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球面五杆变胞机械手运动分析与手掌综合

本文从工程实际出发,运用球面机构运动几何学、最优化方法、计算机数值计算和CAE仿真技术等学科的理论成果,对球面五杆变胞机械手掌的机构尺寸综合进行了深入系统的研究,建立了球面五杆变胞机械手掌尺寸综合的模型,并编制了相应的优化综合程序。首先,建立了球面五杆机构的机构运动模型,采用位移旋转矩阵方法对球面五杆机构的机构运动进行分析,在此基础之上详细介绍了球面五杆变胞机械手的抓取特性。运用机械手指工作平面法向量的运动轨迹进行机械手工作性能的分析研究,并采用三指共线条件对机械手指的正确抓取姿态性能进行了评价。采用变胞机械手三个的机械手指的工作空间三角形的面积作为球面五杆变胞机械手的工作空间评价标准。在此基础上提出了以变胞机械手实现更多正确抓取姿态以及各个抓取姿态的工作空间最大为目标的球面五杆变胞机械手掌尺寸优化综合模型。接着,依据变胞机械手掌的综合模型提出了分自由度降维优化综合的方法,按照球面五杆机械手掌两自由度的控制输入将其划分为安装机械  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于动力学的高速并联机械手控制方法研究

本文密切结合国家自然科学基金项目,以具有自主专利权的高速并联机械手为对象,探讨和研究了提高并联机械手精度的多种动力学控制方法。同时针对轻工行业对高速机械手的智能化要求,研究了机器视觉系统。本文取得如下成果:借助矢量法、约束方程和动能定理分别构造出机械手的位置逆解模型、速度雅克比矩阵、质量惯性矩阵。在此基础上,利用虚功原理建立了能用于实时控制的动力学简化模型,从而为机械手动力学控制提供了必要的理论基础。设计了一基于模型的计算力矩控制算法,并深入探讨了其应用于三种不同轨迹规划方法下的控制性能。该算法通过PID反馈和非线性反馈相结合的方式,能有效地补偿动力学因素所引起的跟踪误差。此外,比较了各种轨迹规划方法对控制的影响,从中选优以提高控制性能。提出了一种适合于高速并联机械手的变结构控制算法。该算法利用已构建的动力学简化模型,引入趋近率,考虑系统模型误差、系统参数变化和外界环境变化造成的扰动,在滑动模态具有完全的自适应性。在此基础上,设...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

人机协同机械手协同运动及协同方法的研究

以人机一体化理论为核心的人机协同机械手可对处于一定范围内的模糊位置的目标进行搬运作业,并能按照操作者的意愿工作,在很大程度上降低了对定位精度的要求,操作者通过视觉判断以空间力的形式发出运动意愿的指令,机械手能够解读此指令,并能按照此指令进行运动作业,增大了机械手自身的柔性。人机协同机械手与现有工业机械手相比有两大优势:一方面,目前的工业机械手的研发基本上是依照客户的需求,按照工厂实际进行的,某一类机械手只能在某一特定的工作环境下工作,和人机协同机械手相比,其缺少必要的柔性。另一方面,主、从式机械手和遥操作机器人这类能在一定程度上按人的意愿工作的机器人,由于操作者与执行机械手在空间上的分隔,除了在对人体有害的特殊环境下应用外,其工作效率比人机协同机械手工作效率要低得多。本文在对国内外不同种类的机器人研究分析的基础上,阐述了“人机协同”的机械手系统的概念,针对人机协同机械手的操作特点,设计了协同运动算法并研究了机械手的运动协同性的控...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

深海水下作业型机械手控制系统研究

论文研究了深海水下作业型机械手的压力适应型电控系统和以机械手位置闭环控制为核心的计算机控制软件。针对目前国内外深海水下机械手控制系统中某些重要元件不抗压,需要用耐压壳体密封,而导致系统可靠性降低,电路板复杂程度增加的问题,提出了水下电控系统的充油与抗压技术,采用水下控制电路全部充油与外压平衡,空腔原件开孔通油的方法,研究开发适合大深度水下作业的压力适应型水下机械手电控系统;针对目前抗压型水下控制电路的集成度低,导致电路腔和机械手整体系统的尺寸与重量偏大的问题,对各功能电路板进行小型化设计,并采用信号分配底板来实现水下控制电路各功能板之间的电气连接,节省空间,减小体积,工作可靠;针对目前商业化的抗压型传感器产品,尺寸大,成本高等问题,对常规位置传感器进行压力适应改造,使其具备抗压性;针对目前主从控制系统未能实现闭环控制导致机械手关节位置定位困难、重复操作过多等不足,论文研究开发了作业机械手关节位置闭环的计算机控制软件,提高了控制精...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

《设备管理与维修》2019年22期
设备管理与维修

双通道数控系统桁架式机械手防碰撞设计及应用

大工件硬氧设备采用双通道数控系统控制的双桁架机械手,能提高工作效率,...  (本文共2页) 阅读全文>>

《南方农机》2019年23期
南方农机

多用途果蔬采摘机械手的研究

文章通过机器人仿生学设计了机械手的结构,根据果蔬的颜色和大小,分析了机械手识别和采摘果蔬的工作原理。采用舵机驱动的...  (本文共2页) 阅读全文>>