PCB上下料机械手设计与仿真

针对PCB数控钻床上下料时对人力过度依赖所带来的问题,提出采用自动上下料机械手替代人工上下料。根据上下料机械手功能需求对自动上下料机械手进行了总体设计,分析了机械手安装布局,并使用SolidWorks建立了机械手的模型。运用D-H参数法建立机械手的运动学方程,求解出机械手末端在全局坐标系下的位置及姿态。再通过ADAMS对机械手进行运动仿真,得到并分析了机械手的末端的轨迹信息、位移信息、速度及加速度信息,验证了设计的正确性和合理性,为机械手实际动作优化和运动控制提供了依据。     

基于MATLAB的码垛机械手运动学分析与仿真

对一种五自由度码垛机械手建模,采用改进版D-H法建立起机械手的7个连杆坐标系,通过坐标变换推导出机械手末端工具坐标系相对基座的位姿,由关节变量分离法求得逆运动学问题中5个关节角的解析式,最后使用Robotics Toolbox提供的函数在MATLAB环境下建立起机械手运动学仿真模型并进行实例仿真,指出常规的逆解验证过程存在的不足进而提出采用相应的补充验证手段的观点,验证了正、逆运动学求解的正确性,为后续分析、控制与优化提供运动学参考。     

高层建筑幕墙安装机器人系统的运动学分析

针对目前我国建筑业的整体机械化水平较低,幕墙安装尤其是高空幕墙安装仍旧依赖人工的问题开展了高空幕墙安装智能化施工装备的相关技术研究。对该幕墙安装机器人进行了运动学分析,建立了运动学方程,求出了运动学正解和逆解,并分析了机器人的工作空间,为幕墙安装机器人系统的控制提供了基础。     

多点成形冲头及其调形机械手设计

设计了一种新型多点成形冲头组件及其调形机械手,该机械手包括上机械手和下机械手。上机械手用于圆周方向固定冲头并对冲头施加一定轴向力,可消除在调形过程中冲头组件与安装板之间的间隙。下机械手用于夹持冲头套筒端部并转动该端部以调整冲头高度,然后拧紧锁紧螺母。设计了上、下机械手协同工作方法。     

取药机械手的设计及其运动分析与仿真

为了提高自动化药房的取药速度,设计了一种新型取药机械手。该机械手的夹取方式采用两指平移形式,手爪底座下方设计有临时储药装置,可以满足机械手一次往返抓取多盒不同药品的要求;运用D-H法和矩阵法建立坐标系及运动学方程,并在MATLAB软件中运用拓展工具箱Robotics Toolbox对机械手进行运动学仿真,得出机械手的运动范围。该研究可为减少单处方抓取期间往返出药口的次数,缩短取药用时以及规划机械手轨迹提供一定的参考。     

一种基于四构件变胞机构的气动柔性拿捏机械手的设计及其运动学分析

变胞机构与常见的定自由度机构相比,具有特殊的性能。设计了一种以气体为驱动力的自适应四构件变胞拿捏机械手,该机械手简化为3个手指,以一个气缸驱动,每个手指有两个转动关节,在每个手指拿捏物体部位衬以硅胶并贴以力传感器,控制气缸压力,致使拿捏力可在设定范围内进行调整,是一种具有一定柔性的执行器。该执行器将变胞机构的工作原理和气体柔性驱动技术相结合,是一种基于四构件变胞机构的气动自适应柔性拿捏机械手。阐述了该拿捏机械手的机构结构原理,并对该机械手进行了运动学分析。分析表明该机械手具有自适应性,适合用于在易碎的玻璃瓶抓取、人体推拿执行器中等场合。     

水下作业液压机械手夹持力模糊控制技术的研究

水下作业系统大多采用液压驱动。本文设计了一种握力传感器并对其性能进行研究,建立了控制机械手爪的电液位置伺服系统,在此基础上,构成了基于电液位置伺服系统的机械手夹持力控制系统,采用事宜 可自动调整的智能权函数的模糊控制器来控制机械手夹持力,并进行了实验研究。实验证明,使用这种控制方法系统响应快、超调小、控制精度高、能够满足机械手爪抓取作业时对夹持力控制的要求。     

六自由度搬运机械手液压系统的设计

在分析车轮轮毂生产线技术需求的基础上,设计一种六自由度液压搬运机械手结构与控制系统,分析了液压系统的工作原理。为使液压缸的输出力最小,建立了液压缸输出力与结构参数的数学模型,并基于Matlab软件对机械手结构进行优化设计。最后对液压系统的关键部件进行了设计计算与分析,分析表明:该液压系统完成了对机械手的伺服控制,满足汽车轮毂搬运要求,该研究为同类工业机器人液压系统的设计提供了参考。     

SCARA机器人运动学和视觉抓取研究

针对机器人的控制问题,文章研究了SCARA真空机械手的运动学解算和视觉抓取。首先,对SCARA真空机械手的机构进行了分析;其次,通过MDH法对机械臂构建了关节坐标系并进行了运动学建模,通过弦位法进行逆解的计算;再次,提出了一种基于视觉的机械手抓取算法;最后,通过MATLAB仿真软件对于SCARA机械手的运动学正逆解算法进行了验证,并通过实验验证了视觉抓取算法的效果。从实验结果可得出,机械手的运动学算法准确,视觉算法提升了识别速度,该问题具有一定的实用价值。     

连杆式串联机械手结构及运动学研究

文章基于通用机械手在简单工况中使用的问题提出了一种连杆式串联机械手结构并进行了研究分析。首先对研究对象的结构进行了参数设计,然后详细分析了该机械手的运动学问题,基于D-H参数建模法确定了各关节坐标系及参数表,对其正、逆解进行了求解运算,最后使用Robotics Toolbox建立了相应的运动学模型,对其正、逆解和运动轨迹进行了验证和仿真。研究结果表明了该机械手的运行表现平滑稳定,且结构简单,成本较低,非常适合应用于简单自动化工况。     

基于改进模糊自适应的机械手阻抗控制研究

为解决因机械手非线性不确定系统、负载变化及力传感器测量不准确等引起的轨迹位置和接触力的控制问题,研究了一种反演自适应模糊控制方法。在目标阻抗控制模型上引入改进的力补偿以及自适应控制律,并采用Lyapunov函数证明了控制系统的稳定性,同时利用模糊理论设计了模糊控制系统完成目标阻抗参数的自整定,实现了无需依赖信息模型的力/位控制。以简化的二自由度机械手模型完成仿真实验。结果表明:该控制方法具有较好的力/位控制性能,系统鲁棒性较好。     

基于RBF-BP算法的工业机械臂轨迹控制与跟踪

针对现有机械臂轨迹控制补偿算法偏差大、效率低的不足,提出一种基于RBF-BP的机械臂行进轨迹控制与跟踪算法研究。从机械臂各轴向的空间移动、角度旋转等6个自由度出发建模,描述机械臂末端的位置移动和姿态变化,并计算向量的移动距离和偏转角度;面对机械臂系统误差和摩擦扰动导致的轨迹偏差问题,利用RBF-BP算法局部逼近最优控制轨迹,并基于高斯基函数的向量值获取最优的权值和轨迹输出值。仿真结果表明:在提出算法控制下的行进轨迹接近于理论轨迹,3个轴向的坐标误差趋近于零。     

冗余度排爆机械臂作业空间的研究

针对在公交车体内部作业的7自由度排爆机械臂进行研究,利用三维建模软件对冗余自由度排爆机械手进行建模,使用D-H法对机械手臂建立坐标系,对机械手的位姿进行正运动学分析并建立手臂末端位姿矩阵。利用蒙特卡洛法对手臂末端作业空间进行研究,使用MATLAB软件进行仿真绘制出手臂末端在车体内部的点阵图,分析手臂末端作业空间和盲区,研究目标空间与作业空间的关系,为避免在盲区中作业提出手臂使用的优化方案。     

基于优化位姿控制的并联液压机械手跟踪控制研究

针对二自由度并联液压机械手控制系统容易受到外界干扰问题，对机械手控制系统输出误差进行研究。结合机械手平面简图分析了并联液压机械手工作原理，推导出机械手运动学和动力学方程式。引用模糊PID控制系统，采用差分进化算法和前馈补偿方法对模糊PID控制系统进行优化，将优化后的控制系统通过MATLAB软件进行误差仿真，同时与模糊PID控制系统输出误差进行比较和分析。仿真误差显示：在无干扰环境中，优化前和优化后的二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，其运动位移和角位移输出误差差别不大，跟踪效果较好。在有干扰环境中，优化前二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，运动位移和角位移输出误差较大，而优化后二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，其运动位移和角位移输出误差较小。采用差分进化算法和前馈补偿控制方法，能够抑制外界信号波的干扰，提高二自由度并联液压机械手的跟踪精度，其控制效果较好     

铝板幕墙的设计与计算

介绍了铝板幕墙所用材料的特点,说明在生产应用中应从材料加工成形特点、工程设计要求及工程造价等方面综合考虑来选材。并以单层铝板面料为例简介了铝板幕墙的设计、安装方法及基本节点图。     

智能机械臂末端高精度控制的交互系统研究

由于交互式系统中智能机械臂控制存在一定误差,导致机械臂末端位姿精度偏低。为解决此问题,基于智能机械臂误差补偿及修正的基础性理论,构建误差模型;利用IMU传感器测算智能机械臂末端位姿数据,通过迭代补偿算法实现对智能机械臂的高精度控制。实验结果表明:机械臂静态时IMU数据传感器测算数据精度较高,且动态向静态转变的过渡期存在0.3 s延时;补偿后智能机械臂末端欧拉角均方根误差显著下降,迭代姿态补偿算法具有较强的鲁棒性。     

幕墙不锈钢挂件的腐蚀问题

不锈钢材料具有良好的抗腐蚀性能,近年来被越来越多地应用于建筑行业,如通风幕墙结构中的不锈钢挂件。但即使是不锈钢挂件,也可能出现严重的腐蚀问题,进而导致整个幕墙结构的破坏。不锈钢挂件材质的选用,必须考虑环境的腐蚀等级及幕墙结构的安装和使用情况。在德国,不锈钢挂件大量地应用于通风幕墙结构中,已经形成了完整的规范体系。中国起步相对较晚,规范体系尚不够完善。本文重点阐述通风幕墙不锈钢挂件可能出现的腐蚀问题,详细介绍德国及欧盟的相关规范内容,最后,结合中国现状,对不锈钢挂件在幕墙结构中的应用提出一些建议。     

大型闭式压力机单机自动化上下料机械手机械结构设计与仿真

以解决YT28-1030闭式压力机上下料问题为例,设计了单机自动化上下料机械手,通过SolidWorks对机械手进行三维建模,完成上下料机械手结构布局,并根据设计要求完成了对机械手的机械结构设计。并运用Adams软件对机械手进行运动学仿真,结果证明:该上下料机械手运动过程无明显冲击和振动。最后用ANSYS workbench对机械手主要受力部件进行受力分析,分析结果表明:其变形较小,符合设计要求。通过现场安装试验,对试验样机进行为期20天的现场调试,对调试阶段出现的问题进行改进,保证机械手工作的准确性,验证该机械手设计的合理性以及稳定性。研究结果表明:该机械手符合设计要求,能够正常工作。     

铁路牵引变电所智能巡检机器人的研制

为满足铁路变电所巡检无人化的发展要求,提高检验工作的质量和效率,设计了一种用于变电站室内巡检的机器人。其主要由移动小车、升降总成、操作总成、控制柜四大部分组成。介绍了各个部分的机械结构,对巡检机器人的工作流程进行了描述。该设计实现了机器人整体移动、平台升降、相机拍摄图像和机械手操作开关等功能。建立了坐标系,分析了各个坐标系之间的转换关系,进行了相机的参数标定和手眼标定,计算出机械手到目标点的位移值。测试结果表明:该机器人能够完成对电气控制柜的巡检工作,并能接收远程指令对电气开关进行开合操作。研制的巡检机器人可降低巡检人员的工作强度,提高巡检效率。