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.     

智能剖竹机上料机械手的设计优化

研究一种能够自动抓取和自动对心的智能剖竹机上料机械手的设计优化方法.首先,根据生产技术要求设计并确定了机械手的整体结构;然后,利用多变量遗传算法优化了机械臂的尺寸参数,使机械手实际工作空间与期望工作空间重合,且结构长度最小.利用随机概率蒙特卡洛算法模拟的机械手目标空间初步验证了机械手可以抓取到不同直径毛竹.上料试验结果...     

基于遗传算法的变掌机械手结构优化

针对机械手工作范围有限的问题,提出一种基于对称双五杆滑块并联机构的变掌机械手,安装有一个固定手指、两个动手指,可实现两个动手指相同的变位及转位运动,并起到夹持作用。根据实际应用中对工作空间和均布抓取性能的要求提出性能指标,通过性能指标及约束条件建立多目标优化模型,利用多目标遗传算法优化目标尺寸。结果表明曲柄的长度对机械手抓取范围影响最大,并确认了机构死点位置。     

基于Matlab的4R搬运机械手机构参数优化设计

根据工作空间要求,以机械手的工作主截面最小和杆件长度之和最小为优化目标,建立综合优化目标函数,通过Matlab编程得到机械手的结构参数优化解,为机械手的结构设计及运动学与动力学提供基础参数,同时对所优化结果做进一步分析,为机械手的结构修改和调整提供理论依据。     

灵巧节能的单自由度仿真机械手驱动机构设计

为解决机器人自动装配、医学康复断指再造等多接触抓取装置驱动元件多,结构复杂且笨重的问题,设计了一种灵巧节能的单自由度仿真机械手的驱动机构,推导了各指节间的运动关系方程,利用ADAMS建立了其参数化仿真模型,分析了特定构件尺寸的机构运动轨迹与人手抓取轨迹的差距,进而提出满足人手抓取轨迹、驱动力矩小、各构件尺寸小的驱动机构的优化数学模型,经NSGA-II算法获得与人手抓取轨迹相差无几的多个最优方案,并用参数化模型进行了验证。设计结果表明,所提出的驱动机构仅需一个驱动元件即能实现手指各关节的灵巧运动,且结构尺寸小,满足节能环保的要求,是仿真机械手设计的新尝试。     

新型集装箱板材上下料机械手动力学建模与仿真

为提高集装箱折弯板材上下料的效率,提出一种新型上下料机械手.该机械手采用2-P(Pa)并联机构与抓取机构相结合的结构,实现了折弯工序对板材的快速搬运.文中介绍了集装箱角柱折弯的加工工艺与新型机械手的结构组成,建立了并联机构的位置方程,利用解析法推导出了并联机构的位置正反解、末端执行机构的速度与加速度方程,为动力学分析奠定基础.利用拉格朗日方程建立了机械手的动力学方程并进行了实例仿真验证.验证结果表明:理论驱动力值与仿真驱动力值误差较小,说明所建立的机构运动学模型及动力学模型的正确性,为机械手后续的动载分配优化及系统控制提供了理论指导.     

基于视觉导向的机械手设计与研究

设计了一套视觉引导的智能拾取机械手,该机械手主要由控制系统、执行机构、视觉系统、驱动系统四大部分组成。此次设计的机械手是基于Delta结构,首先对机械手的设计方案进行简单介绍,接着介绍移动机构与抓取机构的设计,然后对机械手运动定位原理进行说明,最后阐述了视觉系统的工作流程以及控制系统的工作原理。文中研究成果为工业自动化中,应用视觉来引导机器人识别和智能地抓取三维物体的实用系统开发提供了较好的借鉴。     

果蔬采摘欠驱动机械手爪设计及其力控制

为了实现果蔬的无损采摘,采用欠驱动原理设计出一种结构更简单、通用性更强的末端执行器。欠驱动机构是指驱动器数目少于机构本身自由度数目的机构,基于欠驱动原理设计的机械手结构简单可靠,抓取物体时具有形状自适应能力,手指可完全包络物体,可以通过最大接触力的闭环力反馈控制来实现无损采摘。基于这一设计思想设计出仅靠一个电动机驱动三个手指的机械手爪,通过理论分析、手爪机构设计与建模、结构参数优化,确定设计尺寸制出机械手爪,设计控制电路结合力反馈控制进行抓取试验。试验结果表明该手爪能实现期望的抓取与最大接触力控制功能,并具有控制简单可靠、抓取稳定、不损伤果实等特点。     

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。     

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。