垂直载荷对交叉簧片柔性铰链准恒定转动刚度的影响分析

交叉簧片柔性铰链的转动刚度特性对设计人员是需要重点考虑的,但一些相关的特性尚未被揭晓。通过对应用于静平衡仪的交叉簧片柔性铰链转角公式推导过程中保留垂直载荷的二阶项,建立铰链的转角-载荷模型。分析包含垂直力载荷高阶项的转动刚度和垂直力刚度,更好地描述了垂直载荷、几何参数对铰链刚度的影响。研究发现,只有垂直载荷及铰链转动角度均相对较小时,铰链才具有近似常值的转动刚度,并且随着垂直载荷的增加,铰链转动刚度趋于不断增大。当旋转角度较大时,垂直载荷作为铰链转动的驱动力,将会使铰链转动刚度的非线性特征体现的更明显。通过有限元仿真分析和试验验证了该类铰链的刚度特性,从而为交叉簧片柔性铰链的应用提供了依据。     

机器人的抓具

本文概略地介绍限几种柔性较大的机器人人的主要类型及工作原理，并对机器人抓具的发展趋势作了预测。     

胸鳍摆动推进模式仿生鱼研究进展

胸鳍摆动推进模式鱼类兼具高机动性、高效率和较高运动速度等优势特征,以此种鱼类为自然原型构建仿生机器鱼成为水下机器人研究领域的一个热点问题。通过对牛鼻鲼生物学研究成果的总结和实地观测分析,得出胸鳍摆动推进模式鱼类的典型身体结构特征和运动变形规律。系统总结胸鳍摆动推进模式仿生鱼研究领域中摆动胸鳍功能单元理论和试验研究情况以及仿生鱼样机构建的国内外研究现状。着重介绍研究小组在胸鳍摆动推进仿生鱼研究中所取得的阶段性成果,并在游动速度方面与本领域内的其他样机进行对比。通过对当前胸鳍摆动推进仿生鱼研究成果进行分析,得出现有仿生样机与自然原型存在差距的主要原因。随着研究的不断深入,胸鳍摆动推进仿生鱼样机性能与自然原型之间的差距必将逐渐缩小,实际应用前景广阔。     

位姿对手端刚度比可控性的影响

本文依据直接柔顺控制的基本思想，着重讨论了闭式链臂手端刚度比与柔顺机构位姿之间的关系，文章引用刚度比的概念，作为端作为可调节性能的一个指标，刚度比取值有限度，Ｋｘ／ｋｙ＝１时手端刚度的可控性最好，而且刚度比与输出点的动作范围有关。     

微操作机器人机构的运动特性分析

结合几何尺度缩放法则,并根据显微操作的任务、环境及操作对象的尺度,剖析了微操作机器人机构的选型特点,研究了微操作机器人的动作方式,探讨了微操作机器人机构自由度数目及自由度形式选择的理论依据,结果表明少自由度并联机构适于显微操作.     

改进人工势场法的冗余机械臂避障算法

针对传统人工势场法应用于串联型冗余机械臂避障时无法约束各关节位姿、陷入局部极小后难以逃离的问题,提出一种改进人工势场法.建立冗余机械臂运动学模型,采用线段球体包络盒模型进行碰撞检测.在笛卡尔空间内建立末端引力势场和障碍物斥力势场,在关节空间内建立目标角度引力势场,所有势场共同作用引导机械臂运动.在关节空间内求解虚拟目标角度并采用高斯函数建立虚拟引力势场处理局部极小问题.利用七自由度冗余机械臂进行仿真和实验,结果表明:算法可约束各关节位姿,陷入局部极小后可引导机械臂逃离局部极小,最终完成避障;避障结束时各关节角度最大误差为0.8°,末端平均位置误差和平均姿态误差分别为0.010 m和2.40°,均小于传统算法;避障过程中各关节运动幅度小于传统算法.改进算法可引导机械臂逃离局部极小并完成避障,同时提高避障结束时各关节及末端的定位精度,对冗余机械臂的避障研究及应用具有一定的指导意义.     

眼科显微手术机器人研究现状

近年来，眼外科显微手术机器人受到国内外研究者的关注。本文针对角膜移植手术的过程和特点，重点介绍了角膜移植显微手术机器人的研究状况。对于相关的研究工作，在内容和方法上具有一定的指导意义。     

用于秀丽线虫自动筛选的真空微夹控制系统研制

设计了用于秀丽线虫自动筛选的真空微夹控制系统.该系统主要由气路压力测量模块、气路压力控制模块、电磁开关阀控制模块等组成.阐述了各个功能模块的工作原理、硬件结构设计.介绍了系统软件的设计方法和工作流程.研制了实验样机,进行了实验,可以实现指定的吸附动作.     

生物芯片点样机器人系统设计

点样机器人是生物芯片制备的关键设备之一。设计了一种接触法点样机器人系统,实现了低成本、高精度、高速度和高通量的生物芯片制备过程的自动化。经实验验证,该机器人的精度和稳定性均达到了较高的水平。     

视觉导引的生物细胞自动操作运动规划的研究

对自动细胞操作的实现进行了研究。针对建立的基于显微视觉伺服的微操作机器人特点 ,设计了细胞转基因操作任务的过程规划。为实现细胞操作的在线实时路径规划 ,提出了子目标引导法 ,详细介绍了考虑细胞游动、操作器扰动以及操作障碍等因素的路径规划方法的实现。最后进行了实际转基因细胞操作实验