簡(jiǎn)介：機(jī)器人學(xué)的誕生是人類知識(shí)文明進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。隨著科學(xué)研究的日漸成熟機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、反恐、挖掘等領(lǐng)域。機(jī)械手的廣泛應(yīng)用是由于它能在很大程度上模仿人的手臂完成各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的操作從而大大降低了勞動(dòng)力的生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性。但是原先固定在某個(gè)基座上的機(jī)械手臂由于其運(yùn)動(dòng)空間有限造成很多應(yīng)用上的不便。因此具有移動(dòng)平臺(tái)的可移動(dòng)操作機(jī)械手應(yīng)運(yùn)而生。本論文以獵豹系列機(jī)器人LEOBOTEDU為研究對(duì)象對(duì)該履帶式移動(dòng)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)、路徑規(guī)劃及運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題進(jìn)行研究以實(shí)現(xiàn)對(duì)該機(jī)器人的全面了解進(jìn)而使其更好的完成操作任務(wù)。針對(duì)以上的研究問(wèn)題本文采用的方法為通過(guò)對(duì)機(jī)器人的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化先計(jì)算機(jī)器人的統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)學(xué)方程對(duì)其位姿進(jìn)行可操作度分析進(jìn)而實(shí)現(xiàn)末端給定任務(wù)的機(jī)械手路徑規(guī)劃最后對(duì)機(jī)器人的基于運(yùn)動(dòng)學(xué)的控制問(wèn)題進(jìn)行研究。在路徑規(guī)劃中采用了遺傳算法對(duì)其進(jìn)行分步協(xié)調(diào)離線規(guī)劃得出的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)序列即是運(yùn)動(dòng)控制的理論基礎(chǔ)?？刂茊?wèn)題上對(duì)移動(dòng)平臺(tái)和手臂部分分別采用自適應(yīng)模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制并使用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制器及相關(guān)算法的可行性。

簡(jiǎn)介：氣動(dòng)系統(tǒng)具有環(huán)保，成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在，隨著電氣比例／伺服控制技術(shù)的出現(xiàn)，氣動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)從以前的邏輯控制領(lǐng)域擴(kuò)展到了伺服控制領(lǐng)域。對(duì)氣動(dòng)伺服控制系統(tǒng)的研究，也已從起初對(duì)任意點(diǎn)定位控制技術(shù)的研究發(fā)展到了對(duì)連續(xù)軌跡跟蹤控制的研究。本課題的主要研究對(duì)象為單桿雙作用普通氣缸。根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)計(jì)高性能的控制器對(duì)其進(jìn)行任意點(diǎn)定位和連續(xù)軌跡跟蹤控制的研究，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)基于比例閥控普通缸的柔性定位氣動(dòng)機(jī)械手的研制。主要研究?jī)?nèi)容如下首先，搭建了系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。對(duì)系統(tǒng)的特性和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，在此基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，模型表明該系統(tǒng)是一個(gè)高階非線性系統(tǒng)。為此本文對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，得到了一個(gè)三階數(shù)學(xué)模型。穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)的基本要求之一，本文運(yùn)用MATLAB控制工具箱對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，分析結(jié)果表明該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。其次，依據(jù)經(jīng)典控制理論和智能控制理論，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了PID控制器，并用MATLAB模糊控制工具箱建立了系統(tǒng)跟蹤階躍、方波和正弦信號(hào)的模糊控制器。同時(shí)，鑒于圖形化編程語(yǔ)言的快捷性和方便性，本文采用LABVIEW和MATLAB混合編程的方法編寫控制軟件。分別對(duì)階躍信號(hào)、方波信號(hào)和正弦信號(hào)的系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行了PID控制的實(shí)驗(yàn)研究和模糊控制的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了PID控制器在該非線性系統(tǒng)中的不足并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。但從總體上看，誤差仍很大并且系統(tǒng)的穩(wěn)定性很差。對(duì)系統(tǒng)的模糊控制進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該模糊控制器很好地解決了階躍響應(yīng)的爬行振蕩和方波響應(yīng)的不穩(wěn)定性等問(wèn)題，提高了正弦跟蹤響應(yīng)的精度，并在一定頻率范圍內(nèi)都得到了較高精度的正弦信號(hào)跟蹤響應(yīng)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)能力。因此，本文提出的模糊控制方法是穩(wěn)定和有效的。然后，應(yīng)用氣壓傳動(dòng)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)完成刀具抓取、運(yùn)輸和換刀的氣動(dòng)機(jī)械手。并將PID控制算法和模糊控制算法應(yīng)用到氣動(dòng)換刀機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手在水平方向的柔性定位。從而實(shí)現(xiàn)了本課題的研究目標(biāo)，為氣動(dòng)換刀機(jī)械手的應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。最后，對(duì)本論文的研究工作進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)存在的一些缺點(diǎn)和不足之處提出了進(jìn)一步研究工作的設(shè)想和展望。

簡(jiǎn)介：該論文中主要研究?jī)纱蟛糠謨?nèi)容第一機(jī)械部分中的傳輸裝置、蓋蓋裝置及機(jī)架的研究和設(shè)計(jì)第二整個(gè)全自動(dòng)裝盒機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)裝盒機(jī)的機(jī)架設(shè)計(jì)考慮到整體布局、后續(xù)試驗(yàn)所需空間、氣動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法與空間位置以及整體要求體積小等方面的要求設(shè)計(jì)并制作出了比較合理的機(jī)架傳輸裝置中對(duì)盒的夾持方法進(jìn)行了研究使整個(gè)傳送帶可以適應(yīng)不同盒尺寸的要求這樣在整機(jī)工作時(shí)可以擴(kuò)大其對(duì)饈物的適應(yīng)范圍經(jīng)試驗(yàn)其效果良好蓋蓋裝置分兩部分其一是蓋好兩邊的側(cè)蓋其二是先將頂蓋的邊緣折彎再將頂蓋扣入盒體內(nèi)經(jīng)試驗(yàn)證明該蓋蓋裝置設(shè)計(jì)合理適應(yīng)性好微機(jī)控制系統(tǒng)是全自動(dòng)裝盒機(jī)的自動(dòng)控制部分它包括電源、信號(hào)采集、系統(tǒng)初始化、控制電路及編程由于執(zhí)行元件是電磁閥其接收和發(fā)出的信號(hào)是數(shù)字量相對(duì)模擬量要簡(jiǎn)單再考慮以后變成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)的成本要求所以控制系統(tǒng)芯片采用INTER89C52經(jīng)試驗(yàn)證明該套微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理性能良好符合降低成本的要求通過(guò)試驗(yàn)得到了裝盒平穩(wěn)仿真的理想速度找到了蓋蓋裝置中蓋蓋瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并對(duì)其曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仿真試驗(yàn)證明該課題的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理

簡(jiǎn)介：水下作業(yè)技術(shù)在海洋石油探測(cè)、搶險(xiǎn)救生、海底管道的敷設(shè)、保養(yǎng)和維修等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。本文研究的水下作業(yè)系統(tǒng)包括水下作業(yè)機(jī)械手和自動(dòng)工具庫(kù)兩部分，該型作業(yè)系統(tǒng)能夠在一次下潛中完成多種作業(yè)任務(wù)，論文研究的內(nèi)容具有廣闊的應(yīng)用前景。論文首先介紹了水下作業(yè)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況。針對(duì)現(xiàn)有水下作業(yè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并對(duì)原有水下作業(yè)系統(tǒng)的機(jī)械本體和液壓系統(tǒng)進(jìn)行了修復(fù)和完善。針對(duì)水下作業(yè)系統(tǒng)中機(jī)械手的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)形式，建立了閥控非對(duì)稱缸的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其特性進(jìn)行了分析。提出采用FUZZYPID的控制策略，并與常規(guī)PID控制進(jìn)行了仿真對(duì)比，仿真結(jié)果表明，采用FUZZYPID比采用單純PID控制策略有更好的適應(yīng)性。針對(duì)水下作業(yè)系統(tǒng)，進(jìn)行了電液伺服閥和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了基于PC機(jī)的控制系統(tǒng)，并對(duì)其軟硬件進(jìn)行了調(diào)試?？紤]到水下作業(yè)的特殊性，同時(shí)設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)是以M16為核心的單片機(jī)系統(tǒng)。在基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)中，用戶只需通過(guò)調(diào)節(jié)控制盒上的相應(yīng)電位計(jì)和操作鍵盤上的相應(yīng)按鍵便可完成對(duì)水下作業(yè)系統(tǒng)控制。論文最后進(jìn)行了水下作業(yè)系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)機(jī)械手的動(dòng)、靜態(tài)特性和相關(guān)環(huán)節(jié)元器件的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)能夠滿足機(jī)械手與自動(dòng)工具庫(kù)的對(duì)接和更換工具的要求。

簡(jiǎn)介：移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)是由一個(gè)機(jī)械手固定在一個(gè)全方位移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)上構(gòu)成的。機(jī)械手用來(lái)實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)作如抓取、操作等，通過(guò)平臺(tái)的移動(dòng)來(lái)擴(kuò)大機(jī)械手的工作空間。本文對(duì)移動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行了比較深入的研究，主要包括移動(dòng)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)統(tǒng)一模型的建立、移動(dòng)機(jī)械手的軌跡規(guī)劃以及移動(dòng)機(jī)械手的智能控制。本文首先對(duì)移動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，利用幾何的方法建立了基于雅可比矩陣的統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)學(xué)微分方程，并計(jì)算了移動(dòng)機(jī)械手的最大操作度，得出了移動(dòng)機(jī)械手的最優(yōu)構(gòu)形。在已知最優(yōu)構(gòu)形的基礎(chǔ)上，利用遺傳算法對(duì)移動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行了軌跡規(guī)劃，包括兩點(diǎn)規(guī)劃和多點(diǎn)規(guī)劃。通過(guò)仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了其有效性。對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的控制分為對(duì)機(jī)械手的模糊控制和對(duì)平臺(tái)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。在對(duì)機(jī)械手的控制中，隸屬函數(shù)采用高斯基函數(shù)。對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的控制中，隸屬函數(shù)采用B樣條基函數(shù)，經(jīng)仿真試驗(yàn)，誤差被控制在較小的范圍之內(nèi)，能夠滿足移動(dòng)機(jī)械手的軌跡跟蹤要求。

簡(jiǎn)介：我國(guó)的液態(tài)飲品工業(yè)是近十多年發(fā)展起來(lái)的新興行業(yè)。目前，液態(tài)食品和飲料市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，極大的帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)飲料包裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而國(guó)外跨國(guó)公司對(duì)高速無(wú)菌磚包機(jī)核心技術(shù)的壟斷，導(dǎo)致液態(tài)飲品包裝成本居高不下，嚴(yán)重阻礙了國(guó)內(nèi)飲料包裝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速無(wú)菌磚包技術(shù)顯得迫在眉睫。橫封系統(tǒng)是高速無(wú)菌磚包機(jī)的核心部件之一，其優(yōu)劣直接影響無(wú)菌磚包的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。目前國(guó)內(nèi)該部分技術(shù)仍屬空白，因此橫封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究對(duì)于研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速無(wú)菌磚包設(shè)備，打破國(guó)外技術(shù)壟斷、促進(jìn)國(guó)內(nèi)飲品包裝行業(yè)的發(fā)展具有極為重大的意義。本文結(jié)合實(shí)際要求，采用理論研究和軟件仿真方法，對(duì)機(jī)械手式橫封系統(tǒng)的工藝要求、運(yùn)動(dòng)特性、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為詳盡的研究分析，橫封機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足了高速無(wú)菌磚包機(jī)復(fù)雜工藝及其高速性的需求。所做重點(diǎn)工作如下1研究高速無(wú)菌磚包的成型特點(diǎn)，分析得到橫封系統(tǒng)的功能要求，為橫封機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)提供方向和依據(jù)；針對(duì)各個(gè)功能，提出機(jī)械實(shí)現(xiàn)方案及原理。2根據(jù)橫封工藝要求，推導(dǎo)夾爪最小張開(kāi)角度、行程總長(zhǎng)度等運(yùn)動(dòng)約束條件。為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝要求，設(shè)計(jì)機(jī)械手式橫封夾爪兩驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并利用MATLAB對(duì)該運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行5次BSPLINE擬合優(yōu)化，成功消除了其加速度突變。3為精確實(shí)現(xiàn)橫封夾爪兩驅(qū)動(dòng)導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)，采用局部建立約束的方法建立其連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并應(yīng)用附加驅(qū)動(dòng)約束的方法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。利用MATLAB強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能，根據(jù)最小二乘思想，編制開(kāi)發(fā)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的計(jì)算程序，反求出該機(jī)構(gòu)輸入端的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4推導(dǎo)兩個(gè)凸輪基本參數(shù)的相關(guān)條件，實(shí)現(xiàn)兩凸輪的協(xié)調(diào)安裝和工作。根據(jù)不同的安裝方式分別建立兩驅(qū)動(dòng)凸輪廓線解析表達(dá)式，并利用MATLAB設(shè)計(jì)凸輪廓線自動(dòng)計(jì)算函數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要給出相應(yīng)的輸入和輸出參數(shù)，并顯示凸輪廓線。利用UG的二次開(kāi)發(fā)功能，編制凸輪廓線自動(dòng)生成程序，將凸輪廓線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為UG三維模型，并利用其運(yùn)動(dòng)仿真模塊進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真。仿真結(jié)果顯示，該凸輪－連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期運(yùn)動(dòng)。全文圍繞橫封系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的設(shè)計(jì)要求，采用理論分析計(jì)算及軟件仿真的研究方法，優(yōu)化運(yùn)動(dòng)曲線，并完成具有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基于凸輪驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手式橫封機(jī)構(gòu)的研究設(shè)計(jì)。

簡(jiǎn)介：河北工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文計(jì)及柔性的移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析姓名楊玉維申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別博士專業(yè)機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師張明路20091101計(jì)及柔性的移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析II最后進(jìn)行了數(shù)值仿真。該方法適用于對(duì)移動(dòng)柔性輕質(zhì)機(jī)械手末端執(zhí)行器有高精度定位要求的動(dòng)力學(xué)研究，并對(duì)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制的策略構(gòu)建有著重要參考意義。關(guān)鍵字關(guān)鍵字輪式線彈性阻尼懸架；移動(dòng)柔性機(jī)械手；運(yùn)動(dòng)學(xué)，靜力學(xué)；動(dòng)力學(xué)；動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性

簡(jiǎn)介：近年來(lái)，隨著科技的迅猛發(fā)展，工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，注塑機(jī)械手已經(jīng)成為現(xiàn)代塑料產(chǎn)品制造業(yè)中的主要自動(dòng)化設(shè)備之一。本課題以五軸注塑機(jī)械手為研究對(duì)象，手控器選用的是日本白光公司的V706觸摸屏，它用于顯示機(jī)械手的狀態(tài)信息，向PLC發(fā)送指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手和注塑機(jī)的控制。通過(guò)對(duì)人機(jī)工程學(xué)理論的研究，本課題設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單、友好、方便、一致的人機(jī)交互界面。手控器軟件設(shè)計(jì)的全過(guò)程嚴(yán)格遵循軟件工程方法，注重增強(qiáng)軟件升級(jí)能力。程序采用模塊化設(shè)計(jì)方法，將復(fù)雜的控制系統(tǒng)劃分為手動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)運(yùn)行、工藝編程、動(dòng)作參數(shù)設(shè)定、故障記錄和生產(chǎn)管理等相對(duì)獨(dú)立的模塊。在VSFT5300軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下利用宏指令分別對(duì)這些模塊進(jìn)行編程，并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合PLC、注塑機(jī)、電機(jī)以及機(jī)械執(zhí)行裝置進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。經(jīng)驗(yàn)證，對(duì)試驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行的各個(gè)功能模塊的測(cè)試表明界面顯示直觀清晰，操作簡(jiǎn)單方便，各個(gè)模塊的功能都得以實(shí)現(xiàn)，滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。此外，由于手控器軟件設(shè)計(jì)靈活，在硬件條件滿足時(shí)，能同時(shí)適用于三軸、五軸注塑機(jī)械手的控制。

簡(jiǎn)介：機(jī)器人技術(shù)是一種多學(xué)科交叉融合的綜合性高新技術(shù)，是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況相適應(yīng)的。隨著我國(guó)對(duì)真空下高溫等離子體物理診斷實(shí)驗(yàn)的深入，診斷設(shè)備能否適用于多種類型的高真空實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已經(jīng)成為真空物理診斷實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)。由于高溫等離子體的危害性，具有獨(dú)立真空環(huán)境的專用操作機(jī)械手便成為輔助實(shí)驗(yàn)人員完成診斷實(shí)驗(yàn)的最佳手段。同時(shí)，專用操作機(jī)械手對(duì)在高真空環(huán)境下進(jìn)行的其它物理實(shí)驗(yàn)也有廣泛的應(yīng)用前景。本文以高真空物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境為平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)能在高真空環(huán)境下作業(yè)的專用操作機(jī)械手。機(jī)械手的主要任務(wù)是在不破壞真空度為30103PA的高真空球形實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的情況下，將應(yīng)用于高溫等離子體物理診斷實(shí)驗(yàn)的小型診斷設(shè)備如透射式光柵譜儀、五通道晶體譜儀等按照設(shè)計(jì)要求精確安全的送入和收回，并便于診斷設(shè)備的清洗、維護(hù)和保養(yǎng)。本文主要從機(jī)械手的功能和技術(shù)使用要求出發(fā)，對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了流程分析和功能分析，得出了機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成，在此基礎(chǔ)之上對(duì)機(jī)械手各子系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。為了滿足診斷設(shè)備的使用要求和功能要求，本文對(duì)機(jī)械手進(jìn)行以下幾方面的研究本文根據(jù)診斷設(shè)備的使用要求對(duì)機(jī)械手進(jìn)行全流程分析，研究機(jī)械手所需要具備的主要功能，并對(duì)功能進(jìn)行分析歸納整合，得出機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成。同時(shí)分析了機(jī)械手的視覺(jué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、搭載小車組件等各分系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式以及驅(qū)動(dòng)方式和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，完成了機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)真空相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹；同時(shí)利用真空技術(shù)對(duì)機(jī)械手的真空系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，選定了真空系統(tǒng)各組成部分硬件的型號(hào)，并對(duì)真空系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算。運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件PROENGINEER50，對(duì)機(jī)械手進(jìn)行三維實(shí)體建模；以操作機(jī)械手的真空室為研究對(duì)象，運(yùn)用有限元分析軟件ANSYSWKBENCH120，建立了真空室組件的有限元模型，根據(jù)機(jī)械手真空室的實(shí)際情況對(duì)其施加約束及載荷，對(duì)真空室進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析和預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，得出了其結(jié)構(gòu)的等效最大應(yīng)力、最大變形量、前10階模態(tài)以及相應(yīng)振型，得出的分析數(shù)據(jù)可作為優(yōu)化設(shè)計(jì)依據(jù)。最后，簡(jiǎn)要介紹了機(jī)器手三自由度混聯(lián)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作空間的定義和影響因素，對(duì)機(jī)械手的三自由度混聯(lián)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了位置分析，并根據(jù)其結(jié)果運(yùn)用MATLAB軟件編程仿真得到了機(jī)械手混聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間。

簡(jiǎn)介：隨著海洋資源開(kāi)發(fā)向更深海域的進(jìn)行，水下機(jī)器人的作業(yè)功能越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。作為一種通用作業(yè)工具的水下機(jī)械手一直是作業(yè)型水下機(jī)器人的首選配置，本文結(jié)合課題要求對(duì)七功能水下機(jī)械手的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。論文首先介紹了水下機(jī)器人的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況，并著重闡述了國(guó)內(nèi)外水下機(jī)械手的研究和發(fā)展情況。論文根據(jù)課題任務(wù)要求，確定七功能水下機(jī)械手的各項(xiàng)基本技術(shù)指標(biāo)，為水下機(jī)械手系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)分析比較，提出機(jī)器人的六自由度關(guān)節(jié)總體結(jié)構(gòu)型式，采用液壓驅(qū)動(dòng)方式的總體方案。建立七功能水下機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、雅可比矩陣進(jìn)行求解，采用代數(shù)逆解方法求得其逆解，并引入最佳柔順性準(zhǔn)則對(duì)求得的逆解進(jìn)行優(yōu)化。在MATLAB環(huán)境下運(yùn)用蒙特卡洛法對(duì)七功能水下機(jī)械手的工作空間進(jìn)行仿真，并對(duì)工作空間進(jìn)行分析研究。運(yùn)用微分法對(duì)七功能水下機(jī)械手進(jìn)行誤差分析，推導(dǎo)機(jī)械手的誤差分析和誤差綜合的具體的計(jì)算公式。利用得到的誤差計(jì)算公式，通過(guò)實(shí)例分析各關(guān)節(jié)誤差對(duì)終端誤差的影響程度。分析七功能水下機(jī)械手的誤差來(lái)源，并對(duì)傳感器和加工制造誤差引起的機(jī)械手末端位置誤差進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明設(shè)計(jì)的機(jī)械手的誤差滿足其定位精度要求。在PROENGINEER環(huán)境下建立七功能水下機(jī)械手的虛擬樣機(jī)，并對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，獲得機(jī)械手的工作空間。應(yīng)用虛擬樣機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)干涉分析，經(jīng)過(guò)裝配干涉檢查，七功能水下機(jī)械手的裝配模型無(wú)零件之間的干涉。為后續(xù)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)介：弧面凸輪機(jī)械手作為一種高效、可靠、低成本的工業(yè)機(jī)械手得到了廣泛的應(yīng)用，巨大的發(fā)展?jié)摿陀脩粜枨蟮亩鄻踊?，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)橄盗谢?、模塊化的產(chǎn)品，以縮短設(shè)計(jì)制造周期、降低成本、方便維修和提高其性能。本論文為弧面凸輪機(jī)械手的系列化、模塊化設(shè)計(jì)在理論上作了以下兩方面的工作?；∶嫱馆啓C(jī)械手的主要組成是兩組弧面凸輪機(jī)構(gòu)，本論文在弧面凸輪機(jī)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)分析和空間凸輪制造等幾方面進(jìn)行了研究。給出了一種新型式的弧面凸輪機(jī)構(gòu)非正交弧面凸輪機(jī)構(gòu)；提出了空間凸輪機(jī)構(gòu)等價(jià)壓力角的概念，給出了計(jì)算步驟；對(duì)弧面凸輪機(jī)構(gòu)的分度過(guò)程進(jìn)行了逐步的分析，指出了必須保證幾段廓面與滾子精確嚙合，推導(dǎo)出了弧面凸輪理論最小寬度；對(duì)弧面凸輪加工的兩重包絡(luò)法進(jìn)行了節(jié)約加工時(shí)間的實(shí)用化改進(jìn)，對(duì)比分析了它的兩種走刀方式，提出瞬時(shí)接觸線走刀方式更為合理。在弧面凸輪機(jī)械手的設(shè)計(jì)方面，對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了機(jī)構(gòu)組合形式的劃分；對(duì)比了升降機(jī)構(gòu)兩種運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)方案，確認(rèn)應(yīng)給定升降弧面凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再推算升降機(jī)構(gòu)的最終輸出運(yùn)動(dòng)規(guī)律是理想的設(shè)計(jì)方案；結(jié)合系列化、模塊化設(shè)計(jì)理論，逐步對(duì)弧面凸輪機(jī)械手進(jìn)行了系列化設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)，給出了系列化設(shè)計(jì)結(jié)果；詳細(xì)劃分了弧面凸輪機(jī)械手的組成模塊；給出了模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體思路。

簡(jiǎn)介：本文以“車銑復(fù)合加工中心用刀庫(kù)及機(jī)械手可靠性設(shè)計(jì)及性能試驗(yàn)技術(shù)研究”重大專項(xiàng)課題為背景，針對(duì)加工中心用刀庫(kù)及機(jī)械手進(jìn)行了可靠性早期故障試驗(yàn)、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)，并給出了分析與評(píng)估方法，從而為國(guó)產(chǎn)刀庫(kù)及機(jī)械手的改進(jìn)與提高提供了檢驗(yàn)手段與設(shè)計(jì)依據(jù)，縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高了國(guó)內(nèi)自主研發(fā)能力，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)大型高檔數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。針對(duì)QYO11圓盤式刀庫(kù)及機(jī)械手搭建了可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，制定了可靠性工程試驗(yàn)方案，通過(guò)早期故障篩選試驗(yàn)進(jìn)行故障激發(fā)、摸底、排查，能夠有效地暴露刀庫(kù)機(jī)械手的早期故障，并通過(guò)采取糾正措施和再設(shè)計(jì)制造，實(shí)現(xiàn)可靠性的逐步增長(zhǎng)。另外介紹了刀庫(kù)及機(jī)械手可靠性增長(zhǎng)計(jì)劃的制定方法，通過(guò)跟蹤與控制可以使刀庫(kù)及機(jī)械手按預(yù)期的增長(zhǎng)計(jì)劃進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)。刀庫(kù)及機(jī)械手的壽命分布服從威布爾分布，其可靠性測(cè)定試驗(yàn)選用小子樣定時(shí)截尾加速壽命試驗(yàn)。本文以吉輔B5002060VHOE鏈?zhǔn)降稁?kù)為試驗(yàn)對(duì)象，在不同的加速應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)，得到一批加速應(yīng)力下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)?；谔摂M樣本增廣理論對(duì)有限的數(shù)據(jù)進(jìn)行增廣，然后建立威布爾模型，得到在某一應(yīng)力水平下的可靠性壽命指標(biāo)。根據(jù)加速模型及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，反推出正常工作條件下刀庫(kù)及機(jī)械手的壽命指標(biāo)和可靠性水平。

簡(jiǎn)介：機(jī)械手軌跡規(guī)劃是機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域一個(gè)很重要的分支和研究的熱點(diǎn)，機(jī)械手軌跡規(guī)劃的研究亦就是對(duì)軌跡規(guī)劃算法的研究。本文以人工蜂群算法作為算法指導(dǎo)思想，針對(duì)DMP600機(jī)械手展開(kāi)了對(duì)機(jī)械手軌跡規(guī)劃問(wèn)題的研究。為了優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能，本文首先在分析串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人的工作特性的基礎(chǔ)上，考慮機(jī)械手各關(guān)節(jié)的速度、加速度和二階加速度等約束條件，采用二次函數(shù)與余弦函數(shù)的組合構(gòu)成軌跡規(guī)劃擬合曲線的方法，并引入懲罰函數(shù)作為加權(quán)系數(shù)，將機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總時(shí)間作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。人工蜂群算法是一種模擬蜜蜂群體尋找優(yōu)良蜜源的仿生智能計(jì)算方法，雖然該算法還沒(méi)有成為新的研究熱點(diǎn)，但已成為仿生智能算法領(lǐng)域的一朵奇葩。它已在很多解決優(yōu)化問(wèn)題上顯露出它的優(yōu)越性，但還很少應(yīng)用在機(jī)械手軌跡規(guī)劃研究中。因此，在次基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于人工蜂群算法優(yōu)化策略的時(shí)間最優(yōu)算法（TOABC）。研究表明通過(guò)與改進(jìn)后的遺傳算法作比較，在保證速度、加速度及二階加速度等約束的前提下，人工蜂群算法（ABC）具有更好的搜索效率，并且得到了更優(yōu)的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)時(shí)間，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)效率提高了近667％。

簡(jiǎn)介：該文以主臨控作業(yè)機(jī)械手為背景并使用數(shù)字信號(hào)處理器DSP作為核心控制芯片完成對(duì)機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究全文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容首先在介紹了主從遙控作業(yè)機(jī)械手的組成結(jié)構(gòu)、分析了其工作原理之后為之選擇了合適的上、下位兩級(jí)分布式控制體系結(jié)構(gòu)并建立了機(jī)械手電液伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型在此基礎(chǔ)上選擇了合適的BANGBANG控制結(jié)合PID控制的智能控制策略完成了對(duì)應(yīng)的數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)以及控制參數(shù)的選取其次在與傳統(tǒng)的單片機(jī)控制芯片比較之后選用了高性能的TMS320F240DSP芯片完成了機(jī)械手控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括基于TMS320F240芯片的AD采集、DA轉(zhuǎn)換、串行通信接口電路的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)以及伺服閥驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)并且在硬件電路設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)系統(tǒng)中的液壓低頻特性提出了一種較為新穎的DSP片內(nèi)PWM輸出實(shí)現(xiàn)DA轉(zhuǎn)換擴(kuò)展功能的方法取得了良好的實(shí)際效果隨后介紹了模塊化的下位機(jī)DSP匯編控制軟件的實(shí)現(xiàn)并重點(diǎn)介紹了F240芯片中斷系統(tǒng)的特點(diǎn)同時(shí)給出了基于VISUALC60的上位機(jī)監(jiān)控程序的實(shí)現(xiàn)方法最后簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的硬件調(diào)試、軟件調(diào)試過(guò)程和部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果論證了設(shè)計(jì)效果

簡(jiǎn)介：針對(duì)大型大質(zhì)量、大尺寸玻璃天花板的安裝存在工作效率低，和施工事故發(fā)生率高等問(wèn)題，提出一種大型天花板板材安裝的輔助操作機(jī)械手系統(tǒng)，以人機(jī)協(xié)調(diào)操作完成板材的安裝，以提高板材安裝的效率和安全性。通過(guò)對(duì)建筑機(jī)器人和板材安裝機(jī)械裝備的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的綜述，了解現(xiàn)階段的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)大型天花板板材安裝要求機(jī)械系統(tǒng)具有運(yùn)動(dòng)性好、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在分析各種構(gòu)型的基礎(chǔ)后，擬定出天花板板材安裝機(jī)械手系統(tǒng)的總體方案。該系統(tǒng)采用模塊化和人機(jī)交互的設(shè)計(jì)思想，由負(fù)載行走機(jī)構(gòu)和安裝機(jī)械手組成，人工直接操作為主要的工作方式。安裝機(jī)械手是一種混合平行四邊形結(jié)構(gòu)的串聯(lián)形式，具有六個(gè)自由度，能夠完成板材吸取到放置于安裝位置這一過(guò)程中所需要的位姿調(diào)整，并使用SOLIDWKS軟件繪制了機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的3D模型。根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析理論，推導(dǎo)了安裝機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程逆解，并建立了機(jī)器人位姿檢測(cè)參數(shù)與方向余弦矩陣之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，通過(guò)ADAMS仿真驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)的可靠性，為安裝機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制提供了理論依據(jù)。根據(jù)機(jī)械手系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)建了以氣動(dòng)為主控制系統(tǒng)。通過(guò)分析板材安裝流程，規(guī)劃了適合安裝機(jī)械手操作的板材安裝動(dòng)作序列。在此基礎(chǔ)上，規(guī)劃出安裝機(jī)械手氣動(dòng)控制回路圖。氣動(dòng)控制系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)分別承擔(dān)著安裝機(jī)械手的不同任務(wù)，協(xié)調(diào)完成安裝機(jī)械手的整體工作。最后，將已建立三維模型導(dǎo)入ADAMS軟件，進(jìn)行了仿真調(diào)整，并進(jìn)行了位置分析。而后構(gòu)建了板材安裝模擬試驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)行了板材安裝試驗(yàn)，結(jié)果表明，天花板輔助安裝機(jī)械手系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的功能，可以順利的完成大型玻璃采光板材的輔助安裝任務(wù)。