基于Simulink的合作机器人机构建模及仿真

为了研究拿作机器人（Cbot）的特性，根据Cobot机构的组成，建立了不完全约束关节机构的模型,利用Simulink和机构仿真工具SimMechanics建立了Cobot机构的仿真模型。并对Cobot跟踪给定轨迹进行了仿真分析。仿真结果表明，该仿真模型能够跟踪给定的轨迹,并具有被动的约束特性，满足人机合作的要求。本研究的这种Cobot模型可以应用在物料搬运和零件的装配等需要人机合作的场合。     

藻酸丙二醇酯的流变学特性研究

利用MCR101流变仪研究了质量分数、pH、蔗糖、NaCl、温度对藻酸丙二醇酯(PGA)流变学特性的影响。结果表明:藻酸丙二醇酯溶液是假塑性流体,其流动特性符合Power-law模型,其粘度随PGA质量分数和蔗糖浓度的增加而升高;随剪切速率、pH、温度的增加而降低;在较低NaCl浓度下(0.01和0.1mol/L),PGA溶液粘度降低,NaCl浓度在1mol/L时,溶液粘度增加。PGA溶液具有一定的触变性和粘弹性,在低频率区域体系以粘性为主,高频率区域体系以弹性为主,G′和G″的交点受PGA浓度、pH和温度的影响。     

欠驱动力合作机器人的驱动控制

根据合作机器人(Cobot)的特点和超越离合器的特性,提出基于双单向超越离合器的助力型关节机构,利用拉格朗日功能平衡法建立单向超越离合器的数学模型,推导关节机构的动力学模型,对欠驱动力关节机构的动力学特性进行仿真分析,提出基于操作力的轨迹控制策略,并利用微分几何原理建立Cobot虚拟轨迹控制模型。基于dSPACE半物理仿真平台对欠驱动力Cobot的轨迹控制进行试验。研究结果表明,欠驱动力Cobot样机可以跟踪期望轨迹,其助力型关节机构可以克服摩擦阻力,使操作轻便省力,满足欠驱动力Cobot的设计要求。