矿用机械手的设计

根据煤矿对枕木或支柱的放置工艺和性能要求,设计了一种工作机构——矿用机械手,实现抓取并夹持工件-旋转-松开放置工件一系列动作;设计了机械手各关节,利用SolidWorks三维软件建立实体模型;通过详细计算和分析,最终确定机械手的抓取机构、扭转机构和摆动机构。     

基于三杆滑块变胞机构柔性机械手设计及分析

柔性机构通过自身弹性变形存储、释放能量。变胞机构在运动过程中,具有改变构件数目,使原机构发生奇异变形的特性。设计一种运用柔性机构与变胞机构相结合的针管夹持注射装置,通过调整机械手开口大小抓取不同尺寸针管,适用范围广。针管夹持机械手由三杆滑块机构组成,在机械手指指尖夹持部分安装力传感器。通过推动气缸使机构发生变胞运动,完成机械手对针管的抓取。启动另一个气缸,推动活塞完成针管的注射。通过ANSYS仿真分析,证实了设备的可行性与安全性。运用MATLAB软件对气缸的运动位移与杆件的旋转角度进行运动学分析。设计的机构在医疗机械领域有着较好的应用前景。     

花卉采摘机械手末端执行器及控制方案的设计

论文设计开发一种花卉采摘机械手的末端执行机构,该机构以玫瑰花为主要采摘对象,设计专用花卉抓取、包纳、剪切构件,采用气动驱动控制实现张合,采用PLC作为控制系统的核心,具有反应速度快,环境适应能力好,体积小,可靠性高等优点,是花卉采摘机器人的核心构件之一。     

卫生陶瓷擦坯机械手机构设计与研究

结合现有机器人打磨技术及生产实际,设计出区别于传统利用"旋转"式打磨方式,模仿人工"往复直线"式打磨动作的机械手机构,该机械手安装在多自由度关节机器臂的末端;对机械手的机构进行了理论分析及实验论证;运用MATLAB软件对机械手指的数学模型进行了数据处理;利用Solidwords软件建立了机械手的三维模型,并应用motion插件对机械手的三维模型进行了运动仿真,获得了擦坯机械手的运动、速度、加速度-时间曲线图,通过对仿真数据的分析,验证了设计的可行性。     

基于ADAMS的机械手抓取机构的仿真分析及优化

在分析机械手抓取机构的工作原理的基础上,运用理论力学基础对它做受力分析,得出输入力和输出力之间的关系公式。运用专业三维设计软件UG建立三维模型,通过Parasolid传输标准将三维模型导入专业仿真软件ADAMS中。对其进行仿真分析,对比仿真实验数据与理论数据。最后建立合适的变量对模型进行优化处理。     

机械手最优夹持角度动态联合自动化控制方法

自由度的增加与抓取方式的多样化,导致机械手无法达到末端控制器最理想的夹持角度.为改善机械手最优夹持角度控制精度、提高工作效率,提出基于多目机器视觉的机械手最优夹持角度动态联合自动化控制.利用多目视觉系统将三维场景投影在二维平面中,构建相机透视投影模型.为明确像素点与场景点的位置关系,获取相机模型参数,实现相机标定.将目标图像和深度图像像素一一对应,采集夹持目标位置信息,利用均值自适应滑动滤波方法完成信息滤波.结合目标信息,确定夹持空间,设置合理的高斯模型数量,得到平移旋转分量,计算最优夹持角度.根据末端控制器结构,引入比例、积分、微分控制环节,获取机械手扶持牵引力计算公式,实现动态联合控制.仿真实验表明,该方法可获取准确夹持角度,实现对机械手夹持过程的平稳控制.     

基于欠驱动原理的脐橙采摘末端执行器的设计与试验

果蔬采摘机器人的末端执行器是采摘机器人的重要组成部分,直接影响采摘的成功率与采摘效率。通过分析脐橙特性,基于欠驱动原理设计了一种夹剪一体的脐橙采摘末端执行器。其整体机构由一个两层3指机械爪手构成,两层手指中的一层为剪切机构载体,另一层则为对果实抓取固定的夹持手指;剪切机构由摇杆滑块机构组成。构建剪切机构与机械手的力学模型,根据需求对相关零部件进行了设计与选型;判断了防止机械手剪切机构发生干涉的运动误差范围,并对关键受力部位进行了有限元分析。结果表明,因关键受力点变形导致的运动误差在安全误差范围内,验证了结构的合理性。通过Adams软件对其进行运动学仿真,进一步证明了该末端执行器的可行性。最后,通过末端执行器实物样机进行脐橙采摘剪切试验,机构整体采摘成功率为95%,采摘周期为4.3 s。     

水下目标抓取及打捞装置结构设计

设计了一种水下目标抓取及打捞装置,主要实现对目标水下的抓取及水面打捞功能,采用纯机械结构,主要由主开关、机械手、位置锁定机构、浮球脱离机构组成.机械手设计为弧形,方便对目标的抓取;位置锁定机构可实现对机械手张开状态时的锁定;在抓取目标后,浮球脱离机构可实现对浮球的充气及浮球与装置本体的脱离动作,浮球浮出水面即可实现水面打捞功能.所有执行机构驱动力均采用弹簧力,结构简单.为实现浮球充气和脱离动作,分析了机构受力情况并对弹簧结构参数进行设计.试制了产品样机,试验结果表明装置各执行机构动作顺畅、连贯,能够完成抓取及浮球的充气和脱离动作,满足设计要求.     

吸盘机械手机构设计与运动学分析

设计一种柔性真空吸盘多功能抓取装置,该装置可以满足汽车焊装生产线上多种类型汽车薄板件的搬运作业要求和吸盘机械手部分的可重构功能。首先建立龙门架悬挂真空吸盘机械手装置的三维模型,然后利用旋量理论和指数积方法建立吸盘机械手运动学模型得出吸盘末端点的位姿,其次借助于MATLAB仿真软件采用蒙特卡洛方法求出单只吸盘机械手工作空间云图及四只吸盘机械手协同工作空间云图,最后把三维模型导入ADAMS中得到吸盘机械手的虚拟样机,通过STEP函数模拟吸盘机械手的实际工作路径。通过以上计算和虚拟仿真结果分析表明吸盘机械手具有一定的柔性和很好的工作状态,为吸盘机械手满足不同外形的薄板件抓取和吸盘机械手尺寸调整提供了依据,同时也为后期的吸盘机械手轨迹规划和控制打下坚实的基础。     

夹持机械手爪机构的设计与优化

目前,在药物的配制过程中,尤其是有毒性的化疗药物的配制,会对自己的健康造成很多的损害,因此,越来越多的医院需求自动化配制有毒药物的机器人。配药机器人中机械手用来代替人手进行药品的输送和抓取,因此机械手末端的设计是抓取物体的成功与否的关键。针对现有机械手抓的缺点,基于双滑块机构的传动方式,设计了一款新型机械手抓。并对其运动和应力进行理论分析,利用Recurdyn软件和ABAQUS软件分别进行仿真来证明理论的正确性。同时,成功制作样机模型,并完成实验测定。