一种气动机器人垃圾分拣系统的设计与分析

为解决垃圾分拣实现自动化分拣的问题,提高生产效率,降低生产成本,设计了一种气动机器人视觉垃圾分拣系统。利用气压控制回路实现对机械手运动的控制,采用棋盘格标定法对相机进行标定,标定结果误差相对较小。实验结果表明:利用气压控制的机械手定位和抓取效果良好。利用棋盘格标定的相机,机械手抓取平均误差小于3 mm。该分拣系统在一定条件下能够满足垃圾分拣,具有结构简单、易操作、分拣精准、效率高、成本低等特点,为后续实现垃圾智能化分拣设备研制提供参考依据。     

一种新型垃圾处理机械手系统及其智能控制方法

针对旅游垃圾中瓶罐分拣及分类的问题,论本提出一种新型的机械手系统,其中设置两套结构相同的四自由度机械手,机械手的末端执行器采用交错布置的三根夹爪。智能控制方法,首先采用摄像机确定目标瓶罐的位姿,然后在机械手靠近目标瓶罐的过程中加入模糊控制,保证对目标瓶罐的准确夹持,最后通过红外传感器来识别夹持瓶罐的种类。采用该智能控制方法控制上述机械手系统,能够将旅游垃圾中的瓶罐高效准确地分拣出来并进行分类。     

一种水车式湖面垃圾清理及水体增氧双体船结构设计

为提高湖面或养殖鱼塘等水域垃圾清理的效率,降低水面垃圾清理成本,从垃圾打捞、垃圾回收和水体增氧等3个方面,介绍了一种水车式湖面垃圾清理及水体增氧双体船结构设计。通过清理船的水车式垃圾收集机构、输送机构和驱动机构,实现水面垃圾的打捞清理,从而保护水体生态环境,同时,清理船工作过程中可使水体含氧量增加,实现了水生动物存活率的提高。     

垃圾清理船总体设计研究

现阶段我国河湖垃圾污染严重,迫切需要展开河湖垃圾清理的专项活动,推进河湖生态卫生良好有序发展。省水利厅要求各地市要对河湖垃圾、岸线垃圾进行专项清理工作。针对这些问题,我们需要更新我们现有的垃圾清理船船型,提升垃圾清理船无法满足现阶段日益繁重的垃圾清理工作,迫切需要改进现阶段垃圾清理船的船型,通过研究应用所学知识完成垃圾清理船型线图、总布置图、结构图等专业图纸的绘制,确定垃圾清理船总体设计方案。     

垃圾压块机关键部件的运动仿真与ANSYS分析

垃圾压块机是垃圾清理及转运的重要载体,推压头和自推压头作为关键部件,其功能是将倒入压缩箱的垃圾压缩成块.锁紧装置用于连接自推装置与推压装置,锁紧钩的性能决定了垃圾压缩成块过程能否稳定运行.对垃圾压块机的关键部件进行运动仿真,模拟和分析其工作过程的合理性,并对推压头及锁紧钩进行ANSYS分析.根据分析结果进一步改进推压头及锁紧钩的结构,并再一次验证其结构的合理性,最终确定结构的尺寸参数.     

一种水上垃圾清理船的设计及仿真分析

为了有效地收集水上垃圾,设计了一种水上垃圾清理船:通过船体两侧的固体垃圾收集装置收集水上固体垃圾;通过前侧的油类垃圾收集装置吸收油类垃圾;通过联动门机构完成了水上固体垃圾的搬运及干湿分离.利用SolidWorks建模软件建立了垃圾清理船的虚拟样机模型;利用ADAMS仿真软件对联动门机构进行了运动学仿真分析,得到了各联动...     

一种淤泥质海岸垃圾清理船结构设计

为了解决传统的淤泥质海岸垃圾难以清理的问题,分别从垃圾收集装置、垃圾传送装置、垃圾淤泥分离装置和驱动装置进行探究,提出了一种淤泥质海岸垃圾清理船结构设计方案,以实现淤泥堆积环境下海岸垃圾的清理回收,降低沿海垃圾对其区域内水质及土质的污染。     

搬运机械手机械结构及控制研究

从机械手的应用背景出发,对搬运机械手的总体结构进行了分析和设计,分别从手部结构、手腕结构和气压系统等方面介绍了机械设计思路,采用PLC实现了机械手的运动控制.本文设计的搬运机械手结构紧凑、动作灵活、反应敏捷、稳定可靠,可以满足多种工业控制要求.     

基于单片机的淤泥质海岸垃圾清理船控制系统设计

为解决传统淤泥质海岸垃圾清理难的问题,对现有的淤泥质海岸垃圾清理船结构设计进行探究,提出了基于单片机的淤泥质海岸垃圾清理船控制系统设计,以实现清理船工作的智能化,从而达到完善淤泥质海岸垃圾清理船设计的目的。     

基于PLC控制的气动搬运机械手系统设计

气动机械手是自动生产设备和生产线上的重要装置之一,文中通过对气动搬运机械手功能进行分析,确定了机械手结构,设计了其气动控制回路,应用SolidWorks软件完成气动机械手虚拟设计.该气动机械手采用PLC控制,通过对机械手动作过程的分析,选择适合的PLC,并完成了控制系统软件和硬件设计.研究表明,该机械手具有结构简单、控制灵活、通用性强等优点.     

电力系统污闪分析及其清扫机械手的设计

为解决电力系统绝缘子传统人工清扫中存在的危险性较大、费时费力、清扫效率低等问题,分析了绝缘子不同类型、不同半径、不同安装位置和安装角度对清扫的要求,提出了一种能够打破清扫角度局限性,实现360°全方位清扫的半自动清扫机械手设计方案.该方案通过清扫大臂的伸缩、毛刷的旋转和俯仰摆动,以及清扫手爪的开合调整,实现了各种类型绝缘子的清扫.研究结果表明,该清扫机械手可以很好地代替传统人工清扫,提高了清扫效率,保证了清扫质量,使清扫工作更安全.     

水下清刷机械手的总体设计及方案分析

目前急需研制船舶表面水下自动清刷机器人,国内外对螺旋桨水下自动清刷机器人的研究还很少,水下清刷机械手的设计分析具有重要价值。针对要完成螺旋桨桨叶复杂曲面水下自动清刷作业的机械手,进行了方案设计,水下清刷机械手作为水下机器人的拓展模块,由2只具有对称结构的抓取机械手和1只清刷机械手组成,介绍了机械手的技术参数、总体系统、原理、功能和工作空间。该方案合理解决了高效、完整地对目标4叶螺旋桨进行清刷作业的关键问题。     

走廊清扫机的三维设计

走廊清扫机的能源装置通过传动系统将运动传给两侧的盘形刷,使其分别作顺时针和逆时针转动.将两侧的垃圾扫到中间,传给中间的滚刷.然后,再由滚刷将垃圾扫入垃圾箱内实现清扫的功能.它可以对各种大小的垃圾进行清理,两侧的清扫刷可方便地清扫墙角及靠近障碍物的地方.     

基于人机工程学的家用环保垃圾桶创新设计

针对现有垃圾桶存在的诸如垃圾袋内空间不能充分利用、垃圾打包时必须用手接触等不足,设计了能实现套袋、自动打包、推袋等主要过程自动化的垃圾桶。基于人机工程学原理设计新方案,解决了传统垃圾桶存在的欠缺,开发研制出环保垃圾桶。     

一种新型压缩式垃圾桶的设计与制作

分析介绍了几种常见压缩垃圾桶的性能与结构特点,基于杠杆原理及四杆机构的综合,进行创新设计并制作了一款压缩式垃圾桶。该垃圾桶可以使垃圾在即将满桶时,及时实施垃圾的压缩,以便有效提高垃圾桶的储存能力,较大程度降低环卫工人的劳动强度和对环境的污染程度。     

Atlas Based Kinematic Optimum Design of the Stewart Parallel Manipulator

Optimum design is a key approach to make full use of potential advantages of a parallel manipulator. The optimum design of multi-parameter parallel manipulators(more than three design parameters), such as Stewart manipulator, relies on analysis based and algorithm based optimum design methods, which fall to be accurate or intuitive. To solve this problem and achieve both accurate and intuition, atlas based optimum design of a general Stewart parallel manipulator is established, with rational selection of design parameters. Based on the defined spherical usable workspace(SUW), primary kinematic performance indices of the Stewart manipulator, involving workspace and condition number are introduced and analyzed. Then, corresponding performance atlases are drawn with the established non-dimensional design space, and impact of joint distribution angles on the manipulator performance is analyzed and illustrated. At last, an example on atlas based optimum design of the Stewart manipulator is accomplished to illustrate the optimum design process, considering the end-effector posture. Deduced atlases can be flexibly applied to both quantitative and qualitative analysis to get the desired optimal design for the Stewart manipulator with respect to related performance requirements. Besides, the established optimum design method can be further applied to other multi-parameter parallel manipulators.     

Kinematics analysis and numerical simulation of a manipulator based on virtual prototyping

Manipulator kinematics refers the analytical study of the motion of manipulator, such as positions, velocities, and accelerations of the links of a manipulator. As formulating the suitable kinematics models for a manipulator is very crucial for analyzing the behavior of manipulators and light weight design of manipulators, many researches have been focused on it in recent decades with a result of many valuable contributions. However, current researches always focus on rigid manipulator, while the manipulator is always a rigid-flexible coupling multibody system, which can affect the accuracy of kinematics analysis and numerical simulation. This paper proposed a model of kinematics analysis of manipulator based on rigid-flexible coupling virtual prototyping. After a model of manipulator kinematics based on the D-H method was proposed, rigid-flexible coupling virtual prototyping-based kinematics simulation and numerical simulation was then put forward. The kinematical experiment is carried out based on manipulator physical prototyping, which demonstrates that the accuracy of the kinematics calculation and the rationality of design based on rigid-flexible coupling virtual prototyping. The design of a five-degrees-of-freedom manipulator is given as an example, which demonstrates that the methodology is obviously helpful to manipulator design.     

Kinematic analysis and optimal design of 3-PPR planar parallel manipulator

This paper proposes a 3-PPR planar parallel manipulator, which consists of three active prismatic joints, three passive prismatic joints, and three passive rotational joints. The analysis of the kinematics and the optimal design of the manipulator are also discussed. The proposed manipulator has the advantages of the closed type of direct kinematics and a void-free workspace with a convex type of borderline. For the kinematic analysis of the proposed manipulator, the direct kinematics, the inverse kinematics, and the inverse Jacobian of the manipulator are derived. After the rotational limits and the workspaces of the manipulator are investigated, the workspace of the manipulator is simulated. In addition, for the optimal design of the manipulator, the performance indices of the manipulator are investigated, and then an optimal design procedure is carried out using Min-Max theory. Finally, one example using the optimal design is presented.     

取件机械臂定位精度的可靠性优化研究

针对取件机械臂存在的绝对定位精度低、成本高等问题,采用基于定位精度可靠度的评价方法对机械臂进行了可靠性优化设计。使用多体系统理论建立了机械臂的静态误差模型,基于蒙特卡罗法对其定位精度进行了分析,并得出了机械臂末端总的误差敏感度。采用响应面法建立了机械臂动态误差的近似模型,并得出了其输出量表达式,考虑工程实际中动态误差与静态误差的耦合,将动态误差等效为机械臂的末端形变,建立了动静态耦合误差模型。以定位精度可靠度为约束,成本与体积最小为目标,静态误差源与结构参数为设计变量,建立了定位精度的优化模型,利用NCGA-II算法结合蒙特卡罗法对设计变量进行了优化设计。研究结果表明,优化使定位精度可靠度满足实际要求,成本与体积分别降低了15%与7.6%,为机械臂的设计制造提供了依据。     

一种基于D-H参数的7自由度机械臂机构精度综合方法研究

提出了一种基于最佳精度模型的机械臂机构精度综合的方法,利用遗传算法对D-H参数公差优化分配,为机械臂的精度设计提供理论依据。以一种基于双电机伺服驱动关节的7自由度协作机械臂为研究对象,机械臂的几何定位精度的设计目标为1.4 mm,建立该型机械臂末端执行器的几何定位误差模型;对参数误差进行敏感性分析,找出对机械臂末端执行器几何定位误差影响相对较大的参数误差;根据最佳精度数学模型,利用遗传算法对D-H参数公差优化分配;经过对误差仿真计算分析,机械臂的最大几何定位误差为1.226 7 mm,均值为0.485 9 mm,方差为0.216 5 mm,满足设计要求。为该机械臂的制造装配提供了理论参考依据。与基于最小成本模型的精度综合法相比,提出的精度综合方法不需要统计加工制造成本信息,能够确保机械臂的设计精度满足设计要求,可用于单个或者小批量生产制造机械臂的精度设计。