机器人末端执行器自更换机构设计及对接策略

为解决核电站机器人作业功能单一性的问题,研制了一种机器人末端执行器自更换机构。该机构采用同心三虎克铰并联的多力矩输出接口形式,为末端执行器及相关作业提供动力输入。在分析末端执行器自更换端与工具架之间双虎克铰被动柔顺对接特性以及容差条件的基础上,提出了一种基于接触力阈值的末端执行器自更换机构自动对接控制策略;完成了末端执行器自更换机构样机设计,利用SCHUNK 6自由度机械臂移动平台进行多种末端执行器的自动更换试验,验证了控制策略的有效性和机构的容差特性。试验结果表明:该机构能够完成较大容差柔顺对接并可以实现末端执行器动力传递功能。     

一种新型草莓采摘机末端执行器的设计与实现

设计一种人工操作辅助采摘推行的草莓小车,重点对采摘末端执行器进行设计与分析,该装置主要由送料和传动结构、采摘末端执行机构、果实收集机构和车体组成,以微型电机为动力源,刀片和同步带组合,实现草莓根茎的切断、果实夹持、输送、收集的一体化作业,该机器的研制可以提高劳动效率,同时也为解决同等问题提供一种验证手段.     

基于ABAQUS的机器人末端执行器模态分析

工业机器人末端执行器工作过程中易受到振动破坏,且其结构刚度和强度对夹持器的工作精度有很大影响,需要提高其正常工况下的稳定性和安全性.应用Solidworks软件对自行设计的末端执行器进行建模,将几何模型导入到ABAQUS中,并使用ABAQUS软件进行模态分析;基于有限元仿真结果,对固有频率较低的位置施加弓形钢板,使夹持器的激振频率避免达到共振频率.改进后的一阶频率为71.99 Hz,为最低阶频率,显然已经超过了伺服电机的额定工作频率,可有效避免工作过程中产生共振的危险,保证设备正常运行.     

末端执行器位资正解的一种直观解法

机器人运行学主要是研究末端执行器位姿矩阵正，逆解的求解问题，计算十分复杂，极易出错，本介绍一种两杆之间的位姿矩阵的直观解法，可以从一定程度上减少错误的发生，并且便于检查。     

一种小型定位装配机器人的设计和研制

通过对定位装配机器人的功能分析,对一种小型定位装配机器人进行了总体设计．按照总体设计要求使用Pro／E软件对机器人的定点移动单元、零件抓取单元和定位装配单元进行了详细设计．通过材料选型和加工研制开发了小型定位装配机器人．对该机器人进行了局部单元测试,验证了局部设计方案的合理性和有效性,并通过指定任务测试验证了该机器人的多功能特性和可靠性．     

一种MEMS自动微装配机器人

介绍用于MEMS自动微装配的机器人系统的构成,讨论组成该系统的若干关键技术,包括宏/微精密定位技术、显微视觉系统、微夹持器的设计、系统的标定以及装配策略．集成各单元技术,以外径＜2 mm的微行星齿轮减速器为示范装配对象,研制能够完成微装配任务的微装配机器人．融合显微视觉和力信息,采用相应的装配策略,在2．5 min内,实现难度最大的3个行星齿轮的自动装配．     

用于精密微装配的全方位微小机器人

研制出了一种90 mm×60 mm×85 mm，可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人，机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元，移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元两部分组成，最大宏运动速度为50 mm/s，开环定位精度1 mm，微运动最大速度200 μm/s，开环定位精度1 μm，分辨率为50 nm；微操作单元由压电陶瓷驱动的球基微驱动器与微夹持器两部分组成，微驱动器转动分辨率为0.000 1°，定位精度为0.000 5°，微驱动器金属球可以实现空间复杂的扫描运动，同时带动微夹持器末端实现精密定位，微夹持器采用压电陶瓷驱动的两级杠杆放大机构，末端最大张合位移为280 μm，最大微夹持力为0.1 N.开发了基于视觉反馈的微装配作业控制系统，并在视觉的引导下，实现了机器人对微型齿轮、微型轴/孔等元件的夹取、搬运等微作业任务，并顺利完成了Φ180 μm微型轴与Φ200 μm微型孔之间的精密装配实验研究.     

一种基于力觉的机器人对孔装配方法

针对带电作业机器人更换金属氧化物避雷器过程中精确对孔装配的需要,提出一种基于力觉自主控制机器人在绝缘横担上寻孔并装配避雷器的方法。控制过程中针对避雷器下端头的特殊形状以及电杆绝缘横担的作业场景,在机器人末端加装力觉传感器,将转换后的力作为被控量,设计一种由触担、寻孔、渐入和插入四个过程构成的对孔装配策略,使机器人能够将避雷器的下端头准确地插入横担上的安装孔。试验结果验证了所提方法的有效性。     

一种基于力传感器机器人装配作业的研究

介绍了一种具有力觉功能的新型机器人二自由度平面微操作器，研制了具有四种选择细分数功能ＦＲＭＷ高细分驱动器，ＦＰＭＷ与普通工业机器人ＰＵＭＡ５６２组成宏／微操作器系统，在开发的基于力／力矩信息的平面搜孔软件的指挥下，机器人宏／微操作器系统成功完成了精密轴孔装配作业，平均装配时间４．２秒。     

一种基于力觉的机器人对孔装配方法

针对带电作业机器人更换金属氧化物避雷器过程中精确对孔装配的需要,提出一种基于力觉自主控制机器人在绝缘横担上寻孔并装配避雷器的方法。控制过程中针对避雷器下端头的特殊形状以及电杆绝缘横担的作业场景,在机器人末端加装力觉传感器,将转换后的力作为被控量,设计一种由触担、寻孔、渐入和插入四个过程构成的对孔装配策略,使机器人能够将避雷器的下端头准确地插入横担上的安装孔。试验结果验证了所提方法的有效性。     

一种同步三指式末端执行器的目标位姿估计方法

为了在线判断机械臂末端执行器捕获过程中的目标位姿,本文采用接触力信息,提出了一种针对同步三指式末端执行器的目标位姿估计方法。在分析末端执行器几何约束特征的基础上,提出目标位姿估计方法。根据接触力判断接触手指,并结合末端执行器运动学分析结果,判断接触点位置和法向方向。利用两次有效接触信息,采用空间平面相交的方法,进行基于最少接触信息的位姿估计过程。当存在冗余接触信息时,采用最小二乘法对估计结果进行更新。通过仿真验证了估计方法的有效性。该估计方法适用于此类爪式末端执行器,具有一定的通用性。     

装配机器人夹持器库的设计

目的 设计一种装配机器人用夹持器库,其功能如同加工中心的刀具库;使机器人在抓拿不同零件时可迅速准确地从“库”中自动更换夹持器;降低对夹持器本身的适应性要求,扩大机器人的应用范围,缩短辅助时间,降低机器人的成本。方法 根据不同类型的机器人对夹持器的需求,分别建立相应类型的夹持器库以及从库中更换夹持器的方法。结果 建立了三种类型的夹持器库和三种夹持器的存取方法。结论 夹持器库的使用,对扩大机器人手爪的     

装配机器人夹持器库的设计

目的　设计一种装配机器人用夹持器库, 其功能如同加工中心的刀具库; 使机器人在抓拿不同零件时可迅速准确地从“库”中自动更换夹持器; 降低对夹持器本身的适应性要求, 扩大机器人的应用范围,缩短辅助时间, 降低机器人的成本． 方法　根据不同类型的机器人对夹持器的需求, 分别建立相应类型的夹持器库以及从库中更换夹持器的方法． 结果　建立了三种类型的夹持器库和三种夹持器的存取方法． 结论夹持器库的使用, 对扩大机器人手爪的应用范围, 提高装配机器人的装配效率, 降低机器人的成本起重要作用． 夹持器库的设计经济、实用, 具有现实意义．     

一种用于康复机器人手指的软体致动器设计

针对手部运动功能障碍的患者康复问题,设计一种用于可穿戴式康复机器人手指的软体致动器。该软体致动器由具集成通道的弹性材料制成,内部为密集分布的三角形非充气腔室和菱形充气腔室,两种不同功能的腔室间隔分布,且充气腔室之间有通道连接。对于该软体致动器设计,首先在ABAQUS中进行变形仿真分析,验证其可行性;然后,采用3D打印技术等制作软体致动器实物并在搭建的实验平台上进行实验。结果表明,设计的软体致动器整体结构合理,可较好地实现手指0～90°弯曲运动,弯曲角度通过气压进行调节,能够满足手指关节运动及韧带拉伸的康复训练需求。     

水果被动抓取末端执行器的结构设计

针对一种水果被动抓取末端执行器,提出一种以简单的曲柄滑块机构完成机械手对各种水果抓取的设计思想,通过近似苹果轮廓的抓取手指,并添加抓取力控制精确的柔性缓冲装置,可满足多种水果的抓取,能很好实现多种水果分拣和采摘作业。首先通过对苹果果实生长形态参数和果肉硬度力学参数的分析,优化抓取手指结构以及对抓取性能进行力学模型分析和验证,然后对柔性缓冲装置进行改进,使其满足不同品种水果的抓取力要求,扩大了抓取对象范围。结构优化校核和机构运动仿真表明,该设计可以实现对水果的无损抓取。     

一种VAV末端控制器的设计与实现

提出变风量空调技术有良好的应用价值。介绍了一实际工程中运用的单风道再加热械量空调系统结构和压力无关型末端装置的控制原理。具体分析了此系统的ＶＡＶ顺的功能、控制方式、硬件电路和软件流程。该控制顺效果稳定可靠,可以借鉴。     

一种娱乐机器人控制系统的设计

采用ATMEL公司的AT89C52单片机开发具有多功能的娱乐机器人控制系统，整个系统采用I／O扩展方式，在硬软件抗干扰上采取较强的措施，使得系统工作稳定，故障较少。     

一种多机器人体系结构的设计

本文对智能机器人系统的特点进行了分析,给出了任务模型和结构模型;对目前国内外智能机器人的几种体系结构进行了分析和研究,总了这些体系结构的特点,设计了一种基于多智能体系统的分层式体系结构。多机器人系统中的各智能体需要通过通信,协作完成任务。采用C/S模型设计了多机器人通信系统,以保障数据交互的及时性与准确性,对机器人的研究具有推动作用。     

在SOLID EDGE中实现部件的装配设计

针对部件装配设计中存在的问题,论述了SOLID EDGE在实现部件装配设计中的应用规律,并通过实例说明了复杂部件装配设计应注意的问题及实现建模的一般方法和步骤.     

用于精密微装配的全方位微小机器人的研究

研制出了一种90mm×60mm×85mm的可用于精密微装配作业的全方位微小型机器人，该机器人集成了移动定位单元与精密微操作单元，移动定位单元由微型电机驱动的快速宏运动单元与压电陶瓷驱动的精密微运动单元2部分组成，宏运动最大速度为50mm／s，开环定位精度为1mm；微运动最大速度为200μm／s，开环定位精度为1μm，分辨率为50nm．微操作单元由压电陶瓷驱动的球基微驱动器与微夹持器2部分组成，微驱动器转动分辨率为0．0001°，定位精度为0．0005°，微驱动器金属球可以实现空间复杂的扫描运动，同时带动微夹持器末端实现精密定位；微夹持器采用压电陶瓷驱动的2级杠杆放大机构，末端最大张合位移为280μm，最大微夹持力为0．1N．开发了基于视觉反馈的微装配作业控制系统，并在视觉的引导下，实现了机器人对微型齿轮、微型轴／孔等元件的夹取、搬运等微作业任务，并顺利完成了Ф180μm微型轴与Ф200μm微型孔之间的精密装配实验研究．