水下欠驱动机械手结构设计与仿真分析

面向水下机械手深海作业环境,研究设计了一种可用于水下环境的欠驱动机械手,机械手共有3个手指,每个手指有3个关节,是由连杆传动的欠驱动手指,欠驱动使手指抓取具有自适应性。分析了手指运动机理,研究设计了手指模块和整体结构,对手指进行了抓取静力学分析,在ADAMS软件中对机械手进行动力学仿真,验证了机械手结构的合理性与可行性。     

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.     

水下七功能电动机械手设计研究

以适用于水下自主作业的电动机械手为研究对象,通过设计一个具有六自由度和夹钳剪切功能机构,组建了一个水下自主作业七功能电动机械手。机械手主要包括三个基本运动模块和一个夹钳剪切模块,具有质轻,作业范围大,回收状态良好等特点;机械手实现了内部走线,深海密封作业,关节绝对位置的检测和高精度控制。介绍了水下七功能电动机械手的整体结构,典型运动模块结构和工作原理,并对机械手进行运动学分析及作业空间分析,对其关键关节进行静力学分析,动力学仿真和有限元分析,验证机械手结构设计的可行性。     

一种具备多种抓取模式的三指机械手

针对国内外高端灵巧手存在价格高、结构复杂的问题,从简化结构但又能满足较复杂抓取模式的角度考虑,设计了一种具备多种抓取模式的三指机械手。该机械手由3根同样的手指组成,每根手指有3个关节;使用钢丝绳耦合传动实现欠驱动,减少了驱动电动机数;为保证手指控制的灵活度,末端指尖单独由电动机驱动。采用D-H参数法建立手指运动学模型,完成正运动学求解。通过ADAMS软件对机械手进行运动学仿真,分析了三指机械手的运动特性及抓取力。根据包络抓取、精细抓取和普通夹取等几种抓取模式的需要布置了触觉传感器,对常见的目标物进行了抓取试验,验证了该机械手的实用性。三指机械手成本低、制造加工方便,对于难以获得昂贵灵巧手的研究机构和工厂具有实际应用价值。     

一种基于连杆机构的机械手指结构运动分析与优化

针对机械手设计环节中存在的运动学分析与优化复杂的难点,提出一种基于连杆机构的机械手指结构。概述了该手指的运动特点,计算得到了指根节绕关节点所转角度与驱动器伸长量的关系式,应用CREO软件构建了类似于机构运动简图的骨架模型,并在机构分析模块中分析了指根节的运动学特性,验证了运动学模型的正确性。利用骨架模型的优化分析功能,以指根节转角最大值与最小值之差最大为优化目标,在给定驱动伸长量范围的基础上,优化了敏感度较强的杆件尺寸参数。     

一种新型水下作业机械手的研究

设计了一种可用于水下3000m作业的7自由度机械手；运用机器人运动学理论中的D—H参数法建立了机械手的运动学模型，并详细描述了该机械手的工作空间；然后用蒙特卡洛法并借助MATLAB对其工作空间进行了求解与仿真。     

模块化水下电动机械手设计与运动学分析

为了满足水下作业的多样性需求并提高水下机械手的通用性,对水下电动机械手进行模块化设计,机械手模块分为具有俯仰和腕转两个自由度的基本运动驱动模块和手爪模块,手爪模块采用旋转驱动凸轮机构实现。机械手模块设计实现了控制器内置和内部走线,并且选择适用于深海作业的元器件,不同模块的快速组合可以满足不同的作业需求。利用三个基本运动驱动模块和一个手爪模块搭建了七功能电动机械手,对七功能机械手进行了运动空间分析及运动学仿真。     

HUST 8F自动更换工具作业机械手运动学及计算机仿真系统研究

在对HUST 8F自动更换工具作业机械手进行结构分析的基础上，采用Denavit—Harten—berg方法建立连杆坐标系下的机械手运动学模型；对其进行了运动学正向、逆向分析求解；模拟绘制了作业机械手的工作空间剖面团；并采用OpenGL和面向对象方法对其进行了三维运动学仿真。     

一种四自由度水下机械手设计与运动学分析

针对实验室现有水下机器人BlueRov2的工作要求,设计一种用于搭载水下机器人的四自由度水下机械手.通过SolidWorks构建机械手的三维模型.根据机械手的结构特点,采用D-H参数法建立机械手的坐标系,并对其进行正运动学和逆运动学分析.最后基于Matlab中的Robotics toolbox工具箱对机械手的运动状况进...     

一种5自由度机械手的运动学分析

针对所设计的W-5D型水下采样机械手,利用D-H法建立其参数和正运动学模型。由机械手的相邻3个关节轴线相互平行的结构特点,在常用的反变换法的基础上引入几何法,得到了逆运动学的封闭解,解的结构简明并且易于操作,满足了机械手对水下作业环境的逆解要求,为机械手的运动规划和轨迹控制提供了依据。使用MATLAB Robotics Toolbox建立机械手的仿真模型。工具箱内部提供的ikine函数已是获得工业机器人逆解的重要方法,通过与ikine函数所得结果的对比分析,验证所求得封闭解的可行性和优越性。     

基于构形平面的水下机械臂运动学求解方法

基于构形平面的运动学方法,推导出一种解决水下机械臂的运动学求解方法。首先研究了空间机械臂的常见空间关节形式,通过简化建立了统一形式的运动学表达形式。然后介绍了构形平面方法的基本原理和方法,并对构形中多角度连接模块进行了建模。对设计的水下机械臂进行简略介绍,建立其运动学模型,采用构形平面方法详细推导了水下机械臂的运动学求解过程,最后进行实例仿真,验证方法的有效性。     

轻量级电驱水下机械臂设计与运动学分析

设计了一款四功能水下机械臂,并对驱动关节进行了模块化设计和密封测试。为了保证水下机械臂的可靠性,在水下机械臂水下测试前,进行了强度校核和模态分析。为了验证水下机械臂的性能,通过D-H法建立了其运动学模型,在此基础上分别进行了正、逆运动学分析。此外还采用蒙特卡洛法,在正运动学分析的基础上研究了工作空间特点。研究结果将为进一步的运动控制提供有益的帮助。     

基于轨迹规划的水下机械手电液控制系统研究

水下机械手是海洋油气开采及应急作业的重要装备,针对其作业特点,建立了机械手三维结构模型,分析了其运动学正逆解,研究了其末端执行器直线运动轨迹规划方法、电液系统模型及控制方法,以此为基础提出了基于轨迹规划的水下机械手电液控制方法。在Matlab／Simulink环境下建立了电液控制系统的仿真模型。     

水下灵巧手运动学分析与实验

介绍了一种三指水下灵巧手,分析建立了单个手指的运动学模型以及每个手指的雅可比矩阵,通过运动实验验证了运动学模型的正确性,为进一步研究灵巧手的轨迹规划、控制等问题提供了理论依据.     

水下大臂展机械手动力学建模与仿真分析

面向水下环境大范围精细作业需求,对水下大臂展机械手系统进行动力学建模和关节驱动力矩求解分析.首先,基于D-H理论对水下大臂展机械手进行正、逆运动学分析,求解各连杆速度与加速度;然后,构建水下大臂展机械手的动力学模型,使用莫里森公式和D-H理论完善动力学模型中的水动力项,采用拉格朗日法求解整机的净浮力、惯性力、离心力、科...     

弓鳍目鱼柔性波动长鳍运动学特征分析

利用数字摄像机和图像测量技术定量地研究了弓鳍目鱼“尼罗河魔鬼”的自然巡航游动过程；对实验所获图像进行分析，得到了样本躯体宽度、躯体纵深和长背鳍纵深沿体长分布的曲线，以及样本在每秒0．728～0．985鳍长的特征游速下巡航游动时的背鳍运动参数与背鳍波动波形的包络线；定性描述了“尼罗河魔鬼”正向、逆向行进时背鳍产生波形的差异，分析了样本的形态学特征、柔性长背鳍波动推进的运动特性及运动参数间的相关性，为进一步进行动力学分析和建立工程上实用的仿生柔性长鳍简化模型及其简化准则提供了依据。     

基于梯度法的混联数控机床运动学验证与仿真

对PRS-XY型混联数控机床进行了运动学分析,建立了正、逆运动学模型.建立了正运动学的非线性方程组,使用梯度法进行了正运动学解析,从理论计算的角度验证了结果正确性.最后基于运动学模型,运用OpenGL 图形库对数控机床结构进行几何建模和运动学仿真.     

PRS-XY混联机构实验平台的运动学分析

提出串并联结合的PRS-XY型混联结构。该结构含有3自由度的PRS并联机构和一个X-Y工作台,能实现3个方向的平动与两个转动。对PRS-XY型混联结构进行了运动学分析,建立了正、逆运动学模型,并对其进行了数值解折,验证了该模型的正确性。     

核电站多功能水下打捞机器人系统研究

在核电站中,存在辐照剂量高、结构环境复杂等问题,操作人员作业时不可避免地会受到核辐射照射,对操作人员生命安全带来极大威胁。针对上述问题,研制出作业于核环境下的核电站多功能水下打捞机器人。首先,对机器人进行运动学分析,分别求解出机械手的正逆运动学方程及奇异位形;在此基础上,考虑水阻力、附加质量力以及浮力的影响,建立了机器人的水动力学模型,对机器人复杂水下动力学问题进行描述;最后,根据理论分析研制出该机器人第3代工程样机,并通过核电站现场实验对该机器人进行实验验证。实验结果表明,核电站多功能水下打捞机器人能够快速准确的完成异物抓取作业,实现核环境下的水下异物搜索与异物打捞的设计目标。     

基于CATIA V5的工业机器人运动学仿真研究

机器人三维运动仿真是当前机器人研究领域中重要的研究方向之一.利用高端三维CAD软件对六自由度M_6iB机器人建立三维运动仿真模型.采用D-H参数法建立了连杆坐标系下的机器人运动学模型,并利用Matlab编写了运动学方程的变换矩阵,最后利用软件对机器人的运动进行分析.研究了运动学方程的求解,基于CATIA V5的DUM中...