簡(jiǎn)介：雖然機(jī)械手大大方便了生產(chǎn)，但由于它是一個(gè)非線(xiàn)性的多輸入多輸出系統(tǒng)，且其動(dòng)力學(xué)特征具有時(shí)變性、強(qiáng)耦合和非線(xiàn)性，很難用常規(guī)手段達(dá)到對(duì)被控對(duì)象高精度的控制要求，因此針對(duì)工作任務(wù)不同，需要根據(jù)控制要求規(guī)劃關(guān)節(jié)空間的運(yùn)動(dòng)軌跡以構(gòu)成末端位姿，所以怎樣使機(jī)械手在關(guān)節(jié)空間中精確作業(yè)就顯得尤為重要，其中實(shí)現(xiàn)高精度控制成為機(jī)器人的核心問(wèn)題。近年來(lái)許多學(xué)者提出了多種解決方案，其中混合控制方法因可以將兩種或多種控制算法相融合取長(zhǎng)補(bǔ)短成為機(jī)器人軌跡跟蹤問(wèn)題的研究熱點(diǎn)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模變結(jié)構(gòu)基于機(jī)械手的研究算法因被控對(duì)象處于滑模面時(shí)不受外界干擾和模型等不確定因素影響且響應(yīng)速度快，這對(duì)具有非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合動(dòng)力學(xué)特征的機(jī)械手十分有利，因此近些年來(lái)得到廣泛應(yīng)用和改進(jìn)。傳統(tǒng)方法雖取得了一定的成果，但在機(jī)械手的應(yīng)用上主要存在兩個(gè)缺點(diǎn)需要建立高精度的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于自身和系統(tǒng)模型中存在不確定性問(wèn)題難以進(jìn)行處理，因此很難確保機(jī)械手具有良好的動(dòng)靜態(tài)品質(zhì)，不適用于對(duì)機(jī)械手進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)的控制；控制器的初始輸出力矩過(guò)大，由于機(jī)械手只能承受有限的力矩，因此通過(guò)增大控制系數(shù)這一方法來(lái)提高被控對(duì)象的控制性能受到限制?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)以其非線(xiàn)性特點(diǎn)雖然對(duì)機(jī)械手十分有利，但是控制時(shí)會(huì)產(chǎn)生抖振。本研究主要內(nèi)容包括⑴通過(guò)DH方法，在建立機(jī)器人所需各個(gè)坐標(biāo)系基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)各個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行分析，求解出各個(gè)坐標(biāo)系之間的變換矩陣，再將坐標(biāo)系之間的位置和姿態(tài)關(guān)系有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。其次通過(guò)各個(gè)關(guān)節(jié)變量對(duì)機(jī)器人進(jìn)行正向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程分析，然后利用代數(shù)法（反向變換法）對(duì)機(jī)器人進(jìn)行逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析處理，求出各個(gè)關(guān)節(jié)變量（Θ1，Θ2，Θ3，Θ4，Θ5，Θ6）。⑵由于被控對(duì)象處于滑模面中時(shí)，不受外界干擾和模型等不確定因素的影響且響應(yīng)速度快，根據(jù)機(jī)械手動(dòng)力學(xué)特征，在對(duì)其進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上提出了基于滑模變結(jié)構(gòu)的新的趨近律改進(jìn)算法，該方法有效地提高了關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的收斂速度快速跟蹤期望軌跡，減小了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，削弱了系統(tǒng)抖振，提高了系統(tǒng)的魯棒性。當(dāng)改變關(guān)節(jié)初始位置，該方法可以通過(guò)改變趨近律參數(shù)獲得良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，通過(guò)將其與傳統(tǒng)PID控制算法和雙冪次趨近律滑模控制算法做比較，驗(yàn)證算法的可行性和合理性。⑶通過(guò)改進(jìn)趨近律所提出的控制算法雖然在抑制抖振方面取得了較好的效果，但是仍存在一定局限性且參數(shù)較多選擇隨機(jī)性較大，針對(duì)這一問(wèn)題引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合改進(jìn)趨近律進(jìn)行控制。改進(jìn)控制算法在考慮參數(shù)選值的同時(shí)引入周期干擾，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)表明改進(jìn)的控制算法即使在有周期干擾的情況下仍能保持較好的魯棒性，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性較好。

簡(jiǎn)介：機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，從事點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)；在電子工業(yè)、核工業(yè)、深海、外太空，機(jī)器人正發(fā)揮著巨大的不可替代的作用。尤其在汽車(chē)制造行業(yè)顯得更為普遍。怎樣才能使所設(shè)計(jì)的機(jī)械手節(jié)省能源、運(yùn)動(dòng)精確、提高效率，成為科研人員研究的重點(diǎn)。本論文以日本T3通用型機(jī)械手作為實(shí)體模型，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度研究了五自度串聯(lián)型機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡。本文結(jié)合空間曲線(xiàn)的積分和曲率數(shù)學(xué)知識(shí)，建立了本文機(jī)械手的優(yōu)化模型并對(duì)該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了優(yōu)化，使其滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)軌跡最短，運(yùn)動(dòng)平滑的優(yōu)化目標(biāo)。本論文通過(guò)借鑒日本T3通用型機(jī)械手的幾何結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理，利用PROE三維建模軟件建立了五自由度串聯(lián)型機(jī)械手的實(shí)體模型。同時(shí)，對(duì)所建立的機(jī)械手實(shí)體模型采用DH法建立了該機(jī)械手的桿件坐標(biāo)系，從而確定了機(jī)械手的結(jié)構(gòu)參量和關(guān)節(jié)變量。應(yīng)用機(jī)械手的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程獲得了各桿件的齊次變換矩陣和機(jī)械手在關(guān)鍵點(diǎn)處的關(guān)節(jié)變量值。通過(guò)采用3次多項(xiàng)式對(duì)該機(jī)械手的關(guān)節(jié)軌跡進(jìn)行了規(guī)劃，得到了優(yōu)化函數(shù)的設(shè)計(jì)變量一關(guān)節(jié)軌跡系數(shù)。通過(guò)求解獲得了末端執(zhí)行器的空間位姿函數(shù)，利用空間曲線(xiàn)積分理論建立了機(jī)械手的目標(biāo)函數(shù)和約束條件，然后利用MATLAB軟件中的優(yōu)化功能函數(shù)，進(jìn)行了優(yōu)化求解，并獲得了收斂性結(jié)果。最后應(yīng)用PROMECHANISM模塊對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了仿真，從而得到了機(jī)械手末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡和各關(guān)節(jié)的位移、速度、加速度，為機(jī)械手的性能分析提供了大量數(shù)據(jù)資料。本論文通過(guò)對(duì)五自由度串聯(lián)型機(jī)械手的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手運(yùn)運(yùn)平穩(wěn)，空間運(yùn)動(dòng)軌跡最短的目標(biāo)，最終驗(yàn)證了從研究空間曲線(xiàn)本身的特性來(lái)優(yōu)化機(jī)械手運(yùn)動(dòng)性能理論的正確性，從而擴(kuò)展了機(jī)械手的優(yōu)化理論，為機(jī)械手的設(shè)計(jì)提供了理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

簡(jiǎn)介：本文提出開(kāi)發(fā)無(wú)載人大型機(jī)械臂，配以視頻跟蹤和圖像檢測(cè)手段對(duì)人員不易到達(dá)的橋梁底部進(jìn)行檢測(cè)，有望提高橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的檢測(cè)質(zhì)量和效率。本文設(shè)計(jì)了機(jī)械臂的總體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其主體部分的順序邏輯控制進(jìn)行了規(guī)劃。本文的主要工作是機(jī)械臂終端多自由度視頻頭調(diào)節(jié)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及其參數(shù)自適應(yīng)模糊PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以五自由度機(jī)械手為研究對(duì)象，綜合應(yīng)用微機(jī)控制技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、PWM脈寬直流調(diào)速技術(shù)和光電檢測(cè)技術(shù)，圍繞著多自由度機(jī)械手的參數(shù)自適應(yīng)模糊PID復(fù)合控制做了幾個(gè)方面的工作。在仿真研究和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上比較了ZIEGLERNICHOLSPID和參數(shù)自適應(yīng)模糊PID控制的控制效果，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。

簡(jiǎn)介：燕山大學(xué)燕山大學(xué)碩士學(xué)位論文基于機(jī)械手臂三維直拍橫打模擬技術(shù)研究基于機(jī)械手臂三維直拍橫打模擬技術(shù)研究專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)作者姓名作者姓名郭高品郭高品指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師郭希娟郭希娟國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)工學(xué)碩士學(xué)位論文基于機(jī)械手臂三維直拍橫打模擬技術(shù)研究碩士研究生導(dǎo)師申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別學(xué)科、專(zhuān)業(yè)所在單位授予學(xué)位單位工學(xué)碩士計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)信息科學(xué)與工程學(xué)院燕山大學(xué)

簡(jiǎn)介：隨著各國(guó)對(duì)國(guó)家安全、社會(huì)治安等公共安全事業(yè)的高度重視，以防暴、反恐、消防滅火、排險(xiǎn)救援等為特征的移動(dòng)機(jī)械手發(fā)展十分迅速。移動(dòng)機(jī)械手的穩(wěn)定性成為機(jī)械手完成上述安全工作的關(guān)鍵問(wèn)題，由于環(huán)境的不確定性等原因造成的移動(dòng)機(jī)械手穩(wěn)定性問(wèn)題成為研究的熱點(diǎn)。本論文在國(guó)家863計(jì)劃“危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)器泄漏檢測(cè)與修補(bǔ)移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)”2003AA421040以及河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“面向公共安全的移動(dòng)機(jī)械手目標(biāo)辨識(shí)與定位”E2006000030的支持下，以自主研制的HEBUTⅡ型五自由度移動(dòng)機(jī)械手為研究對(duì)象，針對(duì)移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的非結(jié)構(gòu)環(huán)境和任務(wù)多變的情況，基于“ZMP”概念和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和控制穩(wěn)定性進(jìn)行了深入的研究。在推導(dǎo)各坐標(biāo)系之間的雅可比矩陣的基礎(chǔ)上，建立了基于遞推方法的雅可比矩陣在線(xiàn)估計(jì)模型。在分析移動(dòng)載體的“零力矩點(diǎn)”的基礎(chǔ)上，將其擴(kuò)展為“有效穩(wěn)定區(qū)”，進(jìn)而研究移動(dòng)機(jī)械手在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下受外界擾動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法，建立了運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定了運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性補(bǔ)償范圍。在分析控制誤差補(bǔ)償方法的基礎(chǔ)上，建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動(dòng)機(jī)械手動(dòng)力學(xué)耦合補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)移動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械手臂的協(xié)調(diào)控制。本文的創(chuàng)新性成果與主要工作如下1、研究了HEBUTⅡ型移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；分析了該系統(tǒng)的完整約束與非完整約束，并在此基礎(chǔ)上建立了移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)約束模型，利用微分法求得移動(dòng)平臺(tái)的離散模型，從而建立了移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。2、基于機(jī)械手和移動(dòng)平臺(tái)的子動(dòng)力學(xué)模型及移動(dòng)機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型，確立了力、質(zhì)量和加速度以及力矩、慣量和角加速度之間的關(guān)系，根據(jù)機(jī)械手末端執(zhí)行器和車(chē)體的運(yùn)動(dòng)情況完成了相應(yīng)關(guān)節(jié)力矩的計(jì)算，使其能以期望的加速度和速度運(yùn)動(dòng)，確保良好的位置精度和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；3、通過(guò)對(duì)影響移動(dòng)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性因素的分析，研究并建立了非結(jié)構(gòu)環(huán)境下移動(dòng)機(jī)械手的穩(wěn)定方法及補(bǔ)償范圍?；趯?duì)移動(dòng)載體的“零力矩點(diǎn)”的分析和計(jì)算，將其擴(kuò)展為“有效穩(wěn)定區(qū)”，進(jìn)而研究了移動(dòng)機(jī)械手在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下受外界擾動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法，建立了其評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定了穩(wěn)定補(bǔ)償范圍。構(gòu)建了模擬非結(jié)構(gòu)環(huán)境，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定補(bǔ)償范圍的適用性；4、分析了機(jī)械手靜態(tài)位姿誤差的來(lái)源，對(duì)HEBUTⅡ型系統(tǒng)靜態(tài)位姿誤差所引起的末端位姿誤差進(jìn)行了分析?；谝苿?dòng)機(jī)械手實(shí)際的運(yùn)動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，得到HEBUTⅡ系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因。在分析控制穩(wěn)定性誤差補(bǔ)償方法的基礎(chǔ)上，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動(dòng)機(jī)械手動(dòng)力學(xué)耦合補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)移動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械手臂的協(xié)調(diào)控制；5、在分析移動(dòng)機(jī)械手的可操作性的基礎(chǔ)上，研究并建立了移動(dòng)機(jī)械手在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下受外界擾動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性補(bǔ)償范圍，進(jìn)而提出并建立了基于移動(dòng)機(jī)械手的可操作性和穩(wěn)定性的協(xié)調(diào)控制方法。利用仿真方法建立了模擬的非結(jié)構(gòu)環(huán)境，驗(yàn)證了該穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定性補(bǔ)償范圍的適用性。

簡(jiǎn)介：機(jī)械手系統(tǒng)作為機(jī)器人學(xué)科的一個(gè)重要分支，它已經(jīng)發(fā)展成為工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用最廣泛的設(shè)備裝置。機(jī)械手的核心是控制系統(tǒng)，針對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制最受關(guān)注的兩個(gè)問(wèn)題是關(guān)節(jié)路徑規(guī)劃問(wèn)題和軌跡跟蹤問(wèn)題。本文主要針對(duì)四自由度雙關(guān)節(jié)機(jī)械手軌跡跟蹤控制算法開(kāi)展了研究。軌跡跟蹤問(wèn)題是針對(duì)機(jī)械手在工作過(guò)程中的角位移、角速度和角加速度等參數(shù)的研究主要目的是通過(guò)系統(tǒng)控制器給定雙關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力矩，使得機(jī)械手雙關(guān)節(jié)的角位移、角速度等狀態(tài)變量跟蹤給定的理想軌跡，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)手部末端能平穩(wěn)的完成規(guī)定的作業(yè)流程。機(jī)械手軌跡跟蹤常用控制算法有PID控制算法、自適應(yīng)控制算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法、魯棒自適應(yīng)控制算法、滑模變結(jié)構(gòu)控制算法、迭代學(xué)習(xí)控制算法、模糊NN控制算法等，本文給出了各個(gè)算法在應(yīng)用時(shí)存在的優(yōu)缺點(diǎn)。方法的選用要考慮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及系統(tǒng)本身存在的參數(shù)不確定性和非參數(shù)不確定性的影響。因?yàn)闄C(jī)械手系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能很難用精準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型表示出來(lái)，所以給機(jī)械手在控制方法的應(yīng)用上帶來(lái)了很多難題。針對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)實(shí)際復(fù)雜精確模型中存在的典型問(wèn)題及常用典型控制方法和現(xiàn)代控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)，采用了混合控制算法對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行高精度軌跡跟蹤控制。本文主要研究應(yīng)用了三種混合控制算法，第一種是模糊增益系統(tǒng)與滑?？刂葡嘟Y(jié)合的混合控制算法，消除了系統(tǒng)中干擾、摩擦及不確定項(xiàng)的影響，克服了系統(tǒng)中滑?？刂频亩秳?dòng)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)高精度的參數(shù)軌跡跟蹤控制。第二種是模糊NN與魯棒自適應(yīng)相結(jié)合的混合控制算法，分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中僅受摩擦影響時(shí)、僅受外界干擾時(shí)和受到整個(gè)系統(tǒng)的不確定因素影響時(shí)的參數(shù)軌跡跟蹤控制，得到了機(jī)械力臂精確的角位移軌跡跟蹤曲線(xiàn)。第三種是RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與自適應(yīng)控制相結(jié)合的混合控制算法，引入了觀測(cè)器的概念，實(shí)現(xiàn)了線(xiàn)性觀測(cè)器估計(jì)系統(tǒng)的角速度及用RBF作為補(bǔ)償控制器來(lái)逼近機(jī)械手模型的不確定部分，完成了機(jī)械手系統(tǒng)高精度的參數(shù)軌跡跟蹤控制。在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)械手仿真建模和運(yùn)動(dòng)分析，得到了機(jī)械手在各個(gè)混合控制算法應(yīng)用下雙關(guān)節(jié)角位移、角速度等參數(shù)的高精度軌跡跟蹤控制。最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械手末端的精確控制與精準(zhǔn)定位。

簡(jiǎn)介：隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，機(jī)器人已成為工業(yè)生產(chǎn)中重要的工具，由于其具有能夠代替人完成危險(xiǎn)、繁重、單調(diào)的工作，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本等特點(diǎn)，因此得到了廣泛地應(yīng)用。在碼垛搬運(yùn)工作中，相比傳統(tǒng)的工作模式，機(jī)械手能夠更高效、更精準(zhǔn)地完成生產(chǎn)線(xiàn)上工件的搬運(yùn)碼垛工作。目前用于復(fù)合地板生產(chǎn)線(xiàn)剖分工序中的搬運(yùn)機(jī)械手末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)通用性較差，在面對(duì)不同規(guī)格、不同參數(shù)的板材時(shí)，搬運(yùn)機(jī)械手無(wú)法很好地適應(yīng)變化，無(wú)法適應(yīng)一機(jī)多產(chǎn)品的需要，從而導(dǎo)致機(jī)械手的應(yīng)用具有一定的局限性。為從一定程度上解決復(fù)合地板生產(chǎn)線(xiàn)中搬運(yùn)機(jī)械手對(duì)不同尺寸板材搬運(yùn)適應(yīng)能力差的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一款集成有真空吸附式和夾持式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組合型末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使機(jī)械手能夠一機(jī)多用，從而減少在生產(chǎn)線(xiàn)上工作的機(jī)械手的數(shù)量，以達(dá)到降低地板的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的。文中首先對(duì)常見(jiàn)復(fù)合地板的尺寸、重量參數(shù)及機(jī)械手在生產(chǎn)線(xiàn)中的布局進(jìn)行分析計(jì)算，并以計(jì)算結(jié)果為依據(jù)設(shè)計(jì)了末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，利用SOLIDWKS建立了末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三維模型。在此基礎(chǔ)上利用ADAMS對(duì)末端夾持機(jī)構(gòu)的機(jī)械夾臂及末端夾板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，得到機(jī)械夾臂及末端夾板的位移、速度及加速度曲線(xiàn)，結(jié)果表明其各部分零件不存在干涉，夾持機(jī)構(gòu)機(jī)械夾臂和夾板不存在由速度、加速度突變而引起的運(yùn)行不平穩(wěn)的情況。利用ANSYS對(duì)規(guī)格為50MM30MM4MM的矩形管承重桿進(jìn)行靜力學(xué)分析，得到其應(yīng)力分布圖及應(yīng)變圖，結(jié)果表明，承重桿所受應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的許用應(yīng)力，可進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。將原矩形管規(guī)格更改為50MM30MM2MM，利用ANSYS對(duì)其進(jìn)行有限元分析，得到其應(yīng)力分布圖及形變圖，結(jié)果表明，該空心承重桿仍能夠滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，整機(jī)質(zhì)量減少了3KG。本文結(jié)合復(fù)合地板生產(chǎn)線(xiàn)剖分前后板材的參數(shù)及搬運(yùn)機(jī)械手在生產(chǎn)線(xiàn)上的布局，設(shè)計(jì)了一種新型的組合式末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其可同時(shí)用于剖分工序中剖分鋸首、末端物料的搬運(yùn)碼垛，可從一定程度上提高機(jī)械手的工作效率，降低地板的生產(chǎn)成本。本文設(shè)計(jì)所運(yùn)用的方法可以為同類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與研究提供借鑒。

簡(jiǎn)介：機(jī)器人作業(yè)時(shí)，與作業(yè)對(duì)象直接接觸的部位是機(jī)器人末端執(zhí)行器中的手指抓取機(jī)構(gòu)，抓取目標(biāo)物體是否穩(wěn)定關(guān)系到作業(yè)任務(wù)的成敗。因此針對(duì)目標(biāo)物體的抓取穩(wěn)定性研究是機(jī)器人領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。近年來(lái)隨計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和多傳感器信息融合技術(shù)的快速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)感知機(jī)器人的工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的幾何特征，通過(guò)多傳感器信息融合技術(shù)研究目標(biāo)物體的抓取穩(wěn)定性已成為解決目前問(wèn)題的有效途徑，本文的工作包含以下幾個(gè)方面1機(jī)械手的設(shè)計(jì)。首先是機(jī)械臂的構(gòu)型和整體設(shè)計(jì)，包括對(duì)臂桿長(zhǎng)度的確定，關(guān)節(jié)電機(jī)的計(jì)算選型和手臂的彎曲強(qiáng)度校核；其次對(duì)末端執(zhí)行器的研制，包括設(shè)計(jì)原理，手指驅(qū)動(dòng)形式及計(jì)算分析；用于獲取視覺(jué)信息的TOF相機(jī)、手指夾取機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制和整個(gè)抓取實(shí)驗(yàn)平臺(tái)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及仿真。運(yùn)用DH方法建立機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行正向、逆向求解；運(yùn)用PROE創(chuàng)建機(jī)械手的三維模型，然后導(dǎo)入ADAMS軟件中創(chuàng)建機(jī)械手的虛擬樣機(jī)，通過(guò)ADAMS強(qiáng)大的仿真功能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，測(cè)量各關(guān)節(jié)角速度、關(guān)節(jié)力矩曲線(xiàn)，機(jī)械手末端點(diǎn)位移、速度等相應(yīng)的曲線(xiàn)，以分析了機(jī)械手的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)特性；同時(shí)也驗(yàn)證了關(guān)節(jié)電機(jī)選型計(jì)算的合理性與運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正確性，為機(jī)械手的設(shè)計(jì)優(yōu)化及運(yùn)動(dòng)控制等提供依據(jù)。3兩平行手指機(jī)械手穩(wěn)定抓取理論的歸納與總結(jié)。對(duì)手指與剛性橢球體接觸點(diǎn)的類(lèi)型進(jìn)行力學(xué)分析，通過(guò)對(duì)有摩擦點(diǎn)接觸的兩指力封閉抓取物體推導(dǎo)出滿(mǎn)足空間抓取穩(wěn)定性必要條件和對(duì)接觸抓取穩(wěn)定條件進(jìn)行推導(dǎo)，得出兩并行手指抓取物體界穩(wěn)定性時(shí)的條件；所歸納的兩并行手指穩(wěn)定抓取理論為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)分析提供了理論依據(jù)。4兩平行手指機(jī)械手的穩(wěn)定抓取實(shí)驗(yàn)。首先組建了兩平行手指機(jī)械手抓取實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，而后選取熟雞蛋作為剛性橢球體的特例，基于視覺(jué)信息獲取橢球體橫截面和不同縱截面的幾何特征信息；然后利用所歸納的穩(wěn)定性抓取理論預(yù)測(cè)選取物體最大橫向面輪廓與不同縱向面輪廓的相交點(diǎn)是否滿(mǎn)足穩(wěn)定抓取條件，最后通過(guò)穩(wěn)定抓取實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所選點(diǎn)集，并分析了預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致的原因。實(shí)驗(yàn)成功率為6667％，該實(shí)驗(yàn)初步驗(yàn)證了所歸納的面向剛性橢球體的抓取穩(wěn)定性理論。

簡(jiǎn)介：分類(lèi)號(hào)TD524UDC621學(xué)校代碼10147密級(jí)公開(kāi)碩士學(xué)位論文單臂扭槭壬起吊艦構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)及研究I曼蛐刪娶G照旦曼IG驄A驄D。SL】IL點(diǎn)坦。QJ9I。LH曼1ICI迪G熙曼晚魏魏I點(diǎn)張?chǎng)朓TB曼。熙曼嘶E駔I碧IQ曼LM作者姓名王赫指導(dǎo)教師欒麗君教授申請(qǐng)學(xué)位工程碩士工程領(lǐng)域機(jī)械工程研究方向現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法遼寧工程技術(shù)大學(xué)致謝首先我最要感謝的應(yīng)該是我的導(dǎo)師欒麗君教授，本篇論文是在欒老師的悉心幫助和指導(dǎo)下完成的。在讀研的這兩年里，欒老師的學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)以及忘我的工作態(tài)度給我很大的影響，在學(xué)習(xí)上給了我很大的幫助。同時(shí)欒老師豁達(dá)的胸襟，寬以待人的態(tài)度也是我學(xué)習(xí)的榜樣，在導(dǎo)師身上，我學(xué)到的不僅僅是學(xué)術(shù)知識(shí)，更重要的是為人處世的道理，傳授我很多寶貴的精神財(cái)富，這些財(cái)富將讓我終身受益。在此向我敬愛(ài)的導(dǎo)師欒麗君教授致以崇高的敬意和誠(chéng)摯的感謝。其次，在讀研期間，我的父母對(duì)我的學(xué)習(xí)一直默默的支持和關(guān)心，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我得到了師哥齊建峰、馬志敏，師姐馬慕嘉、付子涵，我的同學(xué)唐連升，室友李自強(qiáng)，寧世偉，以及實(shí)驗(yàn)室的師弟師妹等不能一一提及的家人、同學(xué)、朋友們支持和幫助，在這里對(duì)你們表示由衷的感謝。最后祝福每個(gè)關(guān)心幫助過(guò)我的人平安、健康、幸福、快樂(lè)對(duì)參與論文答辯的評(píng)審專(zhuān)家們致以深深的感謝及崇高的敬意

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簡(jiǎn)介：模塊化機(jī)器人一直是機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的熱門(mén)課題之一該文主要圍繞機(jī)器人機(jī)械操作臂的末端執(zhí)行器機(jī)械手爪的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和研制首先在發(fā)展和完善模塊化設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上探討了機(jī)械手爪的模塊化設(shè)計(jì)原理模塊設(shè)計(jì)手段以及三維造型在模塊化設(shè)計(jì)中的作用并對(duì)模塊設(shè)計(jì)和模塊組合建立了一些準(zhǔn)則對(duì)各種類(lèi)型機(jī)械手爪用系統(tǒng)學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行分析研究用系統(tǒng)分析的結(jié)果去指導(dǎo)綜合得出多種型的方案實(shí)現(xiàn)了型優(yōu)化為機(jī)械手爪的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)在對(duì)機(jī)械手爪模塊設(shè)計(jì)理論探討和機(jī)械手爪型分析、綜合的基礎(chǔ)上根據(jù)軸孔裝配任務(wù)對(duì)機(jī)器人機(jī)械手爪的設(shè)計(jì)要求即結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)靈活、易于控制、質(zhì)量輕等通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)手爪的選型、傳動(dòng)方式的具體分析確定了合理的傳動(dòng)方案研制了一機(jī)械手爪樣機(jī)對(duì)基于軸孔裝配的機(jī)械手爪進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析確定機(jī)械手爪的位置和姿態(tài)在基于軸孔裝配機(jī)械操作臂的控制中確定了步進(jìn)電機(jī)和手爪夾持力的控制方案

簡(jiǎn)介：本文以自主研發(fā)的輕型高速并聯(lián)機(jī)械手為應(yīng)用對(duì)象，研究了該機(jī)械手的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、標(biāo)定、軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，并將其成功應(yīng)用于無(wú)序工件的高速抓取操作。本文主要工作和成果可概括為以下幾個(gè)方面□針對(duì)高速抓取需求和控制系統(tǒng)硬件環(huán)境，確定了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)模式。在此基礎(chǔ)上遵循機(jī)器視覺(jué)的邏輯結(jié)構(gòu)，并結(jié)合視覺(jué)系統(tǒng)的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?！跆岢隽艘环N靈活的攝像機(jī)標(biāo)定方法。該方法以平面標(biāo)定模板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的標(biāo)定塊，通過(guò)構(gòu)造模板圖像和空間坐標(biāo)之間的單應(yīng)矩陣，以及內(nèi)參數(shù)約束方程，利用線(xiàn)性方程求解和非線(xiàn)性誤差整定得到攝像機(jī)的全部?jī)?nèi)外參數(shù)，進(jìn)而完成了整個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)定?！跻詸C(jī)器視覺(jué)理論為指導(dǎo)，結(jié)合虛擬儀器技術(shù)，開(kāi)發(fā)了集圖像采集、圖像處理、圖像分析、數(shù)據(jù)分析等于一體的機(jī)器視覺(jué)軟件，軟件的處理速度和精度均滿(mǎn)足視覺(jué)系統(tǒng)要求?！鯇⒃摍C(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)械手控制系統(tǒng)集成，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該視覺(jué)系統(tǒng)的有效性。本文的研究成果具有較高的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值，可廣泛應(yīng)用于食品、輕工等行業(yè)中無(wú)序物料的高速抓取操作。

簡(jiǎn)介：現(xiàn)行紙芯空濾器生產(chǎn)主要采用立式注塑機(jī)注塑生產(chǎn)，折疊好的紙芯由人工插放于動(dòng)模楔形齒中，壓平后合模注射成形。人工操作效率低，加上車(chē)間溫度高，勞動(dòng)環(huán)境及強(qiáng)度均不利于工人身心健康。折疊后的紙芯難于采用普通的機(jī)械手抓取、安放，本課題組受某公司委托研究設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化放置紙芯嵌件和取出注塑件。本課題首先根據(jù)紙芯空濾器注塑生產(chǎn)的工藝流程，結(jié)合紙芯嵌件的材料形狀特點(diǎn)，采用PROE軟件設(shè)計(jì)紙芯空濾器注塑專(zhuān)用機(jī)械手三維結(jié)構(gòu)模型，主要包括旋轉(zhuǎn)雙臂結(jié)構(gòu)以及手部、手臂和壓緊機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)雙臂結(jié)構(gòu)分別用于紙芯嵌件的放置和注塑件的取出，雙臂并行動(dòng)作提高了效率；手部采用齒形指?jìng)?cè)插方式抓取W型濾紙，解決了柔軟、易破濾紙的抓取難題。其次，利用虛擬樣機(jī)軟件ADAMS對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)的仿真分析，根據(jù)ADAMS的仿真分析結(jié)果確定各執(zhí)行氣缸的參數(shù)，設(shè)計(jì)了氣壓驅(qū)動(dòng)回路系統(tǒng)。接著，根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作的控制要求，設(shè)計(jì)紙芯空濾器注塑機(jī)械手的控制器。控制器的核心部件采用歐姆龍CMP1A的PLC，采集各限位傳感器信號(hào)控制各電磁閥開(kāi)關(guān)，控制驅(qū)動(dòng)氣缸執(zhí)行機(jī)械手的動(dòng)作任務(wù)；采用顯控公司的SAMKOONSA35工業(yè)觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)計(jì)了帶托盤(pán)的紙芯自動(dòng)上料結(jié)構(gòu)。最后，經(jīng)過(guò)非標(biāo)準(zhǔn)件制造、部件裝配調(diào)試和整機(jī)聯(lián)合調(diào)試完成了機(jī)械手研制。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本課題研制的紙芯空濾器注塑專(zhuān)用機(jī)械手能夠較好地完成紙芯嵌件的放置及注塑件的取出動(dòng)作。研究成果解決了企業(yè)注塑生產(chǎn)中的難題，并對(duì)注塑機(jī)機(jī)械手的開(kāi)發(fā)應(yīng)用有一定的借鑒作用。

簡(jiǎn)介：高速精密重載機(jī)械手作為重大裝備制造業(yè)中最主要的工具而被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、船舶、航空、航天、大型機(jī)床、以及鋼鐵冶金等行業(yè)。但由于困擾機(jī)械手工作質(zhì)量、性能和效率的主要因素仍然是重載情況下，機(jī)械手的定位精度、速度以及相應(yīng)帶來(lái)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題?！熬堋?、“重載”和“高速”始終是一個(gè)矛盾的統(tǒng)一體，而要完美的解決這個(gè)統(tǒng)一體的矛盾，就必須找到影響它的因素。影響的主要因素往往不是某一方面的，而主要是來(lái)自機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和末端執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)部或相互之間的機(jī)電液等領(lǐng)域的眾多因素，也不是眾多因素的簡(jiǎn)單疊加，而是眾多因素的相互作用、相互影響、共同作用的合成體。因此“高速精密重載機(jī)械手多領(lǐng)域建模與仿真研究”就成了當(dāng)今研究的新課題。本課題主要完成了以下研究第一，對(duì)高速精密重載機(jī)械手的總體、結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的探討，同時(shí)對(duì)高速精密重載機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)理論進(jìn)行了研究。第二，提出了一種用于汽車(chē)裝配的高速精密重載機(jī)械手。對(duì)機(jī)械手的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分析，并對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括零部件和總體裝配和建模，最后應(yīng)用動(dòng)力學(xué)的理論對(duì)這種六自由度裝配機(jī)械手進(jìn)行了正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。第三，提出了高速精密重載手機(jī)電液多領(lǐng)域仿真研究理論與方法首先對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度和加速度曲線(xiàn)。其次應(yīng)用AMESIM軟件對(duì)機(jī)械手的控制系統(tǒng)電液方面進(jìn)行了分析和仿真；通過(guò)分析仿真結(jié)果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移、壓力、速度和加速度曲線(xiàn)得出了如下研究成果該控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械手在行程范圍內(nèi)任意位置可控，能實(shí)現(xiàn)精確定位，且響應(yīng)速度快，能取得良好的控制效果，進(jìn)一步驗(yàn)證了所建模型的正確性和控制系統(tǒng)的有效性。通過(guò)對(duì)高速精密重載機(jī)械手虛擬模型的運(yùn)動(dòng)分析和控制系統(tǒng)的仿真，驗(yàn)證了機(jī)械手的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)性能、功能指標(biāo)的影響規(guī)律，使其實(shí)現(xiàn)“高速”、“精密”和“重載”三方面的性能合理融合，從而為高速精密重載機(jī)械手性能評(píng)價(jià)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)提供了理論依據(jù)和參考。

簡(jiǎn)介：目前中國(guó)的半導(dǎo)體激光管的生產(chǎn)效率相對(duì)低下主要是因?yàn)樯a(chǎn)中只有單功能設(shè)備需要人工干預(yù)經(jīng)過(guò)調(diào)研我們和中科院半導(dǎo)體研究所決定合作開(kāi)發(fā)一臺(tái)設(shè)備稱(chēng)為多軸精密機(jī)械手突破當(dāng)前生產(chǎn)中存在的瓶頸問(wèn)題實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體TO管座轉(zhuǎn)移的自動(dòng)化提高生產(chǎn)效率該文主要論述了多軸精密機(jī)械手的總體設(shè)計(jì)方案包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣部分和控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在設(shè)備的研制過(guò)程中我們成功設(shè)計(jì)了可旋轉(zhuǎn)、帶彈性鍵定位功能的負(fù)壓機(jī)械爪可自動(dòng)開(kāi)關(guān)鋁模條銅片的機(jī)構(gòu)鋁模條連續(xù)輸送、準(zhǔn)確推入工作軌道的輔助送料系統(tǒng)以及開(kāi)關(guān)運(yùn)用了快速、準(zhǔn)確時(shí)序控制的多軸控制器使得課題取得圓滿(mǎn)的成功同時(shí)在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高精度控制并且總結(jié)出一套復(fù)雜設(shè)備的快速在線(xiàn)調(diào)整方法