一种新型球形机器人机构设计及运动仿真

提出一种新型全方位运动球形机器人结构方案,运用非完整系统力学理论对球形机器人运动学进行分析,利用ADAMS软件进行虚拟样机建模和运动仿真,通过物理样机实验验证运动分析的正确性。     

气动爬墙机器人

本文根据真空吸附原理，采用先进的气动元器件设计一个能在垂直墙面上，通过脚步行进方式，在四个方向垂直移动的气动爬墙机器人。其控制系统采用可编程控制器，实现5个基本动作的逻辑控制和顺序控制。     

一种斜推式爬墙机器人的分析与设计

为解决爬墙机器人载重小、效率低等问题,提出了一种利用涵道风扇的斜推力使机器人吸附在墙面的爬墙原理,并制作了一款样机验证原理的可行性。这种爬墙机器人的风扇推力与墙面之间有一个夹角,将推力分解成沿墙面竖直向上的分力和垂直于墙面的附着力。机器人依靠风扇向上的分力和因附着力产生的摩擦力的合力而停附在墙面。通过实验,机器人停附在墙面上所需推力小于自身重力,推力的利用率高。     

基于STM32的爬墙机器人的设计

为了实现搭载各种轻质量设备进行垂直墙面和水平墙面作业,设计了一种以STM32单片机为控制核心、使用真空吸附原理的多足爬墙机器人。采用UG建模的方法进行机械结构的设计,通过样机实验的方法研究机械结构和控制系统存在的问题,研发出了适合常规工业用的爬墙机器人。     

一种球形机器人视觉定位系统研究

针对球形机器人在地面运动时的定位问题,提出了一种基于sift特征以及霍夫圆变换的球形机器人视觉定位方案。采用对尺度、视角、旋转等具有鲁棒性的sift特征向量,利用由两个外部摄像机组成的视觉系统采集的左右图片,从中提取sift特征点,利用k-d tree和BBF算法进行特征匹配查找,利用RANSAC算法筛选匹配点并计算变换矩阵,通过变换矩阵将后续摄像机采集的图像融合,在融合的图像通过霍夫圆变换定位球形机器人。实验结果表明,该视觉定位系统视野开阔、定位稳定性良好。     

一种球形机器人的运动特性分析

本文中的球形机器人是一种新型行走机器人,属于非完整欠驱动系统。它利用两个电机作为动力输入,通过改变配重重心的位置实现了球形机器人沿任意方向的运动。由于已有的研究结果无法使球形机器人的运动控制按照一个系统的运算法则运行,所以本文规划了多种球形机器人的基本运动轨迹。从理论上计算球形机器人按照规划轨迹运动的反解和控制方法,为球形机器人的实验提供了理论依据。     

一种球形探测机器人运动控制系统的设计

针对球形探测机器人,设计了一种运动控制系统。系统中远程操作计算机提供任务规划服务,并实时监控机器人的运动状态。球载控制系统解析运动控制指令,并驱动控制机器人运动。试验验证了本文所设计的运动控制系统的可行性。     

一种球形机器人的设计与原理分析

本文中的球形机器人是一种非完整系统,它利用两个电机作为动力输入,通过改变配重重心的位置实现了球形机器人沿任意方向的运动,包括原地的自转,并且具有一定的爬坡能力。由于其具有特殊的灵活性,它可以应用于各种不同的场合。本文简要介绍了该球形机器人的机械设计原理和相关的基本运动原理分析。     

一种新型球形微丸造粒机

基于挤出-滚圆法研制了一种新型球形微丸造粒机,可广泛用于制药、化工、食品等行业。文中介绍了该造粒机的机械结构、工作原理和技术特点,并讨论了其制备过程的影响因素。在此基础之上,通过制备微晶纤维素空白丸芯的应用实例,验证这种新型球形微丸造粒机的实用性和有效性。     

一种新型的微型机器人

提出了一种新型的微型机器人的驱动机构。此种微型机器人能够在充满液体的弯曲的微型管道内运行。当它在充满液体的微型管道内运行时 ,在它的周围会自动形成一层液体动压润滑膜 ,此润滑膜能避免它与管道壁发生直接接触。详细分析计算和试验研究了此种微型机器人在具有不同半径、不同粘度液体的管道内运行时的速度和形成的液体动压润滑膜厚度。结果表明 ,此种微型机器人能以较快速度在管内悬浮运行。此种微型机器人特别适用于进入人体内腔和血管     

一种新型的爬楼梯机器人

研制了一种利用平行四边形变形特点,实现上下楼梯功能的机器人,用于楼道、墙面自动吸尘器。该机器人结构紧凑、体积小、重量轻、操作方便,爬楼梯速度快、平稳可靠,采用单片机控制系统,用以协调整个系统的行走、转向等动作,实现全工作过程的自动化。实验结果验证平行四边形机构机器人具有较强的越障能力和路面适应能力。     

爬墙机器人腿部结构比例研究

针对爬墙机器人腿部比例不同对机器人行进速度和越障能力影响不同,提出一种串联旋转式摆动机器腿,可以通过研究大腿与小腿之间的比例,对机器人行进速度和越障能力之间的关系进行优化。为了提高机器人的可实用性,对机器人进行了步态规划,建立了腿部笛卡尔坐标系、推导了腿部运动学模型。经研究发现,大腿与小腿的结果比例在特定范围之间时,各项理论指标处于合理范围。为了验证研究的有效性,按照设计的腿长比例建立了机器人实物模型,并对模型进行实物验证。结果表明,机器人行进速度和越障能力方面满足设计要求。     

基于新型渐开线球形齿轮的蛇形机器人设计分析

提出一种基于新型渐开线球形齿轮的蛇形机器人模型。首先介绍了蛇形机器人的结构和工作原理,分析了3D打印渐开线球形齿轮的啮合特点,对由偏摆单元以及驱动单元组成的偏摆角度及位置实时可控的单骨节进行设计分析,再对5骨节的蛇形机器人位置坐标进行分析,最后对单骨节和蛇形机器人的运动进行仿真以及单骨节实物的运动模拟和实验,结果表明设计可行有效。     

一种新型管道清理机器人

为清理各种管道的堵塞,设计了一种管道清理机器人.该管道清理机器人包括淤积物清理装置和管道穿行装置,淤积物清理装置采用螺旋铰龙对淤积物进行切割和输送.管道穿行装置采用轮毂电机和气缸推动的双驱动方式,能灵活适应管道的直径变化,对管道穿行装置进行受力分析,给出该装置设计的依据.     

一种新型跳跃机器人研究

基于袋鼠腿部结构设计了一种四连杆跳跃机器人,通过凸轮使四连杆变形以拉伸弹簧存储弹性势能,通过凸轮行程的突变使得拉簧收缩释放能量进行跳跃。在机构原理的基础上设计了实验样机。将样机模型导入动力学分析软件Adams进行了仿真实验,并对制作出来的实体样机进行了实验验证。实验跳跃高度可达两倍身长,拉簧弹性势能利用率为70%。结果验证了四连杆跳跃机构原理样机设计及理论分析的正确性和合理性,并分析了影响跳跃能力的几个主要影响因素,得出结论并给出改进方案。     

基于一种新型并联机构的中医推拿机器人

介绍一种基于新型并联机构的推拿机器人.研究目前中医常用的滚法、按揉法与单指按揉法等相关推拿手法的自由度,提出相应的新型并联机构机型,对并联机构进行运动分析与ADAMS仿真模拟.分析表明,采用混合型五自由度并联机器人机构可以满足所需按摩运动.     

新型变结构球形机器人运动分析

针对已有的变结构球型机器人在连杆爬坡机构展开状态下无法进行转弯的缺点,改进了原有机构,使其成为一种在两种运动模式下都可以进行原地零半径转弯的新型球形移动机器人。由于新型机器人的后轮也能提供驱动力,因此其爬坡能力也大大增强。建立新型变结构球型机器人爬坡和转弯的力学模型,并用仿真软件分别对新旧几款球形机器人的爬坡运动进行仿真对比分析,通过仿真分析验证了力学模型的正确性和新型机构对于增强机器人爬坡能力的有效性。在此基础上,对影响新型机器人爬坡能力的参数进行分析,为进一步提高机器人越障能力提供了理论依据。最后,通过样机试验进一步验证了力学模型的正确性、机器人的转弯灵活性和新机构对于增强机器人爬坡能力的有效性。     

一种新型的机器人动力学算法

本文利用Dencwit-Hartenberg齐次转换矩阵特有的微分性质,通过引入Q矩阵,完全消除了递推拉格朗日公式中各递推关系式所含的做分项,从而提出了一种不含数值微分的递推拉格朗日机器人动力学算法。本算法大大方便了计算机编程和运算,进一步提高了拉格朗日动力学方程的运算效率。     

一种新型的机器人移动结构

给出一种四周履带式或四周轮式的机器人移动机构。以蛇形机器人为例,则是在它的顶面、底面和二个侧面均安装有履带或轮式移动机构。该机构的特点是在机器人发生倾翻、侧面碰到障碍物或走在“V”形路面上的情况下,均能继续移动。这种结构也可应用到其他移动机器人上。     

一种新型血管机器人的研究

提出了一种新型血管螺旋式微型机器人。该机器人利用其机体的内外螺旋槽,通过在液体环境中高速旋转实现悬浮式运行。在模拟人体主动脉的脉动流场下,数值计算了螺旋机器人以20mm/s速度运行时的机器人轴向驱动力和血管壁所受压力,并分析了血液参数对机器人轴向驱动力和血管壁所受压力的影响。结果表明：随着血液密度和黏度的增大,机器人轴向驱动力和血管壁所受最大压力都随之增大。实验验证了所提出的机器人可在脉动流环境中做顺向和逆向前进。