。作为一种机电气一体化甲台，四自由度机械手可以在机械手的回转半径范围空间内实现对一定重量的物体抓举的功能。具有很强的扩展性，可以根据需要适时修改程序以实现各种需要的功能。     

具有五自由度及张合气爪的液压机械手

以能够实现自动抓取及搬运操作的5自由度液压机械手为研究对象,以实现人体手臂抓取的灵活操作性为目标,构建了基于PLC控制的液压控制系统及气动抓取装置。讨论了该机械手各执行机构的定位及速度调节问题及用于教学实验的适用性。     

三自由度虚拟液压机械手控制系统设计

为了降低控制系统的研发成本和周期,增强相关知识的重用性和规范性,基于GX Developer、GX Simulator、MX OPC SEVER4.20和kingview6.55等软件构建了虚拟控制平台,并以三自由度液压机械手为控制对象开发了控制系统。重点介绍了系统的总体设计方案、软件编程以及组态界面的设计。仿真结果表明,该设计方案具有较强的可行性,为实际机械手的设计和研发提供了实验支撑。     

基于MCGS组态软件的机械手控制系统设计

如何利用机械手更好地提高生产的自动化水平,减轻操作者劳动强度,实现安全生产具有重要意义。选用一种具有5个自由度,可水平、垂直移动、±90°自由旋转的机械手,提出了基于MCGS组态软件的机械手控制系统的设计方案,通过MCGS组态软件以动画形式显示机械手的动作过程,实现该机械手工作过程的实时控制和图像监控。同时采用PLC作为该系统的控制器,通过相应指令程序实现机械手的控制要求,提高该机械手控制系统操作的自动化水平。该研究为机械手的智能控制提供了设计基础。     

基于MCGS组态软件的机械手控制系统设计北大核心

如何利用机械手更好地提高生产的自动化水平,减轻操作者劳动强度,实现安全生产具有重要意义。选用一种具有5个自由度,可水平、垂直移动、±90°自由旋转的机械手,提出了基于MCGS组态软件的机械手控制系统的设计方案,通过MCGS组态软件以动画形式显示机械手的动作过程,实现该机械手工作过程的实时控制和图像监控。同时采用PLC作为该系统的控制器,通过相应指令程序实现机械手的控制要求,提高该机械手控制系统操作的自动化水平。该研究为机械手的智能控制提供了设计基础。     

基于PLC的机械手控制设计

有关PLC控制机械手的设计与调试，系统包括回原点程序，手动单步操作程序和自动连续操作程序。     

五自由度混联机构型综合的研究

提出了一种系统有效的混联机器人构型综合的新方法和单并联、多并联混联机构的概念及表示方法。根据螺旋理论构造了单开链五自由度串联机构;基于自由度分配原理,分析了可能出现的五自由度混联机构具体类型;将并联机构视为一个复合运动单元构型到串联机构中,替代串联机构中运动基相同且连续的若干运动单元,获得五自由度混联机器人构型;通过运动螺旋的线性组合来生成其他混联机构,并通过实例验证了该构型的正确性。分析表明该机构兼具串联机构和并联机构的优点。     

基于PLC技术的液控分拣机械手的设计

介绍了一种基于PLC控制的新型液控工业机械手,它是在传统球坐标型机器人改造基础之上设计而成一个五自由度的液控机械手,主要利用液压驱动机械手机构运动,配以相应的PLC控制技术,编写PLC程序,使得液控机械手能实现对物料的自动分拣功能,在工业生产流水线中,代替人手来实现分拣、搬运、装卸等操作。该机械手不但减轻了工人的劳动强度,还大大地提高了劳动生产率。     

三自由度气动串联机械手空间路径规划及轨迹控制研究

对三自由度气动串联机械手的路径规划和轨迹控制等方面进行研究。在笛卡尔空间内,通过对起始点、途经点和终止点的运动学逆运算,得到相应的一组关节角度,进而对每个关节的角度进行多项式插值得到一个平滑函数来描述运动轨迹。通过对给定轨迹的跟踪实验,确定了规划方法及控制方案的有效性。     

串并联混合五自由度运动平台研究

基于串联机构与并联机构的不同特性以及伺服电机的优良控制特性,设计了一种串并联混合的五自由度运动平台,通过对平台并联机构的动力学分析,提出一种3-RPS并联机构正解几何算法。设计了基于C#语言的控制系统,并对系统的硬件与软件进行了介绍,控制系统可以实现平台运动范围内的精确控制,测试结果显示:平台平动定位精度优于10μm,转动定位精度优于0.01°。     

自动抄片三自由度气动机械手设计

为了克服现有抄片机手工操作引起的种种产品缺陷,采用模块化、集成化、逻辑分析等方法,针对特殊使用要求设计了一种应用在高性能纸基摩擦材料抄片工艺上的气动机械手,包括机械手硬件结构、动作流程以及气动控制回路.采用AS_i总线整合机械手传感器、终端位置控制器、阀岛和控制器等,具有上扩展能力,可以达到设计使用要求.     

变速箱齿轮啮合测试机上下料机械手设计

齿轮啮合测试是齿轮装配前的必经工序,人工上下料的方法效率低、成本高,使用机械手上下料是大势所趋。通过分析齿轮的外形参数,设计出可快速更换的夹具垫块及储料装置以适应不同机种切换。采用PLC及PROFACE触摸屏搭建控制系统,合理规划机械手的行走路径,采用变址寄存器的方法调用不同机种的点位位置参数,提高了编程和调试的效率。系统使用伺服电机控制X、Y轴及提升装置快速地将齿轮从储料装置放入到测试工位,实现齿轮的精准放置。该系统在某日资汽车变速箱齿轮厂已经过试生产,实践证明该机械手工作稳定,效率提升14%,人工成本减少1/3,系统的搭建方法可在相似的使用环境中推广应用。     

往复移动式气动机械手的精确位置控制系统设计

介绍了往复移动式气动机械手的结构组成及各部件的作用;设计了气动回路及PLC控制系统的硬件电路;分析了利用旋转编码器进行精确位置控制的原理并设计了部分主要程序。该机械手具有控制简单、运行可靠、位置控制方便、精度准确等特点,已被广泛应用于许多领域。     

基于OpenMV的五自由度机械臂控制方法研究

以五自由度机械臂为研究对象,建立D-H数学模型,探究几何法与代数法求关节角的过程,使用五次多项式插值的运动轨迹规划算法。通过建立仿真模型验证了运动学求解方法与轨迹规划算法的有效性。采用一种基于机械臂几何模型的逆运动学分析方法,设计OpenMV摄像头的图像识别与处理算法来精准定位目标物,并将目标物的位姿发送给主控系统,实现五自由度机械臂自主抓取目标物的功能。以乒乓球为抓取目标进行实验验证,结果表明：此设计能精准定位目标物,完成有效抓取,控制性能稳定、可靠。     

PLC伺服控制在太阳能电池组件搬运机械手中的应用

针对太阳能电池组件生产过程中存在的工人劳动强度大和生产效率低等问题,设计一种采用真空吸盘结构的太阳能电池组件搬运机械手,搭建由PLC(可编程控制器)、伺服电机及驱动器构成的控制系统,并提出一种基于PLC的位置伺服控制方法.系统PLC程序采用模块化思想进行设计,并利用组态软件对触摸屏进行组态,通过串行端口建立PLC与触摸屏之间的通讯,实现PLC与触摸屏对搬运机械手的联合控制.应用结果表明,搬运机械手及其控制系统具有较好的交互性与灵活性且机械手自动运行过程稳定可靠达到了预期的设计目的.     

卧式数控车床上下料三轴机械手的控制系统设计

针对上下料机械手运动频繁且可靠性要求高的特点,设计了基于三菱PLC的卧式数控车床上下料机械手的电气控制系统硬件和软件。硬件系统包括主控制器、触摸屏、伺服系统、电源系统等,软件系统包括运动控制模块、通讯模块、故障检测模块。为了实现机械手工作状态的在线监测,在实时采集机械手伺服电机编码器位置反馈信号的基础上,提出了基于统计过程监控理论的机械手早期故障检测方法。该卧式数控车床上下料三轴机械手的控制系统,具有机械手早期故障检测功能,可提高机械手的工作可靠性。     

基于Hilbert Huang变换的空间机械臂振动特性研究

为深入分析机械臂的振动特性,采用了一种自适应性的信号分析方法 Hilbert-Huang变换(HHT),先对信号时频图进行了分析,并计算了本征模函数(IMF)的方差贡献率,实现了信号能量比的定量分析。分析结果表明:随着转速增加,机械臂的共振现象削弱,弹性形变量增大。     

直角坐标机械手多轴联动路径规划研究

直角坐标机械手一般采用按步骤的单轴单向走直角运动,为了进一步提高该类机械手的定位速度,文章提出采用多轴联动的方式快速到达指定位置,利用多轴联动末端走曲线的方式取代传统的单轴单向运动。机械手的快速运行又给平稳性带来问题,通过对S曲线加减速算法的理论分析和应用研究,推导出了适合于机械手点位控制的加减速算法,以及各轴的路径规划方法,该算法的应用有效增加了系统运动的平稳性。     

基于PLC的新型车载机械手控制系统设计

为了提高当今军事化无人作战科技含量,设计了一种军用通信车内的四自由度车载机械手控制系统。对该控制系统的方案设计、硬件设计、软件设计和通讯设计进行研究,实现了原点自动搜索、手动点击操作、连续点击操作和一键多点操作等功能。实践证明,该系统操作简便、运行稳定、定位精确,具有较高的应用价值。     

串联型机械臂的自适应鲁棒容错控制研究

针对串联型机械臂关节空间内的轨迹跟踪控制,提出了一种自适应鲁棒容错控制方法。在机械臂动力学模型中加入了外界干扰、关节摩擦与故障模型,并将其等价成二阶被控系统。在此基础上,结合非奇异快速终端滑模面和反步法控制策略,设计一种新型的反步非奇异快速终端滑模控制器。通过李亚普诺夫准则验证了控制策略的全局渐近稳定性;引入自适应技术估计系统不确定性的上界,提高控制器的鲁棒性。以二自由度机械臂为被控对象,对所设计控制器的有效性进行了验证,结果表明:与传统的非奇异快速终端滑模控制器及反步非奇异快速终端滑模控制器相比,该控制器具有响应速度快、鲁棒性强、抖振小的优点,能有效应对系统故障和实现机械臂的高精度轨迹跟踪控制。