一类喷漆机械手的计算扭矩控制及其数控系统规划

针对某发动机进气管道长且为变截面等特点，设计一机械手对其进行底漆，成漆和中涂漆。首先通过灵活度分析确定出操作手的尺寸，进而通过动力学分析给出各关节驱动电机输出扭矩，据此设计出该机器人各参数，最后对喷漆机器人数控系统的总体设计方案进行了研究。     

基于模糊补偿的七自由度机械手轨迹跟踪控制

针对多关节机械手的不精确动力学模型导致计算力矩法控制的鲁棒性差和不能实现全局渐进稳定的问题,以一种七自由度机械手为研究对象,采用计算力矩加自适应模糊补偿控制,通过ADAMS与MATLAB联合仿真进行机械手轨迹跟踪控制研究,并证明了系统的稳定性和误差的收敛性。仿真结果表明:利用该方案控制的七自由度机械手具有较好的轨迹跟踪特性,无须机器手精确的动力学模型。     

三自由度螺栓拆卸机械手的设计及动力学分析

设计一种在核环境下工作的螺栓拆卸机械手,该机械手末端执行器上装载了液压驱动的拆卸螺栓的扳手头,机械手可驱动扳手头在空间实现三自由度运动。建立、求解其动力学方程,并分析其动力学性能;通过Laplace变换建立机械手的传递函数模型,设计相应的补偿重力影响的PD控制系统。建立该螺栓拆卸机械手的联合仿真模型,进行动力学仿真。仿真结果为机构系统优化设计和样机制造提供参考。     

连杆裂解半自动生产线中步进梁机械手的加减速控制

发动机连杆裂解工艺是当今国际上最新的连杆加工技术。连杆裂解槽激光加工机床的作用是在连杆裂解（胀断）前．在连杆大头孔内表面两侧各切出一条裂解槽．产生一个裂解应力集中区域,以利于后续的裂解。在连杆裂解半自动化生产线中,步进梁机械手与上料工位、激光切槽工位、裂解工位、螺栓拧紧工位和下料工位之间的协调运动是设计位置高精度运行控制系统时必须考虑的问题。为此,本文通过采用加减速控制以及前馈控制理论来很好地解决了这一问题。     

基于响应面法的C型金属封严环优化设计及其蠕变疲劳寿命计算

在高温载荷作用下,蠕变是金属密封环失效的主要原因之一。为了优化结构设计,满足蠕变疲劳寿命要求,本研究针对C型金属密封环研究各单一要素对密封性能的影响规律,在此基础上提出基于响应面法的优化设计方法。考虑各参数耦合效应进行C型环结构优化,并基于发动机工作时长2000 h大修的工作寿命,对C型环进行疲劳寿命验证。结果表明:最大等效应力随压缩量和材料厚度的增大而增大,回弹率随压缩量和材料厚度的增大而减小。接触应力变化较为复杂,当板厚度小于0.25 mm时,最大接触应力随压缩量和材料厚度的增大而增大;当板厚度为0.30 mm时,最大接触应力随压缩量的增大先增后减。基于响应面法优化设计的结构尺寸满足疲劳寿命要求。     

机械手空间位姿控制的一种改进算法研究及仿真

在介绍伺服控制机器人关节型机械手的组成及其空间位姿变换矩阵的基础上,针对具有关节轴平行特性的机械手提出一种空间位姿控制的改进算法,以改进机械手空间位姿控制算法的计算效率.仿真实验表明,系统动态响应的性能指标明显改善,从而提高了机械手空间位姿控制的实时性.     

采用混合算法优化的3?P RRR并联冗余机械手驱动力矩研究

为了降低平面3-PRRR并联冗余机械手驱动力矩,提高机械手运动平台运动的稳定性,采用混合算法优化机械手运动参数,并对驱动力矩进行仿真验证。针对传统非冗余机械手驱动系统进行改进,给出了平面3-PRRR并联冗余机械手简图,设计了冗余机械手驱动系统,采用雅克比矩阵对冗余机械手运动平台运动轨迹进行转换,推导出冗余机械手3个分支闭环运动轨迹方程式。引用粒子群算法并进行改进,添加了遗传算法中交叉和变异操作,设计出了混合粒子群算法。采用混合算法优化冗余机械手运动参数,通过MATLAB软件对冗余机械手3个分支驱动力矩变化进行仿真,与优化前进行对比。结果显示:优化前,平面3-PRRR并联冗余机械手驱动力矩较大,整体波动幅度较大;优化后,平面3-PRRR并联冗余机械手驱动力矩较小,整体波动幅度较小。采用混合算法优化平面3-PRRR并联冗余机械手运动参数,可以降低机械手驱动力矩,减少冗余机械手运动系统能量消耗。     

移动机器人神经网络补偿计算力矩控制

针对存在动力学不确定建模项、建模误差及外界干扰的移动机器人,设计RBF神经网络补偿计算力矩控制算法。基于反步法设计运动学辅助速度控制率。根据动力学理想名义模型,基于计算力矩法设计一般的力矩控制器。在此基础上,建立具有不确定建模项、建模误差及外界干扰的移动机器人动力学模型,基于计算力矩法设计带有RBF神经网络补偿的力矩控制器,神经网络的权值由自适应律给出。最后,利用Lyapunov理论证明了系统的稳定性。仿真结果表明：神经网络对系统不确定项具有良好的逼近性能,相比于一般的计算力矩控制,所提出的神经网络补偿计算力矩控制算法具有更好的跟踪性能,控制系统具有更好的鲁棒性。     

搬运机械手控制系统的设计和实现

机械手能够代替人类完成危险或重复枯燥的工作,减轻劳动强度和提高生产率。介绍了基于PC机和运动控制卡相结合的搬运机械手控制系统的设计过程。采用以PC机作为运动控制的核心处理部分,通过调用运动控制卡中的运动函数库,开发出满足要求且成本低廉的搬运机械手多轴运动控制系统,实践表明:该系统具有高精度和响应速度快的特点。     

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DSP宝石加工机械手控制系统设计与实现

为了在工业生产中提高宝石加工的精度和效率,采用一种基于DSP控制五自由度机械手实现宝石加工的方案.系统以DSP为核心处理器,辅以专用步进电机驱动芯片,配合传感器,液晶显示和遥控技术,可以远距输入宝石设计参数,控制机械手进行宝石研磨和抛光动作.测试表明,该系统减少人工加工高精度宝石的误差,提高了加工灵活度和效率.     

飞机表面清洗机械手液压与电控系统设计

阐述了飞机表面清洗机械手的机械结构、动作原理、液压系统设计及电控制系统设计。该机械手是由一个冗余机器人手臂构成，能够自主灵活地完成各种复杂轨迹的运动，可以自动完成不同类型的飞机表面清洗工作，具有一定的实用价值。     

基于模糊切换增益消抖的机械臂滑模控制设计与仿真

针对滑模控制算法本身固有的抖振问题,设计一种新的模糊滑模控制器。利用拉格朗日方法建立双关节机械臂的动力学模型;基于Lyapunov稳定性原理,根据滑模到达条件,利用模糊规则对切换增益模糊化并代替原切换增益,以此设计了新的模糊滑模控制器;用MATLAB/Simulink进行仿真,并与普通的滑模控制器做比较。结果与原控制器相比,在具有外界非线性干扰的情况下,模糊滑模控制器对抖振仍有很好的消除作用,具有更优良的控制性能,更好的跟踪效果,更快的响应速度。文中所做的研究对实际机械臂的运动控制具有一定的参考价值。     

主从遥操作机械手工作空间覆盖控制策略研究

针对遥操作机器人主控制器工作空间过小和主从手工作空间不匹配的问题,提出一种区域覆盖思路。将主控制器工作空间与从机械手工作空间一一对应的映射关系转换成主手工作空间多次区域映射的关系,通过多次建立主从手的连接,达到区域覆盖的目的。同时为了更好地控制从机械手末端的姿态,设计一种相对运动姿态控制方法,将传递给机械手的绝对姿态坐标替换成姿态运动信息,以达到相对姿态控制目的。最后,进行仿真分析和试验验证。结果表明：该方法能够实现工作空间完美覆盖,主手能够有效地控制从手运动。     

基于全局最优滑模控制器的冗余自由度机械臂运动控制的研究

为了提高冗余自由度机械臂的运动准确性,进行基于全局最优滑模控制器的冗余自由度机械臂运动控制的研究.分析冗余自由度机械臂的机械结构,明确其结构组成及运动原理.通过各关节节点的旋转角度及连接臂长度,分别求取了相邻关节节点间的旋转关系式及关节结点相对基础坐标的移动矢量,并通过该移动矢量得出机械臂的动力学方程.通过机械臂的动力...