一种机器人的新型运动方式研究

四轮驱动车体是高压带电清扫机器人的移动载体,它的任务是使高压带电清扫机器人在变电站的拥挤环境中自由移动。针对该车体的尺寸以及机械结构的特点,设计了新型的斜滑移转向、斜直线运动以及摩擦轮制动等运动方式,使得该车体可以在拥挤的变电站中将高压带电清扫机器人移动到任一指定位置,使机器人具备了很高的灵活移动性能。     

微创外科手术机器人多自由度手指机构设计与研究

微创外科手术机器人多自由度手指机构是在满足微创手术要求的前提下,专为外科手术机器人系统研制开发的具有多个自由度的机构。该机构拥有侧摆,俯仰,旋转,夹持4个自由度,采用驱动电机与各个执行关节分离的结构形式,具有夹持灵活性好,质量轻,夹持力大,结构简单等优点,对手指机构的指尖夹持力、关节耦合关系等关键技术进行了研究,为微创外科手术机器人的进一步研制奠定基础。     

一种悬垂绝缘子带电清扫机器人机构设计

采用绝缘子带电清扫机器人清扫绝缘子可以有效地清除绝缘子表面的污秽,防止污闪事故的发生。针对500kV超高压交流输电线路悬垂绝缘子串的环境特点和双伞裙瓷质盘形悬式绝缘子带电清扫任务需求,提出了一种新型悬垂绝缘子带电清扫机器人机构。介绍了机器人机构的构型,推导了机器人的运动学方程,分析了机器人的工作流程。在实验室线路上开展了机器人的行走实验和清扫实验,实验结果验证了机器人机构设计的可行性。该机构具有结构紧凑、环境适应能力强等特点。     

一种搬运机器人夹持机构设计与抗倾覆性分析

基于十字坐标,设计了一种搬运机器人,其夹持机构为两侧对称、单侧双滑块结构。建立了夹持机构动力学模型,分析了其受力和运动情况,基于ADAMS和MATALB搭建了机器人整体抗倾覆性PID控制模型,仿真分析了其影响因素。分析结果表明,夹持机构的受力和运动可靠可控,机器人整体抗倾覆性可调可控。针对夹持机构的运动学情况和机器人整体抗倾覆性的影响因素,对夹持机构的相应控制策略进行了设计,以使机器人在自动搬运过程中能准确控制夹持机构夹持力。     

清扫机器人移动驱动机构的研究

从20世纪90年代开始,清扫机器人的研究工作越来越受到关注,将机器人用于清扫服务,具有广阔的应用前景.通过对比国内外机器人的发展现状,研究了清扫机器人的行走驱动机构,提出了适宜家用的机器人移动方案.     

一种双臂魔方还原机器人机构设计

针对机器人仿人还原魔方智能化,提出了一种双臂二指型还原魔方的机器人机构设计方案.设计中包含机械臂结构、气动手爪、识别结构、框架结构等部分.手爪利用气缸与步进电机作为夹持与旋转的动力源,优化了魔方还原机器人尺寸、机械响应速度,同时降低了制造成本.结构搭建采用铝材框架式,减轻了整体重量,加强机器人结构强度,降低机械振动,提...     

一种爬杆机器人的结构设计与性能分析

针对城市杆状建筑的清洗和维护问题,设计了一种新型爬杆机器人,采用一个驱动机构完成了移动和夹持两种功能。研究了爬杆机器人在攀爬过程中的步态,并建立了爬杆机器人的虚拟样机,利用多刚体动力学仿真软件ADAMS完成了机器人攀爬过程的仿真,分析了机器人攀爬过程中的位移、电机转矩与机械手夹持力的变化情况。仿真结果表明,机器人能够按照预定方向完成平稳的运动,电机转矩有一定波动但不影响机器人的攀爬稳定性。通过仿真分析可知,单侧机械手与灯杆之间平均接触力大小约为32.4 N,机器人对灯杆直径变化有一定的适应能力。     

一种电力杆塔攀爬机器人的设计与实现

为满足输电杆塔选件及维护工作智能化发展的需求,提出一种电力杆塔攀爬机器人的设计方案。从机器人组成、机械机构设计及控制系统设计等方面出发,详细论述了攀爬机器人的设计方案,重点介绍了电磁吸附为主、机械夹持为辅的复合式夹持机构和控制逻辑,并制作攀爬机器人样机,在模拟环境中进行实验。实际运行结果证明,设计的攀爬机器人具有行进与越障攀爬能力,实用价值高。     

微创外科机器人夹持手操作力感知机构研究

针对微创手术机器人,研究设计了载有力感知功能的从手夹持手,介绍了夹持手末端柔顺机构力觉传感器的设计、驱动装置及驱动方式的选择,并基于ANSYS软件分析了微创手术机器人夹持手在夹持过程中传感器形变与受力的关系。仿真及分析结果表明传感器的形变与受力基本趋于线性关系,为进一步研究手术机器人夹持手的力感知与力反馈的控制奠定了基础。     

高温换模夹持装置的设计方案与仿真验证

提出一种具有三自由度、刚性好、耐高温且安全可靠的用于换模机械手的高温换模夹持装置的设计方案。详述了高温换模夹持装置组成与功能,重点阐述了高温换模夹持装置的夹持机构、伸缩机构和升降机构的设计原理。利用DELMIA软件对设计方案进行运动学仿真,仿真结果表明,该夹持装置可以沿X、Y、Z三个坐标方向运动,实现对高温模具进行夹持、升降和伸缩,能够满足使用需求。     

基于ABAQUS的冲压机器人执行机构碰撞仿真分析及结构优化

自动化冲压生产中,冲压机器人通过执行机构完成工件的夹取和输送,执行机构定位由电气控制和挡块的相互配合完成。挡块进行辅助定位时,执行机构会与挡块发生碰撞,这对冲压生产产生了不利的影响,故对执行机构进行碰撞仿真分析及结构优化设计。利用UG NX8. 5软件建立执行机构的三维实体模型,并导入Abaqus软件进行有限元仿真分析,获得工件的夹持力、加速度和倾斜角度等参数。由仿真结果分析可知,工件受到的夹持力为零及峰值较大的情况较多,工件的加速度在短时间内剧烈变化,碰撞后倾斜角度偏大。针对以上问题对执行机构进行优化设计,有效地减小了碰撞对执行机构产生的影响,提高了冲压生产的效率。     

一种新型轮腿四足机器人腿部机构结构参数优化

目前对于躯体宽度可变、具有腰关节的轮腿四足机器人的研究相对较少,针对这一问题,提出了一种新型轮腿四足机器人,对该机器人的腿部机构结构参数尺寸进行了优化研究.采用Solidworks软件建立了四足机器人的整机模型及腿部结构模型;对机器人腿部机构进行了运动学分析,推导出了其腿部机构的位置正反解公式,并利用MATLAB对位置...     

光伏板清扫机器人行走机构的设计与模态分析

光伏板清扫机器人可以用于清扫倾角较小的光伏板阵列，行走机构是光伏板清扫机器人的重要传动部件。对行走同步带、同步带传动机构、辅助支撑轮机构、支撑架进行设计，并通过ANSYS Workbench软件对行走机构的关键部件支撑架进行模态分析，得到固有频率和振型，为避开共振区和结构优化提供理论依据。由模态振型可知，支撑架主要变形产生于主动轮支架及从动轮支架的边缘处。在主动轮支架及从动轮支架的外侧增加紧定螺钉与轴端挡圈，可以减小振动变形。     

中央空调管道清扫机器人的设计

针对目前国内中央空调特点，设计了一种专门用于中央空调管道清扫的机器人。该机器人有移动小车和毛刷机构组成，采用PLC控制，从结构和软件上均保证了其工作的安全性和可靠性。     

输电铁塔攀爬机器人夹持机构的设计与分析

针对铁塔检修工人高空作业时手动挂拆安全绳危险性高和效率低的问题,基于菱形原理设计了一种V型角钢对称夹持机构,主要由夹持爪、外展机构和顶出机构组成,夹持爪通过螺旋升降机与滑动导轨的配合实现对角钢的抓紧,垂直于夹持手臂的外展机构通过调整其展出距离改变夹持爪的位置,顶出机构前端的V型块设计可保证机器人机身始终平行于角钢。绘制机器人的SolidWorks三维模型,依据菱形原理简化模型,并验证其对中夹持性和机构设计的合理性,建立静力学模型,对夹持机构进行静力学分析和静力学仿真。通过样机试验,验证了该夹持机构的可行性。     

新型电力铁塔攀爬机器人的设计及攀爬步态分析

针对现有电力铁塔攀爬机器人存在的结构复杂、稳定性差、越障能力不足等问题,这里设计了一种新型电力铁塔攀爬机器人并对其攀爬步态进行了分析.通过选取电力铁塔主材上的脚钉为夹持对象,采用机械电磁复合手爪夹持方式等创新性的方法,简化了攀爬机器人的结构,提高了夹持稳定性,解决了避障难题.然后使用Workbench对关键受力部件进行有限元分析并利用Robotics Toolbox对机器人的攀爬过程进行了建模仿真,仿真结果表明攀爬机器人机械结构及攀爬步态设计合理,验证了新型电力铁塔攀爬机器人在实际工作环境中应用的可行性.     

基于神经网络的高压绝缘子清扫机器人的控制器设计

杆状物的受力后振动的不可避免性为高压绝缘子清扫机器人的精准控制带来了困难。提出了一种基于神经网络的逆控制器设计方法,利用神经网络的优秀的容错性能来提高高压绝缘子清扫机器人的控制精度,从而保证其清扫质量。首先,对清扫机器人进行样本采集,并进行样本处理,然后,训练立神经网络逆控制系统。最后,一组控制仿真说明了文章提出的方案的有效性。     

升降伸缩式楼道清洁机器人结构及控制系统设计

楼宇的楼梯清扫是一件枯燥和繁重的重复性劳动,为解决这一问题,设计一款基于单片机控制系统的升降伸缩式楼道清洁机器人,实现地面和楼梯自主清扫的目的。该楼道清洁机器人由升降机构、伸缩机构及清扫机构组成。升降机构、伸缩机构实现机器人的水平移动与爬楼动作,清扫机构实现垃圾的清扫与收集动作。采用多传感器融合技术,通过单片机控制机器人爬楼、清扫、避障,并实现区域遍历。该楼道清洁机器人清洁效率高,具有一定的路面适应能力,平稳可靠。     

巡检机器人行走夹持机构夹持力计算

由于重力影响使得机器人车体水平姿态发生倾斜,通过质心调节,可以保证车体水平,但由于控制系统存在误差,使得质心不可能正好落在单轮支撑点上,导致机器人车体在单轮悬挂时出现晃动.为此,提出了一种新的机器人行走夹持机构,这种机构采用轮爪复合,便于行走和越障.在分析了机器人车体发生晃动的原因之后,给出了夹持力计算公式,并对夹持机构抑制车体晃动的夹持力进行了计算,为夹紧电机的选取提供了理论依据.     

输电铁塔攀爬机器人夹持机构设计

针对输电铁塔危险部位的检修工作,设计了一种新型攀爬机器人;根据攀爬机器人的运动环境和夹持方式,设计了一种由磁吸附和机械夹持结合的复合结构,以保证夹持的可靠性和准确性。该夹持手爪由一个电机驱动,通过齿轮传动带动螺旋升降机上下运动,从而实现爪部对角钢的夹紧;同时,通过电磁铁吸附角钢,实现对角钢的双重夹持,可有效抵御攀爬机器人在铁塔上的坠落危险。介绍了夹持机构的设计过程,建立夹持机构的三维模型,对其进行了静力学分析和仿真;并通过实验验证了其合理性。