微小型蠕动管道探测机器人机理研究

利用仿生学研制了微小型蠕动机器人,并对机器人的驱动原理、动态特性进行了分析和探讨。最后对微小型蠕动机器人在不同频率、不同材质介面上进行了实际驱动试验,并给出试验结果。     

柔性蠕动管道机器人结构设计和通过性分析

为提高对管道复杂环境的适应性,实现机器人平稳可靠行走,对柔性蠕动管道机器人进行了结构优化设计和管内通过性分析。该机器人采用柔性弹簧轴驱动和单向轮机构,靠自身的结构自适应性实现蠕动行走,并能在一定范围内自主适应管道内径和形状的变化。通过对蠕动机器人在直线管道的运动分析和受力分析,得到了机器人的蠕动行走条件。利用ADAMS仿真软件对机器人进行了运动仿真,验证了该机器人蠕动行走的可行性和行走条件的正确性。     

仿蚯蚓柔性蠕动机器人

本文提出了一种由四个单元组成，每个单元由三根形状记忆合金（ＳＭＡ）元件和三个薄片弹连接的柔性蠕动机器人。利用ＳＭＡ的形状记忆效应和薄片弹簧的弹性的综合效应，实现与蚯蚓相似的灵活运动，并完成了初步试验。理论和实验表明，该机器人对管道的适应性强，可靠性好，结构原理新颖，制作方便，具有其他机器人无法比拟的优点。     

一种蠕动式管道机器人的设汁

提出了一种新型蠕动式管道机器人,分析了驱动机理和管道通过性。这种蠕动式管道机器人分为左右两个部分,两个部分通过柔性软轴连接。它的结构简单,仅采用一个电机既可以实现管道内的蠕动行走。制造成本低,且控制方法简单可靠。这种新型结构的管道机器人在工业管网检测领域有着广泛地应用前景。     

蠕动式排水管道机器人研制

简要综述了国内外排水管道清淤作业机器人的结构方案,分析了各自特点和局限性。提出了一种基于组合机构的新型蠕动式排水管道机器人。给出了机器人主要结构组成,以及行走机理分析,建立了其行走运动模型和驱动力矩分析模型,给出了主要影响参数以及数值分析。最后,建立了机器人的虚拟样机,完成了其虚拟样机仿真分析。综合理论数值分析和虚拟样机仿真分析验证了方案的可行性和设计理论及分析结论是正确的。该方案的排水管道清淤作业机器人具有大拖动力、作业距离长的特点。     

内窥检查机器人化的传感与主动介入技术

本文提出了一种医用内窥检察系统的传感与主动介入技术,它是通过由压觉传感器、蠕动式柔性移动机构和基于形状记忆合金记忆效应的转向机构等构成的内窥检查机器人实现的。压觉传感器检测机器人与腔道壁之间作用力的大小和方位,为机器人提供避障、弯曲等信息,避免穿孔等医疗事故的发生;蠕动式柔性移动机构通过充入气体的膨胀橡胶囊与腔道壁接触,因而具有较好的柔软性;采用通电调节形状记忆合金元件的方法,可改变转向机构弯曲角度,以适应腔道的变化。因此,传动与主动介入技术对腔道组织损害程度极小,具有较高的安全性,还可减轻医务人员的工作强度,提高内窥检查的效率。     

新型蠕动式气动微型管道机器人

本文提出了一种新型蠕动式气动微型管道机器人，并分析了它的驱动机理和动态特性。这种气动微管机器人有三个微型气缸作为驱动和支撑机构。它结构简单，制造成本低，易于小型化。通过试验表明本文的设计和控制策略可行、响应快速、控制可靠，因而这种新型微管机器人在很多领域有着广泛的应用前景。     

一种基于SMA的管道里蠕动机器人及其反馈控制

介绍了一种SMA驱动的正方体型管道机器人的结构、运动原理及控制系统.通过协调十二组SMA直线驱动器的动作,使机器人可在前后、左右、上下等六个方向上蠕动.重点分析了基于该机器人的电阻反馈控制,采用简便的反馈方式有效地防止由于过热而产生的SMA记忆性能下降.     

一种蠕动式管内机器人的研制

这里对一种采用超越方式行走的蠕动式管内机器人进行了研究,分析了机器人的超越行走原理和自锁条件,介绍了其机构和控制系统。实验结果表明,该机器人具有良好的运行状态和应用价值。     

气动蠕动爬杆机器人

提出了一种以气压驱动的蠕动爬杆机器人的设计方案。该方案以气缸活塞的运动带动连杆机构运动，实现机器人对圆柱杆的夹紧；用橡胶驱动器连接上下两个夹紧机构，利用橡胶管在气压作用下的伸缩性，配合夹紧机构，实现机器人以蠕动方式爬升圆柱杆；具体分析了该机器人的夹紧和蠕动功能实现的原理。     

柔性框架式蠕动机构运动时的负位移现象

基于尺蠖运动原理,以压电陶瓷作为驱动和钳位元件,研制了柔性框架式蠕动机构。在计算机控制下,对其步进性能进行了测试,首先对比了六步和四步模式运动的效果,对机构运动中出现的负位移现象进行了深入分析;继而在四步模式下,研究了钳位电压和驱动电压对机构负位移的影响。研究结果对提高该进给机构的运动速度、运动精度有一定的指导意义。     

具有缩放平台的串并联蠕动机构*

为探索新型移动机构及其移动方式,提出一种具有缩放平台的串并联移动机构。该机构由两个空间3-RPR并联机构串联组成,其三个平台均为可缩放移动平台。通过三个平台依次缩放配合支链的伸缩,该机构可实现蠕动运动。该机构兼具并联机构高刚度和串联机构运动空间大的优势。应用螺旋理论计算该机构的自由度,运用矢量法进行运动学分析。以攀爬管道内壁为应用案例,介绍该机构蠕动的详细步态。利用Solidworks进行详细的机械设计。利用ADAMS进行攀爬管道的动力学仿真,得到平台的位移曲线以及支链推杆的杆长变化曲线。制作一台原理样机,验证了该机构的自由度特性和蠕动步态。     

蠕动式压电电流变液进给机构的负位移现象

为研制电流变液作为钳位介质的大行程高精度蠕动式进给机构,以压电陶瓷作为驱动元件,沸石/硅油型电流变液作为钳位介质,研制了蠕动式压电电流变液直线式进给机构样机,并利用计算机编程对机构的进给运动进行了控制,发现机构运动中存在负位移现象并研究了压电陶瓷驱动电压、电流变液钳位电压以及电流变液充放电时间对机构负位移的影响,建立了机构的动力学模型,对影响负位移大小的因素进行了定性探讨。结果表明,机构运动过程中,极板所受的作用力主要是钳位力、阻尼力和压电陶瓷的驱动力,增大钳位力,减小阻尼力,增大驱动力同时减缓驱动力的变化速率,对减小负位移有利。     

内窥镜操作机器人机械结构设计和运动学仿真

机器人应用于腹腔、胸腔等外科手术中,可以提高手术质量,降低医生的劳动强度,减少病人痛苦。文中设计了一种辅助微刨外科手术机器人,该机器人采用模块化设计方法降低机器人结构的复杂程度,缩短了设计周期;采用被动式手腕关节结构使机器人更加符合实际需求。运用几何法求得了机器人运动学逆解,通过灵活工作空间分析表明该机器人具有足够大的灵活空间以满足实际工作需求。最后通过ADAMS运动学仿真,证实该机器人可以很好地完成所规定的任务。     

拟人机器人手多指欠驱动机构研究

欠驱动机构具有增加抓取稳定性、降低控制难度等优点得到广泛研究.与实现单个手指的多关节动力传递的传统欠驱动机构设计思想不同,提出了一种新型多指欠驱动机构.该机构利用设置于关节轴上的扭簧实现了单个电机对多个手指根部的驱动.经分析,给出了该机构的主要参数设计原则.该机构可以作为拟人机器人手的食指、中指、无名指和小指的根部关节,使机器人手在抓取物体时,四个手指能够自动适应不同形状和尺寸的物体,产生适当的抓持力,抓取稳定性高,控制容易.     

一种用于多轴孔装配的机器人系统研究

针对生产实践中的特殊零件．对机器人总体设计并联手腕设计、在线无接触测量、西门子专用数控系统的二次开发等进行了研究。该机器人基于视觉装配．失用主动柔顺的方法保证零件之间的正确装配关系，有效地提高了装配质量和减少了对人工技能的依赖。     

旋转尺蠖压电电机驱动机构自由振动分析

提出了一种新型旋转尺蠖压电电机。考虑旋转尺蠖压电电机驱动机构为连续系统,建立了驱动机构动力学模型;利用该动力学模型求解了样机驱动机构的固有频率和模态函数。分析了系统参数对驱动机构固有频率的影响规律,为旋转尺蠖压电电机的设计打下了理论基础。     

FAS可重组柔顺性装配夹具的应用研究与设计

介绍机器人柔性装配中可重组柔顺性夹具的结构特点和功用。这种新型装置的各种元件，具有较大的灵活性，可重组性和实用性，同时又具有较灵敏的预顺性，它是现代机器化自动生产应用中不可缺少的重要装置之一。     

基于3-RSR并联机器人机构的天线支撑

分析了卫星通信中几种常见的天线支撑结构及其奇异性问题。讨论了３－ＲＳＲ并联机器人机构的结构特点及其运动学逆解等。提出将３－ＲＳＲ并联机构用做卫星天线支撑的方案。     

齿轮齿条直线倍程机构在机器人柔性抛光机床中的应用

介绍了根据齿轮齿条直线倍程机构原理设计的机器人柔性抛光机床的轮径检测机构.此机构不仅满足机器人柔性抛光系统对磨损后抛光轮的轮径检测需要,而且还满足抛光轮磨损后抛光轮与工件接触点的位置不变,简化了系统编程,提高了系统的可靠性.