管内异物抓取机械手机构参数优化设计

考虑抓取机械手工作于狭小圆形管道内与工作对象的分布特点两方面因素,管内异物抓取机械手采用三自由度关节型机械手的机构型式.以机械手的工作空间主截面最大与杆件长度尺寸之和最小为优化目标,建立了综合优化目标函数,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分析提供了基础参数.同时对所得优化结果做了进一步分析,为机械手的机构参数的修改与调整提供了可靠的理论依据.     

汽车刹车盘上下料机械手结构设计与研究

为满足企业汽车刹车盘自动生产线上下料的需求,设计一种上下料抓取机械手结构,末端抓取工装采用气缸控制,通过气爪平行开闭控制卡爪进行抓取作业。首先进行工装抓取力的计算与分析,其次根据计算结果利用SolidWorks软件对机械手结构进行建模,最后利用ANSYS软件对抓取结构进行静力学分析和模态分析。分析结果表明,机械手满足使用要求,并通过模态分析得到结构的振动性能参数,为后续理论模型的优化及应用奠定基础。该研究可以为设备的实际生产提供技术支持,具有一定的应用价值。     

油压机上下料机械手的设计与计算

设计了一种用于油压机加工过程中的自动上下料机械手,首先提出了机械手的总体设计方案,确定了机械手的基本结构形式、动作流程等,对机械手的运动时间进行了预分配;其次利用SolidWorks三维建模软件对机械手结构进行模块化设计,分别介绍了各模块的组成和工作原理,详述了伺服电机的计算选型过程,针对机械手抓取对象在加工前后参数发生变化的问题合理设计V型手指,最终确定了机械手的总体结构。试验表明,该机械手结构简单、运行可靠、能够大大提高生产效率。     

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。     

由组合气缸驱动的机械手双爪差动平移夹持器

该文针对自动装配设备,设计了由组合气缸驱动的机械手双爪差动平移型夹持器,夹持器能在一个时间节拍中同时完成一爪抓取工件,另一爪将已经抓取的工件放入装配工位实现差动操作,工作效率高;具有自动适应工件尺寸变化、自动对中功能,装配精度高;夹持器由气动系统驱动,简化了机械手的控制系统,结构更简单、体积小、重量轻。     

基于Ansys Workbench的桁架式机械手爪结构设计与分析

机械手爪是一种能够模仿人手自动抓取物料、搬运物料的机械装置^[1]。机械手爪负载状态启停时,惯性力促使结构形变,增加手爪设计难度。本文根据某铸造生产线需求设计出一款桁架式机械手爪,并运用Ansys Workbench软件对桁架机械手爪危险位姿进行受力分析。以竖梁结构为优化对象,以手爪的强度和刚度为优化目标,运用Ansys Workbench软件对手爪的三种优化方案进行评估,确定最优方案,解决了桁架式机械手爪的设计难题,提高了设计的科学性与合理性。     

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。     

遗传算法在仿生机械手指多目标尺寸优化中的应用

为使仿生机械手指在达到约束条件的情况下满足设计的尺寸范围,让仿生机械手实现稳定、精确的抓取目标物体。首先,通过力平衡、力矩平衡原理建立仿生机械手指关节的接触力模型;然后,根据抓取要求建立目标函数进而构建合理的的适应度函数;在此基础上,结合约束条件,利用遗传算法得到优化后的仿生机械手指的尺寸参数;最后通过MATLAB软件对仿生机械手指仿真。仿真结果表明优化后的仿生机械手的抓取效果比优化前的抓取效果显著     

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。     

生产线上下料机器人结构参数优化与仿真

生产线布局规划与机器人结构参数关系密切。针对某立式加工中心主轴箱智能生产线,为完成抓取、翻转工件等工作要求,同时减少机器人的操作空间和结构尺寸,提出了一种应用于上下料机器人的结构参数优化方法:以工艺要求的工作空间为约束条件,以机械手工作空间纵平面包络面最优为目标函数,建立结构参数优化模型。采用蒙特卡洛法进行工作空间对比验证,结果表明,在满足上下料工作空间的要求下,优化后的机器人工作空间大小明显低于其他设计方案,减少了工作空间的冗余浪费,为进一步生产线上下料机器人设计研究奠定了基础。