簡(jiǎn)介：近年來隨著國(guó)內(nèi)禽蛋消費(fèi)需求量的逐年增加對(duì)禽蛋加工過程的自動(dòng)化程度要求也越來越高。目前國(guó)內(nèi)大型禽蛋生產(chǎn)企業(yè)多使用國(guó)外的自動(dòng)分級(jí)生產(chǎn)線但在禽蛋裝箱這一工序上仍使用人工操作。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手代替人工進(jìn)行禽蛋與蛋托的裝箱工序提高了生產(chǎn)效率。該設(shè)備應(yīng)用了先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、電液比例控制技術(shù)和PLC電控技術(shù)自動(dòng)化程度高。首先介紹了禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)說明了課題研究的背景和意義及研制禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手的必要性。通過分析機(jī)械手的功能進(jìn)行了機(jī)械手的方案設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上利用CAD、CAE技術(shù)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析然后建立了虛擬樣機(jī)模型。具體設(shè)計(jì)了相應(yīng)的機(jī)械臂、手爪、支架、吸盤等結(jié)構(gòu)。對(duì)禽蛋基本力學(xué)特性進(jìn)行了研究在此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械手工作過程中禽蛋的安全性進(jìn)行了校核。其次完成了機(jī)械手液壓系統(tǒng)和氣動(dòng)吸盤系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)介紹了機(jī)械手液壓系統(tǒng)的組成和工作原理并對(duì)液壓系統(tǒng)中液壓缸、電液比例閥、液壓油等進(jìn)行了計(jì)算和選型。在此基礎(chǔ)上建立了非對(duì)稱閥控制非對(duì)稱液壓缸的數(shù)學(xué)模型從理論上說明了非對(duì)稱閥控制非對(duì)稱液壓缸能消除液壓缸換向時(shí)的壓力突變并建立了機(jī)械手電液比例控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型在SIRECULINK中搭建系統(tǒng)的仿真模型分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和確定PID控制的三個(gè)參數(shù)。再次搭建了機(jī)械手的控制系統(tǒng)平臺(tái)。以西門子S7200226CPUPLC作為控制核心根據(jù)機(jī)械手的動(dòng)作要求制定了可編程序控制器的控制方案。并通過軟硬件聯(lián)合調(diào)試實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的功能要求。最后對(duì)論文主要研究?jī)?nèi)容和取得的技術(shù)成果進(jìn)行了總結(jié)提出了存在的問題和不足同時(shí)對(duì)禽蛋自動(dòng)裝箱機(jī)械手技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了展望。

簡(jiǎn)介：現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)火炮自動(dòng)化程度的要求越來越高，彈藥自動(dòng)裝填技術(shù)將會(huì)在未來的戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮越來越大的作用。自動(dòng)供輸彈機(jī)械手作為彈藥裝填系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵子系統(tǒng)，會(huì)對(duì)火炮的性能產(chǎn)生很大的影響。因此，研究彈藥自動(dòng)裝填技術(shù)，發(fā)展自動(dòng)供輸彈機(jī)械手，具有深遠(yuǎn)的意義。本文以某多功能火炮試驗(yàn)臺(tái)架的研制為背景，設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)合理、滿足功能的自動(dòng)供輸彈機(jī)械手，并對(duì)其進(jìn)行了分析和優(yōu)化，全文主要內(nèi)容如下1根據(jù)機(jī)械手所需達(dá)到的功能，對(duì)自動(dòng)供輸彈機(jī)械手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，利用PROE軟件建立其三維模型，對(duì)關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)和功能原理作了詳細(xì)的說明。對(duì)各關(guān)節(jié)的傳動(dòng)裝置進(jìn)行了計(jì)算，完成了電機(jī)與減速器的選型。2采用DH參數(shù)法構(gòu)建了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，代入具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并對(duì)方程進(jìn)行了反解。利用MATLAB的ROBOTICSTOOLBOX工具箱建立了機(jī)械手模型，驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正確性，對(duì)機(jī)械手各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了規(guī)劃和仿真。3采用拉格朗日方法建立了機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)方程，運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)，在ADAMS中構(gòu)建機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)機(jī)械手的整個(gè)工作過程進(jìn)行了仿真，得出各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)曲線和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩或力，分析了抱爪與楔塊、彈丸之間的接觸力的變化情況。4基于OPTISTRUCT平臺(tái)，對(duì)回轉(zhuǎn)支架的所有鋼板的厚度采取了尺寸優(yōu)化，對(duì)抱爪結(jié)構(gòu)采取了拓?fù)鋬?yōu)化。在滿足約束條件的情況下，減少了零件使用的材料，降低了機(jī)械手的重量，提高了機(jī)械手的工作性能。

簡(jiǎn)介：近年以來，隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展越來越快，沖壓零件也朝著高精密的方向努力，工件的類型越來越多樣化，與此同時(shí)沖壓工序、加工工藝也在不斷的更新?lián)Q代。傳統(tǒng)的手工上下料方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代沖壓機(jī)床的使用要求了，物料流轉(zhuǎn)機(jī)械手由于其優(yōu)秀的工作性能，較高的工作效率和穩(wěn)定性，得到了快速發(fā)展。本文針對(duì)NTC80噸沖床，研究開發(fā)出一套物料流轉(zhuǎn)機(jī)械手。根據(jù)NTC80噸沖床的性能和生產(chǎn)線加工的要求，確定了物料流轉(zhuǎn)機(jī)械手的整體方案，利用SOLIDWKS進(jìn)行了三維實(shí)體建模。并對(duì)主要傳動(dòng)部件以及驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行了選型計(jì)算校核。利用ANSYS軟件對(duì)關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，得到了各部件的應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D以及動(dòng)態(tài)特性，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化處理。通過ADAMS軟件對(duì)物料流轉(zhuǎn)機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，得到各個(gè)關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力、速度、加速度以及末端執(zhí)行器的位移，根據(jù)分析結(jié)果驗(yàn)證了之前各個(gè)驅(qū)動(dòng)部件選型的正確性，同時(shí)確保了機(jī)械手工作流程中不存在干涉問題。最后，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行，對(duì)于機(jī)械手的各項(xiàng)性能進(jìn)行了數(shù)據(jù)檢測(cè)，分析了相應(yīng)的問題。最終調(diào)試結(jié)果證明物料流轉(zhuǎn)機(jī)械手動(dòng)作流暢，滿足使用要求。

簡(jiǎn)介：反恐機(jī)器人系統(tǒng)主要用于代替人工，直接在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行偵察，排除和處理爆炸物以及其他危險(xiǎn)品，也可以對(duì)持槍的恐怖分子及犯罪分子實(shí)施有效攻擊，是反恐部隊(duì)中必不可少的重要裝備，同時(shí)也廣泛應(yīng)用于救援以及作戰(zhàn)平臺(tái)領(lǐng)域。本文針對(duì)目前排爆機(jī)器人承載能力低、工作空間有限、不能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境等不足展開研究，研制了可適應(yīng)車底、車廂等復(fù)雜環(huán)境作業(yè)的大型排爆機(jī)械手，主要包括機(jī)械手的機(jī)械設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及操作算法等方面。從整體上對(duì)機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和局部結(jié)構(gòu)相關(guān)元件的選擇進(jìn)行研究，根據(jù)作業(yè)環(huán)境的要求、負(fù)載能力，利用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法，如CAD設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)等，通過比較各種傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，由抓取爆炸物的手爪入手，按從前向后的順序相對(duì)獨(dú)立地利用PROE設(shè)計(jì)了排爆機(jī)械手的各個(gè)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)干涉分析和改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種具有平面冗余度的六自由度機(jī)械手。隨后采用DH坐標(biāo)變換法建立了該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，推導(dǎo)了坐標(biāo)變換矩陣T和雅可比矩陣J，并進(jìn)行算例驗(yàn)證。利用傳感器技術(shù)和冗余度機(jī)器人的特性提出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的機(jī)械手操作法，并用MATLAB開發(fā)了運(yùn)動(dòng)仿真程序。

簡(jiǎn)介：?jiǎn)诬壍鯂姖{機(jī)械手是一種用于井下噴漿作業(yè)的的新型施工設(shè)備，應(yīng)用于特殊的工業(yè)環(huán)境，該設(shè)備主要由單軌吊軌道和噴漿機(jī)械手組成，通過無線遙控來進(jìn)行巷道的噴漿作業(yè)，本論文以山東科技大學(xué)機(jī)器人中心承擔(dān)的課題項(xiàng)目“井下噴濕作業(yè)線“為背景，分析機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)，運(yùn)用單片機(jī)控制技術(shù)，無線通信技術(shù)等，研究開發(fā)了單軌吊噴漿機(jī)械手的無線遙控系統(tǒng)。機(jī)械手遙控系統(tǒng)的研究主要包括硬件設(shè)計(jì)分析和軟件開發(fā)分析，本文是針對(duì)控制機(jī)械手六個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)自由度來進(jìn)行研究的。硬件設(shè)計(jì)研究主要包括硬件的選擇和系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)，選定了XC164單片機(jī)控制芯片，ZF02型無線數(shù)傳模塊，普通型直控式比例方向閥，利用PROTEL99SE設(shè)計(jì)電路和電路板，考慮到應(yīng)用于井下，硬件電路要保證其安全性和可靠性；軟件開發(fā)研究要根據(jù)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行編程，利用XC164數(shù)字應(yīng)用可視化工程師DAVE、軟件開發(fā)工具KEIL，利用C語言進(jìn)行編程，軟件設(shè)計(jì)完成后使用下載工具下載到單片機(jī)控制系統(tǒng)中，進(jìn)行軟硬件調(diào)試，驗(yàn)證我們?cè)O(shè)計(jì)的遙控系統(tǒng)的可行性。本文研究的主要內(nèi)容就是使用遙控系統(tǒng)來控制比例方向閥。通過分析比例方向閥控制方法，分析了比例放大器和PWM兩種控制方法，采用了單片機(jī)輸出PWM方式，利用控制單片機(jī)輸出PWM的占空比來控制輸出信號(hào)的電壓，經(jīng)過隔離放大后送到比例方向閥，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手速度和方向的精確控制，實(shí)現(xiàn)所研究的目的。

簡(jiǎn)介：學(xué)校代碼10225學(xué)號(hào)B11098學(xué)位論文采伐聯(lián)合機(jī)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)分析與控制系統(tǒng)研究指導(dǎo)教師姓名申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別論文提交日期授予學(xué)位單位答辯委員會(huì)主席論文評(píng)閱人UNIVERSITYCODE10225REGISTERCODEBL1098DISSERTATIONFORTHEDEGREEOFDOCTORRESEARCHONMECHANISMANDCONTROLSYSTEMOFMANIPULATOROFLOGGINGHARVESTERCANDIDATESUPERVISORGUOXIULIPROFLUHUAIMINASSOCIATESUPERVISORACADEMICDEGREEAPPFIEDFORDOCTOR。’＼SPECIALITYMECHANICALDESIGNANDTHEORYDATEOFORALEXAMINATIONJUNE，201LUNIVERSITYNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY

簡(jiǎn)介：隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)器人技術(shù)在生產(chǎn)生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用?？刂葡到y(tǒng)決定著機(jī)器人的穩(wěn)定性和可靠性，也越來越受到廠家和用戶的重視。注塑機(jī)械手是注塑生產(chǎn)線自動(dòng)化的重要組成部分，本文介紹了基于STC單片機(jī)的注塑機(jī)械手控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由建立在CAN總線通信基礎(chǔ)上的主控模塊、從控模塊、遠(yuǎn)程IO模塊組成，完成了電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)量信息采集及輸出控制電路、由CAN總線控制器SJA1000和總線驅(qū)動(dòng)器PCA82C250為核心的通信電路所組成的硬件設(shè)計(jì)以及基于C語言的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)模塊之間的穩(wěn)定通信，主控模塊與觸摸屏遵循MODBUS協(xié)議進(jìn)行串口通信工作人員通過觸摸屏發(fā)送指令、查看系統(tǒng)信息及運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)計(jì)了故障診斷專家系統(tǒng)，可以較準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)信息的監(jiān)測(cè)診斷。完成控制系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)以后，基于一定的通信協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)單軸控制、多軸聯(lián)動(dòng)控制。本控制系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，能滿足現(xiàn)場(chǎng)工藝生產(chǎn)線的工作要求。

簡(jiǎn)介：本文的研究對(duì)象是自主研發(fā)設(shè)計(jì)的果樹采摘機(jī)器人，它是由三自由度機(jī)械手固定在可萬向移動(dòng)的小車上構(gòu)成的一類特殊的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。其中，機(jī)械手的設(shè)計(jì)與控制是果樹采摘機(jī)器人最關(guān)鍵的部分。針對(duì)自主設(shè)計(jì)的三自由度機(jī)械手，本文主要進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型的搭建、控制器的設(shè)計(jì)及仿真及下位機(jī)軟、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。主要內(nèi)容如下首先，在數(shù)學(xué)模型的搭建上，分析了三自由度機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)，運(yùn)用DH法建立了機(jī)械手的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并在關(guān)節(jié)空間上對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了基于多項(xiàng)式插值方式的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃。根據(jù)機(jī)械手各關(guān)節(jié)間的力學(xué)關(guān)系，分別運(yùn)用拉格朗日法和牛頓歐拉法建立了其動(dòng)力學(xué)模型。其次，在控制器的分析與設(shè)計(jì)上，為了能夠充分利用所建立的數(shù)學(xué)模型，并能夠最大限度地克服由于機(jī)械臂模型本身的不確定性所引起的干擾，在通過對(duì)各種控制方案分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于模糊補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械臂軌跡跟蹤自適應(yīng)控制器。通過MATLAB仿真表明采用一定規(guī)則的模糊邏輯系統(tǒng)能夠很好地補(bǔ)償機(jī)械臂的不確定性，機(jī)械臂能夠取得很好的控制效果。最后，介紹了三自由度機(jī)械手的下位機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及軟件開發(fā)。硬件系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成，其中控制系統(tǒng)的開發(fā)包括電源模塊、處理器模塊、無線通訊模塊、USB通訊模塊、限位模塊、接口模塊等功能模塊的開發(fā)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)包括驅(qū)動(dòng)芯片的選型及C8051F021芯片與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)等。軟件系統(tǒng)主要是指底層軟件程序，底層軟件程序是實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)功能的保障。

簡(jiǎn)介：在轎車車身零部件沖壓生產(chǎn)線上，零部件的輸送是通過一種安裝在上下料機(jī)械手上的由桿件和吸盤組成的抓取機(jī)構(gòu)即端拾器TOOLING來完成的。目前，端拾器的設(shè)計(jì)工作是由工程師直接在生產(chǎn)線上通過目測(cè)估計(jì)和手動(dòng)調(diào)節(jié)來進(jìn)行，其過程非常的繁瑣，往往需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師在現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)地進(jìn)行調(diào)試裝配，而端拾器的設(shè)計(jì)效率往往直接影響到新車型的投產(chǎn)。此外，在端拾器搬運(yùn)零部件的過程中，對(duì)零部件不合理的夾持，即不合理的端拾器吸盤布置會(huì)導(dǎo)致零部件的擾動(dòng)與變形，引起其尺寸及形狀上的變化，進(jìn)而影響到零部件的加工質(zhì)量。針對(duì)這兩個(gè)問題，本課題以上海大眾現(xiàn)有的CATIAV5R14軟件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在建立BILSING等公司提供的端拾器所用零部件的三維零件庫的基礎(chǔ)上，根據(jù)大眾沖壓生產(chǎn)線16線的具體情況以及該沖壓線端拾器的特點(diǎn)，在三維環(huán)境中，利用VB并結(jié)合其他相關(guān)軟件，對(duì)CATIAV5進(jìn)行二次開發(fā)，設(shè)計(jì)出適合該沖壓線的端拾器自動(dòng)化設(shè)計(jì)程序。另外，利用軟件ADAMS，在端拾器吸盤優(yōu)化布置方面做一些初步的探索和研究，即對(duì)端拾器動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以及提出實(shí)際建立端拾器吸盤工作狀況校核測(cè)試臺(tái)的設(shè)想，包括測(cè)試臺(tái)的組成和功能以及相應(yīng)的測(cè)試步驟。本文首先介紹了本課題研究的背景以及相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)的情況，接著講解了CATIAV5二次開發(fā)所涉及到的相關(guān)知識(shí)CATIAV5二次開發(fā)的方式，開發(fā)的步驟以及開發(fā)中數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等。主體由三部分組成，即端拾器主結(jié)構(gòu)的虛擬裝配，連接臂的自動(dòng)化安裝以及端拾器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，詳細(xì)地說明了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的流程，步驟以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。最后，對(duì)本課題進(jìn)行了總結(jié)并討論了下一步工作的方向和內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：水下機(jī)械手是一種機(jī)電一體化與先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)在水下的特殊應(yīng)用其研究和推廣應(yīng)用對(duì)于國(guó)家深海自然資源的探測(cè)開發(fā)利用、深海水下救護(hù)、光電通訊、生命科學(xué)以及國(guó)家的國(guó)防軍事等領(lǐng)域有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文的工作主要是針對(duì)某型水下機(jī)械手進(jìn)行方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其電液位置伺服控制系統(tǒng)研制。該機(jī)械手安裝于水下某狹小空間又要求能達(dá)到一個(gè)較大的工作空間且機(jī)械手的手爪需要實(shí)時(shí)保持水平以利于目標(biāo)物的抓取與定位因此文中選用多連桿機(jī)構(gòu)作為機(jī)械手的技術(shù)方案。其不但滿足工作空間及手爪姿態(tài)的要求還減少了控制自由度降低了控制成本。論文在分析機(jī)械手工作要求的基礎(chǔ)上基于多連桿機(jī)構(gòu)工作原理結(jié)合平面解析法和實(shí)體建模法求解機(jī)械手手爪軌跡范圍以滿足水下機(jī)械手的工作空間要求。針對(duì)雙缸串聯(lián)協(xié)作關(guān)系對(duì)機(jī)械手手爪的正交運(yùn)動(dòng)軌跡控制進(jìn)行了分析為計(jì)算機(jī)編程控制奠定了理論基礎(chǔ)。根據(jù)選定的方案考慮到水下特殊的工作條件、受力特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)干涉情況完成了機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過對(duì)機(jī)械手在特殊位姿加載情況下的復(fù)雜受力構(gòu)件進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)算和SOLIDWKSSIMULATION仿真分析滿足了機(jī)械手結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求。機(jī)械手驅(qū)動(dòng)用的對(duì)稱閥控非對(duì)稱液壓缸是電液位置伺服控制系統(tǒng)建模的難點(diǎn)本文在對(duì)負(fù)載流量和負(fù)載壓力重新定義的基礎(chǔ)上分析了液壓彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率、零位等效容積VT基于閥控非對(duì)稱缸的傳遞函數(shù)運(yùn)用MATLABSIMHYDRAULICS搭建了閥控非對(duì)稱缸的開環(huán)與閉環(huán)模型根據(jù)零位處系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)的速度響應(yīng)分析確定了傳遞函數(shù)的阻尼比和固有頻率值。然后通過基于AMESIM軟件對(duì)機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)了機(jī)械手試驗(yàn)系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)特性并以此為基礎(chǔ)編寫了機(jī)械手試驗(yàn)系統(tǒng)的控制程序。在以上工作基礎(chǔ)上研制了機(jī)械手試驗(yàn)系統(tǒng)的樣機(jī)及控制系統(tǒng)通過對(duì)機(jī)械手試驗(yàn)系統(tǒng)的手柄實(shí)時(shí)控制及軌跡規(guī)劃程序控制兩種工況進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證了本機(jī)械手試驗(yàn)系統(tǒng)在各種工況下都具有良好的動(dòng)態(tài)特性能夠滿足技術(shù)要求。

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簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多機(jī)械手位姿多解問題的研究及越障取物機(jī)器人的研制.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：機(jī)械手是目前輕工、電子等行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的核心設(shè)備，隨著技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，提出了越來越高的指標(biāo)要求。從機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的角度分析，這些指標(biāo)均要求機(jī)械手在高速狀態(tài)下具備良好的動(dòng)態(tài)性能。本文結(jié)合實(shí)際需求，以高性能平行四邊形機(jī)械手為研究對(duì)象，采用從運(yùn)動(dòng)學(xué)分析到動(dòng)力學(xué)分析、從剛體動(dòng)力學(xué)模型到彈性動(dòng)力學(xué)模型、從機(jī)構(gòu)優(yōu)化到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，對(duì)機(jī)械手設(shè)計(jì)與優(yōu)化進(jìn)行研究。首先，在機(jī)械手初始構(gòu)型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，包括位置、速度、加速度的解析表達(dá)式；依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)考察機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，同時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)性能綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并將其作為機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。其次，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，建立了機(jī)械手剛體動(dòng)力學(xué)模型并提出了剛體動(dòng)力學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；在此基礎(chǔ)上建立了機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化模型，以桿件長(zhǎng)度、截面積作為設(shè)計(jì)變量，將運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的慣量值、動(dòng)力學(xué)方程中關(guān)節(jié)耦合程度、驅(qū)動(dòng)力矩、驅(qū)動(dòng)功率等指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，在給定工作空間、運(yùn)動(dòng)學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)多種約束條件的情況下，借助非支配遺傳算法完成了機(jī)械手機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化。由于平行四邊形機(jī)械手高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在慣性激勵(lì)下呈現(xiàn)出一定的彈性。因此，采用有限元理論中的梁?jiǎn)卧M桿件柔性，建立了機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)有限元理論模型；并在此基礎(chǔ)上建立了機(jī)械手結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化模型，以桿件截面積作為設(shè)計(jì)變量，將機(jī)械手一階、二階固有頻率的全域均方根值作為目標(biāo)函數(shù)，給定機(jī)械手總體質(zhì)量的約束條件，借助非支配遺傳算法完成了機(jī)械手結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。利用有限元軟件PATRAN、NASTAN和機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS建立了機(jī)械手的彈性動(dòng)力學(xué)軟件仿真模型，并進(jìn)行模態(tài)分析，驗(yàn)證了有限元理論模型的正確性。在上述分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，確定了平行四邊形機(jī)械手的桿件材料、長(zhǎng)度、截面等本體參數(shù)，選取了合適的伺服電機(jī)及減速器等關(guān)鍵部件，進(jìn)行了電機(jī)慣量匹配校核。最后，對(duì)機(jī)械手樣機(jī)進(jìn)行了模態(tài)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了機(jī)械手的固有頻率，并與軟件仿真模型分析出的固有頻率值相比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了彈性動(dòng)力學(xué)仿真方法的可行性和模型的準(zhǔn)確性。

簡(jiǎn)介：高性能的機(jī)械手在面向物料搬運(yùn)、IC封裝等領(lǐng)域具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械手的伺服控制系統(tǒng)是機(jī)械手系統(tǒng)的核心，伺服系統(tǒng)控制算法的好壞直接影響著機(jī)器人系統(tǒng)控制性能的提升，傳統(tǒng)的PID控制在機(jī)械手高性能的控制方面有一定的局限性。本文針對(duì)兩自由度2DOF機(jī)械手進(jìn)行基于動(dòng)力學(xué)模型的控制算法的研究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了控制算法和整個(gè)控制系統(tǒng)的仿真分析，完成了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建、控制系統(tǒng)軟件編程以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先，論文對(duì)機(jī)械手本體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與分析，采用LAGRANGE法對(duì)機(jī)械手本體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，并建立了減速器和交流永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。其次，在機(jī)械手本體動(dòng)力學(xué)建模的基礎(chǔ)之上，對(duì)幾種基于動(dòng)力學(xué)模型的控制算法進(jìn)行分析比較。提出了一種新的控制結(jié)構(gòu)，這種控制結(jié)構(gòu)將基于剛體動(dòng)力學(xué)模型的控制算法應(yīng)用到考慮電機(jī)和減速器模型的機(jī)電耦合控制系統(tǒng)中去。在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了計(jì)算力矩算法和滑模自適應(yīng)控制算法的MATLABSIMULINK仿真以及與ADAMS的聯(lián)合仿真，并將兩種控制算法進(jìn)行了機(jī)電耦合控制系統(tǒng)的仿真，以驗(yàn)證控制算法和機(jī)電耦合控制系統(tǒng)算法結(jié)構(gòu)的可行性。為實(shí)際實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和調(diào)試提供了理論依據(jù)。完成了控制系統(tǒng)平臺(tái)的搭建，該平臺(tái)采用德州儀器公司TI的DSPTMS320F28335完成控制算法的計(jì)算和位置環(huán)的調(diào)節(jié)，由驅(qū)動(dòng)器完成速度環(huán)和電流環(huán)的運(yùn)算。編寫了DSP實(shí)時(shí)控制程序，程序采用模塊化的編程思想，由C語言和匯編語言混合編程的方法實(shí)現(xiàn)。最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，在高速時(shí)，引入基于動(dòng)力學(xué)模型的控制算法以后，機(jī)械手關(guān)節(jié)的位置和速度跟蹤效果有一定的提升。

簡(jiǎn)介：城市垃圾處理是城市環(huán)境建設(shè)過程中的一項(xiàng)重要工作而城市窨井及污水管道清理又是城市垃圾處理工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在城市現(xiàn)代化建設(shè)過程中極易發(fā)生生活垃圾及工程物料掉入窨井內(nèi)導(dǎo)致重物堆滿窨井堵塞生活污水管道給排污工作帶來了很多困難甚至?xí)l(fā)生生活污水外溢。這給人們的生活帶來諸多不便且會(huì)影響環(huán)境衛(wèi)生。目前城市窨井清掏重物工作主要依靠人工清掏使用較原始清掏工具進(jìn)行作業(yè)。人工清掏效率低下、勞動(dòng)強(qiáng)度大及安全性差。針對(duì)城市窨井清掏重物難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化問題設(shè)計(jì)了一種具有自適應(yīng)抓取和卸載能力的大負(fù)載窨井清掏機(jī)械手。本文分析了目前城市窨井清掏作業(yè)現(xiàn)狀提出了窨井清掏機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。在對(duì)工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)理論研究的基礎(chǔ)上闡述了窨井清掏機(jī)械手的工作過程及特點(diǎn)進(jìn)行了機(jī)械手手爪運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和靜力計(jì)算利用UGNX軟件的設(shè)計(jì)功能建立了機(jī)械手和回轉(zhuǎn)臂的三維實(shí)體模型裝配模型并對(duì)機(jī)械手手爪進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真獲得了機(jī)械手手爪的角位移、角速度和角加速度曲線。通過手爪各曲線圖分析手爪的運(yùn)動(dòng)特性利用ANSYS軟件的有限元分析功能對(duì)窨井清掏機(jī)手爪和回轉(zhuǎn)臂進(jìn)行了線性靜力學(xué)分析獲得位移變形圖、應(yīng)力分布圖和安全因子圖并對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過對(duì)機(jī)械手進(jìn)行虛擬建模、仿真、比較、修改與優(yōu)化觀察并分析角位移、角速度及角加速度曲線的變化規(guī)律驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的機(jī)械手正確、合理。通過對(duì)手爪和回轉(zhuǎn)臂進(jìn)行有限元分析明確了它們各自的安全系數(shù)、應(yīng)力分布及總體變形情況分析結(jié)果證明了手爪和回轉(zhuǎn)臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全、合理和可靠為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究清掏機(jī)械手提供了重要依據(jù)。窨井清掏機(jī)械手將成為城市建設(shè)中的新亮點(diǎn)對(duì)城市現(xiàn)代化建設(shè)具有重要意義。