自主式寻迹机器人小车的设计

本文介绍了自主式寻迹机器人小车的设计和具体实现.机器人以美国微芯公司(Mcrochip)的PIC18F458单片机为平台,由传感器、挖制器和驱动器等模块组成,采用反射式红外传感器来辨别路线.控制模块根据传感模块判断出自身所处的位置,决定前进、转弯还是后退.小车电动机由PIC单片机自带的PWM模块控制.     

码垛机器人手臂的有限元分析及优化

在码垛机器人手臂的设计中,使用SotidWorks及其Silnulation模块进行建模设计及有限元分析,结合码垛机器人手臂的结构及其性能要求,对分析结果进行深入剖析,并优化码垛机器人手臂结构使其更加合理,达到加快设计周期,设计手段更丰富,产品结构更合理的目的。     

一种串并联结构拟人七自由度冗余手臂的设计

长期以来人们一直在努力寻求仿制人自己手臂的途径和解决方案 ,虽然人手臂的组织、肌肉、软骨和骨头不适合做重复性工作 ,但是人手臂的结构对仿制手臂和设计机器人手臂有很多启发。根据这些启发 ,提出一种串并联结构拟人七自由度冗余手臂的设计思想和设计方案 ,该手臂采用球面三自由度并联机构作为肩关节和腕关节 ,该设计不仅结构紧凑 ,而且提高了手臂的承载能力和速度     

一种串联结构拟人七自由度冗余手臂的设计

长期以来人们一直在努力寻求仿制人自己手臂的途径和解决方案，虽然人手臂的组织、肌肉、软骨和骨头不适合做重复性工作；但是人手臂的结构对仿制手臂和设计机器人手臂有很多启发。根据这些启发，提出一种串并联结构拟人七自由度冗余手臂的设计思想和设计方案，该手臂采用球面三自由度并联机构作为肩关节和腕关节，该设计不权结构紧凑，而且提高了手臂的承载能力和程度。     

病人床间自动中转机器人的研究与开发

详细论述了病人床间自动中转机器人的基本结构和功能,介绍了这种自动中转机器人的控制技术及机械部分、动力系统和控制系统的设计过程。该设备是三自由度直角坐标机器人,分别由丝杠螺母机构实现升降运动和手臂的扩展,由齿轮齿条机构实现手臂的伸出和收回,另外还有控制辅助带伸出和收回的机构。完成了在工作人员的操纵下将病床上的病人用机器人手臂托起,移动到其它病床或手术台的工作。该设备在减轻医院工作人员的负担和提高工作效率的同时,对于推动医院向自动化、智能化发展也具有重要意义。     

六足仿生机器人避障功能的设计与实现

搭建了六足仿生机器人机械机构,并选用伺服电机驱动,设计了以PIC单片机为核心的机器人控制系统。在该控制系统的设计中,增设了红外线传感器模块,根据红外线测距原理,使机器人具备了良好的避障能力,从而使得该六足仿生机器人具有良好的稳定性和自适应能力。     

服务机器人解耦球型手臂运动控制方法

为了在适应极端条件下,服务机器人手臂能够满足高集成度和高性能的特殊要求,提出了一种基于解耦球型手腕的七自由度机械机构。首先分析七自由度机械手臂的机械结构特点,利用MDH法建立了机器人各个轴的相关坐标系。然后,利用牛顿迭代和传递逆方程法反向解析了手臂,手腕机理确保手腕紧性和灵活性的工作空间。最后,从电机控制和模块方向设计了七自由度软件流程。上述理论确保了该机器人机构能平稳并且能够灵活实现各个自由度的运动控制。     

仿人按摩机器人手臂结构设计及改进

仿人按摩机器人手臂是以传统中医按摩理论为基础,结合机器人定位精度高,按摩力量精确可控,动作可准确重复,不会产生疲劳等特点,构建了中医按摩机器人平台。机器人手臂是仿人按摩机器人的关键,在深入研究按摩机器人手臂的工作机理基础上,充分考虑手臂的材料、结构和刚度以及手臂反应的灵活性、稳定性、安全性、拟人化等要求,对大臂、肩关节、肘关节、小臂、手腕等关键环节进行了设计及改进。经过性能对比分析,设计的仿人按摩机器人手臂达到设计要求。     

可重构环保机器人模块设计

设计了一个可重构机器人模块系统,该系统由行走模块、连杆模块、关节模块、末端执行模块等子系统组成。各子系统中有多种结构及尺寸的模块,能根据工作要求选择不同的模块组合构成所需的机器人,满足实际工作要求,从而达到快速设计制造机器人和降低制造成本的目的。     

工业机器人机械本体模块化设计

基于工业机器人机械本体模块化设计思想,以机器人的结构功能分解为基础,创建了标准机械结构模块库并实现了模块的自动装配。将人体手臂参数作为标准结构模块缩放的内置参数,建立了尺寸不同、功能相似的扩展结构模块库。基于边界曲线的几何特征对工作空间进行了类型划分,并依据关键点位置分析法及改进的CAD变量几何法将工作空间求解模块化。将坐标系模块库生成的D-H参数作为各模块的共享数据,实现了运动学与工作空间的自动求解。以库卡机器人KR6-2的正运动学与工作空间模块化自主求解为例,对比分析软件运行结果与理论计算结果,验证了该方法可满足机器人柔性化自主设计需求。     

小型格斗机器人的研究与开发

研究基于PIC单片机为控制核心的格斗机器人。该机器人由动力系统、机械系统和控制系统组成,其控制系统主要由PIC单片机、电动机驱动电路和传感器模块三部分组成。在机器人控制系统的软件设计中,采用自救、搜索和攻击算法。利用灰度传感器和接近传感器将信号经模数转化为14位数字量。在精度问题上,通过软件实现只取其中的高8位,并在实际对抗中,取得较好的效果。     

基于PIC单片机控制的智能排险机器人

以PIC单片机为控制核心的智能排险机器人,其关键是硬件电路构成,软件设计以及机械结构。其中硬件控制系统主要介绍了包括主芯片的外围电路,信号采集模块以及电机驱动模块。软件设计主要介绍了机器人的搜寻算法和灭火处理模式。     

基于MATLAB与ADAMS的机械臂联合仿真研究

为提高机械臂设计效率,充分利用了虚拟仿真,搭建了机械臂的虚拟仿真系统。首先在Solidworks中建立了四关节机械臂的实体模型;然后将其导入动力学仿真软件Adams中,进行运动学及动力学仿真;最后通过Adams与Matlab的接口模块Adams/control,利用Matlab/Simulink模块搭建了机械臂的联合仿真控制系统,实现基于Matlab与Adams的机械臂的联合仿真。仿真结果表明机械臂系统具有较好的动态响应特性及较好的轨迹跟踪能力。     

物流机器人机械手臂自动化控制系统设计

利用传统方法控制物流机器人机械手臂时,存在不同机械手臂关节角度控制时间长及控制误差大的问题。为此,设计了一种新的自动化控制系统。首先,通过设计上位机软件和下位机软件接收工作人员发出的控制命令,从根本上提升机械手臂自动化控制精度;然后,在系统硬件中设计了 PLC 模块、自动化功能模块及报警功能模块,完成机械手臂自动化整体控制。应用该系统后,对机械手臂不同关节角度的控制时间及控制误差展开测试,实验结果验证了该系统具有控制准确性高和时效性高的优势。     

基于Atmega168绿篱修剪机器人的设计

设计了一种基于Atmega168单片机控制系统的园林绿篱修剪机器人,以步进电机为核心的执行级控制系统,描述了修剪机器人的硬件和软件设计方法及过程.在软件设计上,采用模块化子程序的思想,详细明确地划分逻辑功能模块,提供统一控制参数,对绿篱修剪机器人机械臂上的步进电机参数进行了分析.通过实验分析表明,所设计的控制系统能达到修剪执行的要求,对不同关节位置的参数调整能够实现不同高度及位置的修剪,通过对路径的设定能够实现自动化控制修剪,具有一定的应用价值.     

基于PMAC的仿人按摩机器人手臂控制系统设计

仿人按摩机器人手臂是按摩机器人的重要组成部分,其控制系统是中医按摩机器人完成按摩位置精确定位的关键因素。为了实现对仿人按摩机器人手臂精确控制,基于PC+PMAC运动控制卡设计了仿人按摩机器人手臂控制系统。通过PC与PMAC运动控制卡之间的通信对PMAC运动控制卡进行参数设置以及PMAC运动控制卡的PID控制器参数的优化。基于VC++软件开发平台设计了控制系统软件。仿真及实际应用效果表明,设计开发的仿人按摩机器人手臂控制系统实现了对手臂的控制,达到了设计要求。     

智能搬运机器人的设计与实现

为了提高生产效率,研究设计了一种基于STC12C5A60S2单片机控制的的智能搬运机器人。机械部分主要介绍了机器人的手抓、手臂的机械结构的设计; 控制部分系统利用两路光电传感器分别在抓取和放置工件时识别其颜色,通过主控制板输出的PWM信号控制可调速电机按预先设定的路径运行,能够自行判断货物的方位并最终运送到指定位置。并利用ISP下载模块来实现PC机与主控板的程序下载通信。实验证明,设计的智能搬运机器人设计合理,能够实现自动搬运货物的目的。     

基于LabVIEW的四自由度机械臂运动控制系统设计

采用NI公司的LabVIEW8.2作为开发平台,通过ADLINK支持LabVIEW的PCI-8134四轴运动控制卡,以及PCI-9114DG数字输入输出与模拟输入接口,来实现对于机械臂4个自由度的驱动控制,短期内实现四自由度机械臂(3台交流伺服电机、1台微型直流电机)的变参数同步运动控制,为钢丝传动机构的控制提供应用解决方案.     

基于Mobile-Android小型移动机器人平台控制系统

针对目前小型移动机器人控制系统存在的设计成本高、平台搭建困难、过度依赖网络的问题,将软件设计模式中的MVC模式应用于移动机器人控制系统设计,同时,在Android平台和Arduino控制板上使用Java、C语言进行了实验。提出了基于Android移动计算平台、结合蓝牙通信和无线局域网（WiFi）通信的小型智能移动机器人平台Mobile-Android。详细地描述了该平台的系统结构、控制软件,包括GUl界面模块、运动控制模块、命令配置模块、上位机与下位机通信协议等的设计与实现。在原型系统上初步的测试结果表明,该智能移动平台方案既能够实现智能移动机器人系统硬件平台的快速搭建,又能够充分发挥移动机器人的运动特性与智能手机的强大信息处理能力和控制能力;结合两者长处,获得了一个完整的智能移动机器人系统。     

可控三维运动的软体驱动器仿真与试验

介绍一种多自由度,可以在空间内任意运动的三维软材料仿生驱动器。利用有限元分析软件对三维软体驱动器进行了设计优化,针对驱动器制作材料以及气腔截面形状、腔道壁厚进行了有限元仿真分析。通过软体驱动器结构仿真分析,结果表明半圆形腔道软体驱动器能提供更高的变形气压和刚度,而环形腔道则能给软体驱动器带来较低的变形气压和柔性。三维软体驱动器使用较高硬度材料、半圆形腔道能够在给定气压下获得更大的刚性及输出力;低硬度材料、较小壁厚的环形腔道能够在给定气压下获取更好的柔性和灵活性。根据仿真优化结论,制造出在低气压下灵活运动并具有一定载荷能力的软体驱动器模块。为测试软体驱动器模块的性能,设计一系列运动学以及力学试验,包括软体驱动器在气压下的弯曲试验、气压与软体驱动器输出力与刚度的测量试验。最后,通过试验展示了软体臂三维运动以及抓持不同物体的性能。