输电铁塔攀爬机器人夹持机构的设计与分析

针对铁塔检修工人高空作业时手动挂拆安全绳危险性高和效率低的问题,基于菱形原理设计了一种V型角钢对称夹持机构,主要由夹持爪、外展机构和顶出机构组成,夹持爪通过螺旋升降机与滑动导轨的配合实现对角钢的抓紧,垂直于夹持手臂的外展机构通过调整其展出距离改变夹持爪的位置,顶出机构前端的V型块设计可保证机器人机身始终平行于角钢。绘制机器人的SolidWorks三维模型,依据菱形原理简化模型,并验证其对中夹持性和机构设计的合理性,建立静力学模型,对夹持机构进行静力学分析和静力学仿真。通过样机试验,验证了该夹持机构的可行性。     

一种爬杆机器人的结构设计与性能分析

针对城市杆状建筑的清洗和维护问题,设计了一种新型爬杆机器人,采用一个驱动机构完成了移动和夹持两种功能。研究了爬杆机器人在攀爬过程中的步态,并建立了爬杆机器人的虚拟样机,利用多刚体动力学仿真软件ADAMS完成了机器人攀爬过程的仿真,分析了机器人攀爬过程中的位移、电机转矩与机械手夹持力的变化情况。仿真结果表明,机器人能够按照预定方向完成平稳的运动,电机转矩有一定波动但不影响机器人的攀爬稳定性。通过仿真分析可知,单侧机械手与灯杆之间平均接触力大小约为32.4 N,机器人对灯杆直径变化有一定的适应能力。     

基于Pro/E和ADAMS的欠驱动苹果采摘机械手运动学仿真分析

将欠驱动技术应用于农业采摘领域,欠驱动手指作为水果采摘机器人的末端执行器.对手爪的抓取力进行了分析,利用Pro/E完成对苹果采摘机械手的虚拟设计与装配;利用ADAMS对机械手进行运动学、动力学仿真,获得其速度、加速度和接触力的变化情况曲线,仿真结果表明,机械手的设计符合要求,并为实现机械手的控制提供了重要依据.     

多关节指形机械手爪的设计

针对人口老龄化的日趋严重,从仿生学的角度出发,以人手结构形式及参数为设计依据,运用SolidWorks三维软件设计一种多关节指形机械手爪。其中包括机械结构、传动驱动系统、气动回路布置以及电气控制系统的设计与实现。通过PLC的软件程序控制各电磁阀驱动气缸动作和控制机械手爪动作,使机械手爪可以像人手一样抓取物体,并进行1～6、8等7个数字的灵活表示。该设计对仿人机器人机械设计有一定的参考价值。     

基于遗传算法的直驱SCARA机器人臂长优化设计

由于选择顺应性装配机器手臂（selective compliance assembly robot arm,简称SCARA）机器人关节驱动链过长,无法满足电子芯片等制造行业高速、高精度的要求,因此提出了一种直驱SCARA机器人,其特点是结构简单、消除了中间传动环节,代替了传统的伺服电机加减速器驱动的方式。同时,针对直驱关节转矩脉动较大、影响机器人端部稳定性的问题,提出了一种优化和设计思路,对于机器人的整体结构和参数进行了优化。在确定了SCARA机器人最大运动范围之后,分别建立了速度评价函数和刚度评价函数,以速度、刚度性能函数为适应性函数,采用多目标遗传算法对臂长进行优化。臂长优化前后的实验对比显示,优化前关节联合速度最大为3.9 m/s,优化后关节联合速度最大为4.6 m/s,有较大的提升。通过仿真发现：在末端载荷相同的情况下,优化后的形变量更小;优化前重复定位精度为±0.010 5 mm,较之传统SCARA机器人的重复定位精度已有一定提升,优化后重复定位精度进一步提高为±0.009 mm。仿真与实验结果证明,遗传算法优化有效解决了SCARA机器人端部稳定性问题,能明显提升机器人关节运...     

微小型救援机器人机械手动力学研究

微小型救援机器人机械手的运动平稳性是微小型救援机器人救援工作顺利进行的前提与保证。针对微小型救援机器人机械手的运动平稳性,采用拉格朗日动力学方法对微小型救援机器人机械手建立了动力学模型,并通过ADAMS软件进行动力学仿真,从而完成微小型救援机器人机械手的动力学分析。仿真结果表明,微小型救援机器人机械手运动无剧烈振动现象。通过实例分析,微小型救援机器人机械手运动过程中的最大振动幅值为0.47mm,保证了机械手的运动平稳性,同时验证了该机构的设计合理性。此方法还可推广到其他救援机器人的平稳性研究,有良好的应用前景。     

光纤适配器自动化装配用机械手设计与实验研究

光纤适配器是光纤连接器对中连接不可或缺的部件,文中设计了一种能够实现快速、稳定、高精度控制的完成工业中光纤适配器的组装气动机械手原型.通过合理优化机械手结构和加装缓冲器的措施来达到减振防振的目的,同时根据零件的尺寸要求对该机械手的夹持机构进行设计,使其可快速地完成适配器各组件的夹持操作.     

基于SolidWorks和ANSYS的五自由度关节式机械手结构设计及分析

在介绍五自由度关节式机械手结构方案基础上,基于SolidWorks完成机械手机身、手臂及腕部的结构设计,并完成各部件的三维实体建模,最终实现机械手整体的三维模型及渲染。经导入ANSYS系统中,实现对该机械手的有限元分析,对机械手结构设计进行性能验证,及时发现不足之处,为进一步优化设计提供理论指导。     

医疗护理机器人机械手的设计及其运动学分析

通过对机器人机械手的关节运动副的型式和关节以及手指间尺寸的优化分析,完成了三指医疗护理机械手的设计,并建立了手指运动学的正解.     

仿鸟喙微型气动软体机械手爪的设计及优化

为实现微型易碎、不规则物体的稳定抓取,结合软体材料的柔顺性和鸟喙结构抓取的准确性,提出一种仿鸟喙微型气动软体机械手爪,该机械手爪不仅具有一般软体手爪良好的环境适应性,而且结构更加简洁,对微型物体尤其适用。利用Yeoh本构模型和Ansys软件,对手爪的弯曲特性做了有限元仿真,并根据仿真结果进行变壁厚和局部填充的优化。对优化后的手爪进行了弯曲特性、抓取力测试试验和适应性试验,验证了仿鸟喙微型气动软体机械手爪的可行性。