面向上纱机器人的末端执行器的结构设计

针对筒子纱的人工上纱效率低、劳动强度高等问题,课题组设计了面向上纱机器人的末端执行器。根据筒子纱的结构特点和上纱工艺要求,采用Solid Works软件对末端执行器进行建模,设计具有双移动内撑式手爪、自动调节手爪间距装置及气动推纱机构的末端执行器,实现单次2个筒子纱的抓纱和推纱的上纱过程。对抓取机构建立静力学模型,通过Solid Works软件和ANSYS软件对末端执行器的关键结构零部件进行运动学和静力学的仿真分析。仿真结果表明抓取机构的运动过程稳定,结构可靠,达到了设计要求。     

饮料箱码垛机器人的末端执行器设计与模态分析

为了提高食品产存一体系统中机器人码垛饮料箱的快速性和稳定性,首先设计了一种码垛机器人末端执行器,主要采用对称指行夹持结构,且通过气动来驱动;然后对执行器关键部件进行了校核计算;最后利用workbench对外载荷作用下的码垛机器人整机进行了模态分析。校核计算表明,所设计末端执行器满足机器人的抓取强度需求,而模态分析表明,含有末端执行器的码垛机器人在外载荷下能满足刚度要求。     

服装面料静电吸附抓取转移电极板优化设计

为提高服装定制化生产过程中机器人的使用效果,解决机器人末端执行器在加工过程中抓取转移面料吸附力不稳定问题,针对静电极板设计的关键因素,电极板的形状布置和结构参数进行了分析优化.通过构建针织纬编织物的模型,对当前4种电极分布形式进行仿真对比分析,得到最适合服装面料的电极板的形状布置:梳状电极.然后以单位面积吸附力最大为优...     

食品配料机器人位置误差容错运动规划方法

食品配料机器人在狭窄空间作业过程中,为灵活利用作业空间而需要移动基座,从而导致末端执行器偏离期望位置。针对该问题,提出一种基于伪逆的位置误差容错方案。根据机械臂运动过程中实时产生的位置误差来设计末端笛卡尔轨迹速度;基于伪逆求解的方法设计机械臂的运动规划方案,消除由于基座移动引起的末端执行器的位置误差;以基座可移动的四自由度机械臂为例进行MATLAB仿真试验,对比性的仿真结果验证该容错方案的有效性和可行性。     

两关节全驱动可调节果蔬采摘末端执行器的设计

为加速智能机器人替代人工进行果蔬采摘,以提高作业质量和效率,提出了一种运动灵活仿人手果蔬采摘末端执行器。该末端执行器采用两关节全驱动的方式,通过3个手指的2个关节(近指关节1和远指关节2)相互配合实现类似人手握取果实的动作;建立两关节全驱动手指的包络抓取机构静力学模型,求得近指关节连杆机构中输入转矩和接触力之间的关系,从而更好地实现对果蔬作用力的控制,以减少果蔬损伤。最后基于Solid Works对整个机构进行仿真试验,验证结果表明机构具有合理性。该果蔬采摘末端执行器通用性强,能够补偿机器人图像识别误差。     

双臂拉伸铺展皮革的方法设计与算法实现

为推动皮革工业的智能化发展，解决皮革加工过程中自动拉伸铺展的难题，提出了一种皮革拉伸铺展的方法，并设计出了检测抓取点的算法。该算法利用视觉识别技术获取皮革的图像信息，通过Harris角点检测算法确定抓取拉伸点后，使用双机械臂协同作业进行皮革的拉伸和铺展。视觉传感器获得皮革的图像信息后，首先利用边缘识别和角点检测算法获取皮革的两个角点，通过双机械臂抓取两个角点将皮革初步铺展在绷板上，然后根据皮革的颜色差异展开重叠的皮革，从而实现皮革的完全铺展。最后，通过实验验证所提出方法的有效性。     

真空吸盘式多功能抓取装置的设计

为满足现代企业中码垛机器人多种类型包装物的码垛作业要求,设计了一种真空吸盘式多功能抓取装置。建立了真空吸盘式多功能抓取装置的三维模型,详细分析了其结构组成和工作原理,并对其气动系统进行了选型设计。该多功能抓取装置采用气动驱动及真空吸附设计,能吸取码放箱类包装物、袋类包装物、板材以及桶类包装物,并具有码垛托盘的抓放功能。所设计的抓取装置通用性强、不易损坏包装物、转运效率高,具有一定的工程实用价值。     

基于纬编针织物特性的静电吸附力模型

为提高工业机器人在纺织服装行业的使用率,拓展静电吸附式末端执行器的使用范围,提升服装加工过程中面料自动抓取和转移自动化程度, 以纬编针织物为例,首先分析纬编针织物的结构特性和纤维成分对静电吸附力大小的影响,分别建立了织物单元的三维结构仿真模型和织物相对介电常数的计算模型。在此基础上构建纬编针织物的静电吸附力模型;然后通过仿真软件对模型进行验证。结果表明,利用该模型可计算出静电极板对纬编针织物的吸附力大小。该研究结果为实现面料的自动抓取和转移提供了新的思路。     

服装面料自动抓取转移方法的研究进展

为更好地促进纺织服装设备自动化和面料自动抓取方法的融合发展,解决劳动力成本过高、生产效率低和服装定制化发展缓慢等问题.分析了目前服装面料自动抓取转移方法的研究现状,讨论了机械手抓取、负压吸盘抓取、静电吸附抓取和非接触式吸盘抓取的原理与特点及其对服装生产的影响,对比了上述4种自动抓取转移方式在制造成本、能耗、工作环境和定...     

基于刚柔耦合制曲车间曲块搬运机器人定位精度的研究

针对制曲车间曲块搬运机器人对搬运精度有一定要求,所以对机器人定位精度进行研究。对初步设计的机器人进行刚柔耦合分析,得到的工作误差已经超过了用曲架孔轴配合的最小间隙确定的机械人定位精度的误差范围,通过运用对机器人关键构件进行结构优化的方法来提高定位精度。再对机器人进行刚柔耦合分析,并进行改进前后的刚柔耦合结果对比:改进前,曲架抓取定位误差为0.4 mm,曲架放置定位误差为1.1 mm;改进后,曲架抓取定位误差为0.35 mm,放置定位误差为0.70 mm。结果表明:改进后的机器人末端定位精度有明显的提高,该优化方法有效。     

高速重载堆垛机器人结构设计及性能分析(续)

3堆垛机器人动力学分析对堆垛机器人虚拟样机进行动力学仿真,在其运动范围内,分析整个堆垛过程的工作流程,获取危险姿态下各关节加减速运动时机器人零部件所受动态力和力矩的情况,为后续的有限元分析作基础。一般情况下,J1关节是驱动机器人旋转,完成途中的搬运过程;J2-J5关节是驱动机器人抓取和放置搬运的物料,完成堆垛过程[12]。     

高速搬运机器人产业应用及发展

高速搬运机器人是代替人类劳动,完成搬运工作的一种工业机器人,广泛用于工业生产中产品的包装与运输。文中阐述了高速搬运机器人包括串联和并联2种类型的发展现状、开发基础以及应用前景。通过对以往高速搬运机器人的研究和分析,在三自由度Delta并联机器人基础上,增加旋转自由度,并利用照相视觉技术,实现水平移动中不同姿态吸管及胶体炸药卷的抓取和装箱;开发四自由度搬运机器人,通过2组串接的平行四边形机构,确保终端抓取器姿态始终保持水平,实现各类成品的码垛包装。     

喷丝板自动化铲板机器人系统设计

为满足目前化纤纺丝生产中喷丝板自动化铲板的要求,设计了一种自动化铲板机器人系统,并围绕机器人系统的设计难点,完成了铲板末端执行器的结构设计,提出了应用弹簧串并联技术实现对铲刀组件的设计方案。通过搭建应用铲板末端执行器的试验平台,模拟铲板工况,在一定参数下完成了自动化铲板试验。试验发现,该末端执行器能够有效清洁喷丝板面,为实现自动化铲板机器人系统设计提供了技术支持。     

晶圆传输机器人末端执行器的结构设计

为了实现晶圆片快速稳定传输,课题组设计了3种不同机械结构的末端执行器。首先,利用三维UG软件建立4凸点接触式有结构孔且有过渡结构的末端执行器、3凸点接触式类三角形末端执行器和4凸点接触式仅有结构孔的末端执行器这3种模型;采用ANSYS软件对所设计的3种模型进行静力学仿真,通过对仿真结果进行分析,得出最优的机械结构;最后采用ANSYS动力学模态仿真,验证了此机械结构具有合理性。研究结果表明有结构孔且有过渡结构的末端执行器能够满足晶圆片高速稳定的传输,为最优的机械结构。     

一种全新防尘式吸盘的设计

机械手夹具是利用夹臂与真空吸盘夹紧物料,实现物料的翻转移动。其中制丝车间高架库物流机器人手臂以及复烤厂翻箱机负压吸取系统中都普遍采用了负压吸盘用于辅助吸取烟箱箱盖。目前由于复烤厂等使用的烟箱夹臂没有主动除尘装置,且复烤厂工作环境复杂,自然积尘较多,在设备运行过程中往往会因灰尘堵塞负压通道影响负压吸盘的吸力。为此,设计一种全新的防尘式吸盘,由活塞门控制负压,当吸盘吸取物料时,活塞闸门打开,吸取物料;当吸盘停止吸取物料时,活塞闸门关闭,放下物料,同时避免吸尘。     

基于Matlab和Adams六轴焊接机器人运动学分析与轨迹规划

为提高焊接机器人在狭小空间工作状态的稳定性和轨迹精确性,文章以应用于自动化焊接过程中的焊接六轴机器人为研究对象,采用标准的D-H方法建立了六自由度焊接机器人的理论模型,并对机器人的正向、逆向运动进行分析。运用Matlab和Adams的联合运动学仿真,获得末端执行器轨迹和各关节的角速度、角加速度响应曲线,验证了该焊接机器人具有良好的运动学性能,末端执行机构的运动是稳定的,并且在焊接过程中没有突变。在正确的理论模型的基础上,采用蒙特卡罗方法求解了焊接机器人的工作空间。结果表明：该机器人设计的操作空间合理,可以按照系统设定的轨迹在复杂工作环境中进行焊接作业,该验证方法可以为后续进一步研究样机控制提供理论支撑。     

食品搬运机器人工作空间仿真与轨迹规划

目的:提高食品搬运机器人连续平稳运动时对轨迹插值点位的追踪控制能力。方法:分析食品搬运机器人的组成结构,建立运动学模型并通过MATLAB进行验证,对机器人工作空间进行建模求解,给出食品搬运台的合理布置位置;结合食品搬运任务要求,提出3段五次多项式插值方法对机器人末端轨迹进行规划,通过MATLAB仿真计算与采集试验数据进行验证。结果:食品搬运台的合理布置空间为z>0 mm且200 mm相似文献   

悬挂式翻曲机器人关键构件优化研究

针对浓香型白酒固态发酵在酿造过程中翻曲量劳动强度较大的问题,设计研究了悬挂式翻曲机器人。为获得较好的动力学性能,运用Adams软件对机器人进行动力学仿真分析,得到相关构件运行过程中受力曲线图。分析得知,机器人大小臂动态特性对其末端执行器的运动精度影响最大,因此,有必要对其做出优化改进。在保证机器人大小臂的强度和刚度满足设计要求下,通过Workbench优化模块对其大小臂结构进行轻量化设计改进研究。结果表明:优化后的大小臂在满足力学性能的情况下,质量分别减小10.3%及20.05%,优化效果明显,力学性能亦得到相应的改善。     

机器人自动上箱系统在卷烟装封箱机组的应用

为解决卷烟生产过程中装封箱机组人工上箱方式工作效率低、差错率高以及与辅料物流系统自动化、信息化衔接不畅等问题,利用工业机器人和图像识别技术设计了自动上箱系统.该系统采用具有6关节的轻型工业机器人,满足纸箱抓取灵活性需求;选用带有多级真空发生器的大面积蜂巢式真空吸盘作为夹具,有效提高系统可靠性;图像识别系统通过工业智能相机采集与纸箱相关信息和数据并进行图像运算.应用效果表明,机器人自动上箱系统实现了对纸箱的自动解带、识别、上料、抓取以及送料工位与AGV(Automatic Guided Vehicle)系统的无缝对接.与传统输送方式相比,辅料AGV的复合循环作业比例增加了40％,减少了AGV数量;与传统的人工上箱方式对比,机器人上箱的准确率可达到99％,降低了人工劳动强度,提高了工作效率.     

烟酒物流配送系统分拣机械手的搬运稳定性的应用分析

工业机器人或称机械手,在物流配送分拣领域也得到了广泛的应用。真空技术常用于机械手夹持抓取工件的部位;机械手夹持装置安装于机械手的末端,和工件直接接触,夹持装置的性能直接影响到机械手的性能,对生产效率影响很大。影响机械手搬运稳定性的关键因素为搬运动力来源和搬运平台机构,因此,本文研究的重点放在了机械手的真空系统和搬运平台机构这两个方面。