一种新型快速更换装置及其捕获容差

研制了一种应用于空间机器人末端的快速更换装置,实现对多种工具和有效载荷的快速更换.该装置可以同步完成对末端工具的捕获锁紧和电气接口推送,同时具有力矩输出接口,可以为末端工具或有效载荷提供动力输入.考虑了几何布局条件、力学条件和位姿容差条件,对其关键部件进行了优化设计.电气系统采用分层嵌入式控制系统,介绍了电机驱动板、控制板及传感器采集模块.通过虚拟仿真平台,对其容差能力进行了分析验证.最后利用4自由度机械臂平台进行了静态插入实验,得到了与理论分析和仿真相吻合的结果.     

航天服柔性单关节测试系统的研究

为了评价中国航天服手臂柔性关节的灵活性,设计了航天服柔性单关节测试系统。系统采用外置式直接测量方法,具有两个移动和一个转动自由度。两个移动自由度由导轨-滑块机构来实现,转动自由度处安装有光电码盘测量关节的转动角度,末端安装有力矩传感器测量关节阻尼力矩。该系统结构简单、活动性能好、操作方便。     

机器人手指用无刷直流电动机驱动系统设计

在机器人多指仿人灵巧手的设计之中,手指的灵巧性在很大程度上依赖于手指机械结构及其尺寸大小,这对手指驱动系统的设计提出了严格的要求。简要描述了灵巧手手指电气系统的结构,详细介绍了基关节基于FPGA的电机驱动电路。     

视觉引导下机器人任意轨迹跟踪试验研究

建立一种实用的视觉引导下的工业机器人对一般形状、任意轨迹运动物体的跟踪系统。视觉系统采用合作目标识别的方法从图像中提取出目标物体,基于直接线性变换方法实时计算得到运动物体的位置信息。利用机器人关节空间的路径规划和路径修正命令实现对物体跟踪。     

HIT／DLR灵巧手传感器系统

介绍了HIT／DLR多指灵巧手的传感器系统,基于DSP,FPGA及A／D转换芯片等,实现了手指传感器信息的数字化采集和传输,提高了传感器的信号质量及系统可靠性。在灵巧手的传感器系统中,着重介绍了指尖六维力／力矩传感器、关节位置传感器、关节力矩传感器及触觉传感器等。     

用于仿人手的步进电动机控制系统设计

基于步进电动机专用驱动和控制芯片,并结合DSP设计了仿人型机器人手的控制系统。介绍了系统构成及原理,系统结构简单,集成度高。给出了控制系统的硬件实现和手指阻抗力矩控制器的设计。实验结果显示系统工作稳定可靠。     

假手电机控制器及其控制软件的设计

结合可编程步进电动机控制器与可细分步进电动机驱动器，设计了一个低功耗、小体积、具有丰富外设功能的假手控制器。并针对TMS320F2810的特点，给出了与DSP接口的电路与控制软件的设计方法。     

基于机电一体化的机器人灵巧手手指的研制

运用机电一体化设计思想,设计了新一代灵巧手手指,具有3个自由度,由3个体积小、出力大的无刷直流电机驱动,机械传动系统采用刚性的减速器、齿轮及连杆传动,使手指具有很好的刚度.该手指具有丰富的感觉功能,包括位置感觉、力/力矩感觉以及温度感觉等.该手指集机械本体、驱动、传感器及电路为一体,最大限度地实现了灵巧手手指的集成化、模块化.     

基于十字滑块的具有容差能力的螺钉拆卸工具设计

螺钉拆卸工具是空间在轨服务中常用的一种工具,基于十字滑块的位置补偿功能,设计了一种具有容差能力、可针对不同规格圆柱头螺钉进行操作的螺钉拆卸工具,并着重对十字滑块、校正片弹簧以及工具整体的动态响应性能进行了设计与分析。首先对十字滑块机构的运动特点进行了系统分析;接着利用有限元软件参数化设计方法确定了校正片弹簧尺寸参数并拟合出刚度曲线;再利用动态仿真软件验证了工具的径向动态响应性能的快速性和平稳性,并将其与安装相同当量刚度圆柱弹簧的工具进行性能比较。十字滑块的使用使螺钉拆卸工具具有一定的容差能力,提高了工具设计的紧凑性,扩展了工具在航天领域的使用范围。     

LVDS在仿人灵巧手高速串行中的应用

在仿人灵巧手与PC机之间的串行通信系统中使用LVDS技术可使通信速率和工作距离大大增加。本文通过一个具体应用环境介绍了利用TI公司的SN65LVDM176半双工LVDS芯片和Altera公司的FPGA实现PPSeCo(PointtoPointHighSpeedSerialCommunication)高速串行通信系统的方法,并将其应用到仿人灵巧手系统中,取得了良好的效果。