簡介：永磁同步電機（PMSM）由于其擁有較高的功率因數(shù)，高性能運動控制快速定位和高精度的優(yōu)點，已廣泛應用于工業(yè)機器人系統(tǒng)，特別是交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)。數(shù)字信號處理器（DSP），大大提高了永磁同步電機在伺服驅(qū)動器應用中的潛力。大多數(shù)控制器驅(qū)動的永磁同步電機，采用磁場定向控制模式。這種控制方法在理論上使電機獲得了最大控制性能。本文介紹了一種基于TMS320F28035DSP芯片的點對點高性能位置永磁同步電機控制器的驅(qū)動系統(tǒng)。由于此電機驅(qū)動系統(tǒng)具有快速運行的特點和完整的外圍電路，因此，可以通過DSP軟件集成實現(xiàn)了一種全數(shù)字化控制的永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)，其包含電流矢量控制方法，SVPWM的生成，AD轉(zhuǎn)換，坐標轉(zhuǎn)換，QEP檢測和控制算法。為了提高永磁同步電機伺服系統(tǒng)的性能，在三個控制環(huán)中都運用和設計了PI伺服控制器。為了驗證本文所提出系統(tǒng)的有效性，建立了一套由永磁同步電機和TI公司生產(chǎn)的高壓數(shù)字電機控制套件組成的實驗系統(tǒng)，其實驗結(jié)果驗證了該系統(tǒng)的有效性。

簡介：隨著機器人技術的發(fā)展和知識經(jīng)濟的出現(xiàn)，工業(yè)機器人在現(xiàn)代制造業(yè)中起著越來越大的作用?，F(xiàn)代機械手的優(yōu)化設計，能有效的保證機械手結(jié)構(gòu)在安全可靠的運行環(huán)境下，達到減小結(jié)構(gòu)尺寸，降低制造成本，提高設計制造效率的目地。本文主要完成的工作和得到的結(jié)論如下（1）對東方集團有限公司完成特定工作過程的機械手整體結(jié)構(gòu)和設計步驟及其完成工作的工藝過程、工步時間、基本參數(shù)等進行了簡介，明確了此機械手的基本性能和工作要求，對機械手的整體設計進行了掌握。（2）對機械手進行有限元建模和仿真，根據(jù)實際的需要，對模型進行了必要的簡化。（3）通過對機械手運動過程中所受到的靜載荷進行分析，對機械手靜動態(tài)特性有了了解，掌握了機械手的各部分結(jié)構(gòu)在工作過程中的受到的應力情況和產(chǎn)生相應的變形情況。（4）設定相應的設計參數(shù)，對這些設計參數(shù)進行有限元分析，得出對系統(tǒng)有影響較大的設計參數(shù)，對系統(tǒng)進行有效的改進，提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方案。研究表明，有限元法有利于為機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計提出方法。通過對熱壓成型機械手的有限元分析計算，能清晰地了解到構(gòu)件每一點的應力、應變及位移，構(gòu)件的穩(wěn)定性及動態(tài)特性，同時可方便地對結(jié)構(gòu)作反復的修改，達到優(yōu)化設計的目的。利用有限元分析軟件ANSYS可以得知機械手運動過程中受力和變形情況，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，可以提高機械手的自身的穩(wěn)定性，為機械手的優(yōu)化設計、動態(tài)響應控制提供了一種可靠的方法。

簡介：本課題基于凸輪機構(gòu)設計理論對數(shù)控加工中心立臥兩用換刀機械手進行研究和設計以SIEMENSNX60軟件為開發(fā)平臺進行虛擬樣機的設計。在課題研究中通過對三種方案的比較選擇了較為合理的設計方案針對此方案進行詳細的設計和計算。主要包括1機械手的手爪結(jié)構(gòu)設計確定了立臥兩用換刀機械手的手爪類型并對其進行了結(jié)構(gòu)設計。2驅(qū)動部分的設計該機械手采用3個伺服電機驅(qū)動分別完成機械手帶動刀具180度旋轉(zhuǎn)、機械手進行立臥轉(zhuǎn)換、帶動凸輪軸完成插刀和拔刀運動。在設計時首先確定了各電動機的類型然后通過計算確定了伺服電動機的功率和型號。機械手卡爪動作由氣缸控制實現(xiàn)夾緊及松開。3立臥轉(zhuǎn)換機構(gòu)的設計立臥轉(zhuǎn)換機構(gòu)主要由傳動軸、聯(lián)軸器和箱體等組成由伺服電動機帶動軸轉(zhuǎn)動使機械手轉(zhuǎn)過90度以實現(xiàn)機械手的立臥轉(zhuǎn)換。4凸輪機構(gòu)的設計采用平面凸輪機構(gòu)實現(xiàn)機械手插刀和拔刀運動由伺服電機驅(qū)動。在設計時根據(jù)總體設計中提出的要求確定出從動件的運動規(guī)律并根據(jù)從動件的運動規(guī)律得出平面凸輪的理論廓線和實際廓線繼而設計出凸輪機構(gòu)。5虛擬樣機的設計在上述設計和計算的基礎上利用SIEMENSNX60軟件進行了立臥兩用平面凸輪式換刀機械手的虛擬樣機設計。本課題的創(chuàng)新之處主要有1驅(qū)動部分采用了三個伺服電機的設計方案簡化了換刀機械手傳動部分的設計和加工適用于定制或生產(chǎn)批量較小的情況同時由于傳動鏈很短最大程度的減小了傳動過程中引入的誤差、也有效地降低了傳動鏈的故障率。2在產(chǎn)品開發(fā)過程中將傳統(tǒng)設計方法和虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術綜合運用在SIEMENSNX60平臺上進行了虛擬樣機的研究和開發(fā)加快了產(chǎn)品的開發(fā)速度提高了產(chǎn)品的設計水平。

簡介：該文簡要地介紹了工業(yè)機器人的概念機械手的組成和分類機械手的自由度和座標型式氣動技術的特點PLC控制的特點及國內(nèi)外的發(fā)展狀況該文對機械手進行了總體方案設計確定了機械手的座標型式和自由度確定了機械手的技術參數(shù)同時分別設計了機械手的夾持式手部結(jié)構(gòu)以及吸附式手部結(jié)構(gòu)設計了機械手的手腕結(jié)構(gòu)計算出了手腕轉(zhuǎn)動時所需的驅(qū)動力矩和回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動力矩設計了機械手的手擘結(jié)構(gòu)設計了手臂伸縮、升降用液壓緩沖器和手壁回轉(zhuǎn)用液壓緩沖器設計出了機械手的氣動系統(tǒng)繪制了機械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖對氣壓系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制進行了研究大大提高了繪圖效率和圖紙質(zhì)量利用可編程序控制器對機械手進行控制選取了合適的PLC型號根據(jù)機械手的工作流程制定了可編程序控制器的控制方案畫出了機械手的工作時序圖和梯形圖并編制了可編程序控制器的控制程序

簡介：機器人作為替代人類勞動的最好的工具之一從它誕生之日起到現(xiàn)在以及將來都將是人類的最好助手被廣泛地應用在工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)應用中。機械手作為機器人的一種集機械技術、電子技術和自動控制技術于一體是機器人學的一個重要分支具有廣闊的應用前景。移動機器人的發(fā)展又大大地拓展了傳統(tǒng)機器人的工作空間。移動機器人的應用領域越來越廣泛其重要發(fā)展方向是實現(xiàn)全自主化。移動機械手是由機械手固定在移動平臺上構(gòu)成的一類特殊的移動機器人系統(tǒng)。其中機械手用來實現(xiàn)抓取和定位物體而平臺的作用是用來擴展機械手的工作空間給機械手提供一個更好的工作環(huán)境。針對目前移動機械手普遍存在的模塊化及重型化的特點本文設計了一種小型化低成本的移動機械手。并對該機械手的數(shù)學模型進行分析利用仿真軟件對機械手的工作空間計算。利用神經(jīng)網(wǎng)絡強大非線性處理能力采用了基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡的理論對機械手的逆運動學問題進行求解從而實現(xiàn)在已知環(huán)境下的目標定位。在此理論的基礎之上本文提出了移動機械手的硬件體系其中包括移動平臺、六自由度機械手電機驅(qū)動模塊超聲傳感器和通訊模塊等。其中電機驅(qū)動模塊用來控制機械手和移動平臺的運動超聲傳感器用來實現(xiàn)輔助定位目標物通訊模塊實現(xiàn)上位機將數(shù)據(jù)傳給下位機執(zhí)行。

簡介：近年來，搭載了雙目立體視覺系統(tǒng)的AUV水下操作手系統(tǒng)（AUVMANIPULATSYSTEMAUVMS）為海洋環(huán)境的勘測與開發(fā)起到重要的推動作用?；陔p目立體視覺的AUVMS能夠完成以下工作在深海完成對海底生物和環(huán)境礦產(chǎn)資源調(diào)查和采樣分析、石油天然氣管線的檢查、海底光纜的檢查，水下工程的實現(xiàn)等等。為了實現(xiàn)了AUVMS系統(tǒng)對水下目標物進行自主抓取的功能，本文針對水下機器人雙目視覺測距技術和機械手視覺控制技術進行了研究。本文首先介紹了機器人視覺控制技術的主要研究內(nèi)容和機器人視覺系統(tǒng)的分類，指出了機器人視覺控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，并對國內(nèi)外水下機械手研究現(xiàn)狀進行了闡述。對水下攝像機標定技術的研究。分別在靜水中和水流擾動狀態(tài)下的對水下雙目攝像機進行了立體標定實驗，并分析實驗數(shù)據(jù)，對比標定結(jié)果。利用對畸變圖的分析，對比了靜水狀態(tài)下和水流擾動狀態(tài)下水下攝像機不同的標定結(jié)果。分析結(jié)果表明水流擾動對水下攝像機的標定有著一定影響，指出了在水下作業(yè)環(huán)境中進行實時攝像機標定的必要性。研究了標定板圖片數(shù)量的變化、標定板位姿的變化對攝像機標定結(jié)果的影響，從改變布放水下標定板的位置和姿態(tài)入手，設法降低攝像機的標定誤差，獲得了與實際場景更為接近的校正圖像。在應用水下雙目立體視覺系統(tǒng)對水下目標物進行測距之前，需要首先對水下圖像進行預處理?；谥狈綀D均衡化的水下圖像增強技術有效的改善了原始水下圖像的質(zhì)量，為視覺測量打好了基礎。雙目立體視覺測量在具體的實現(xiàn)過程中，其主要是借助視差，從而使水下攝像機能夠?qū)ξ矬w所在的具體位置進行測量，進而對目標物的深度信息和三維形狀予以還原。本文應用BM算法、SGBM算法、SIFT算法分別對水下目標物的雙目圖像進行立體匹配實驗，生成了對應的視差圖，進一步分析了這幾種立體匹配算法所生成視差圖的優(yōu)缺點。由于水下環(huán)境的特殊性，所以在進行水下圖像立體匹配過程中，其可以獲取的信息相對較少。結(jié)合這種情況，在進行水下視差圖呈現(xiàn)的過程中就SIFT算法進行完善，通過參數(shù)改進來提升其檢測特征點的數(shù)量，確定了適用于水下雙目視差匹配生成的主曲率系數(shù)和高斯核參數(shù)。研究了攝像機坐標系和機械手坐標系之間轉(zhuǎn)換矩陣的算法。提出了一種基于水下機械手本體手臂的手眼標定算法。結(jié)合手爪在攝像機坐標系下和機械手坐標系下的位置信息，基于幾何算法，對攝像機坐標系與機械手坐標系之間的轉(zhuǎn)換矩陣進行了標定。本文中，水下機械手采用基于位置的視覺伺服控制方式，依據(jù)水下目標圖像的信息來計算水下目標物在機械手坐標下的三維坐標，通過逆運動學反解出機械手各關節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，控制伺服電機驅(qū)動機械手各關節(jié)進行運動。通過水下攝像頭對機械手末端執(zhí)行器到達的位置進行圖像采集，求得機械手實際到達的位置坐標，比較期望的目標物體的位置坐標和實際到達的位置坐標之間的差值，不斷調(diào)節(jié)機械手末端執(zhí)行器的位置從而最終達到期望位置。在水池中，基于雙目視覺系統(tǒng)的測量信息，控制引導水下機械手到達目標零件的位置，完成了水下機械手的視覺伺服控制實驗，對本文中所研究的水下視覺測量方法和水下機械手視覺控制方法進行了驗證。實驗結(jié)果表明，本文的視覺測距和視覺控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)水下機械手對水下目標的趨近任務，本文所提出的水下目標物測距和水下機械手運動控制方案是有效的和可行的。

簡介：噴涂操作是一個有害、危險的工種最適合機械手或機器人操作。低成本自動化的噴涂機械手則是許多中小企業(yè)的首選合理的安裝二至三個全自動噴涂機械手分別在不同坐標軸方向噴涂便可完成整個工件噴涂作業(yè)其作用可替代噴涂機器人。因此噴涂機械手用途更加廣泛應用價值更高。本文以自動噴涂機械手控制系統(tǒng)為研究對象通過對其控制系統(tǒng)進行分析與設計并成功應用于實際生產(chǎn)。本文描述了制定自動噴涂機械手控制方案；分析控制方案涉及到的各個環(huán)節(jié)優(yōu)化元器件配置；對控制系統(tǒng)主機、傳感器、執(zhí)行器、變頻器等進行選型；編制控制軟件等內(nèi)容。自動噴涂機械手的由減速器、鏈輪、鏈條、槍架、變頻調(diào)速系統(tǒng)和電控部分組成。整套系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)為變頻器驅(qū)動電動機電動機經(jīng)蝸輪蝸桿變速箱傳動再經(jīng)鏈輪傳動帶動鏈條及噴槍運動。同時安裝在變速箱出力端的光電編碼器被帶動產(chǎn)生脈沖信號。編碼器的脈沖信號經(jīng)PLC內(nèi)置的高速計數(shù)器輸入端獲得計數(shù)值從而得知噴槍的高度及速度信息由PLC控制變頻器實現(xiàn)噴涂機械手上下往復運動。裝設兩個減速限位開關兩個上限、下限位開關；上下行程可設定上升／下降速度可設定；并且行程、速度分別可調(diào)。

簡介：隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展以及氣動技術本身的優(yōu)點氣動機械手已經(jīng)廣泛應用于生產(chǎn)自動化的各個行業(yè)。氣動人工肌肉作為一種新型的氣動執(zhí)行元件具有結(jié)構(gòu)簡單、功率自重比大、柔順性好等優(yōu)點已經(jīng)在仿生機器人、仿生醫(yī)學、服務機器人等領域得到了廣泛的應用。氣動肌肉驅(qū)動的機器人手臂是一類具有良好柔順性能的機器人手臂在眾多領域具有突出的優(yōu)勢。在氣動肌肉驅(qū)動的機器人手臂系統(tǒng)中機械手臂關節(jié)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)、位置控制、遠程控制等是其中最為重要的關鍵技術問題。本文以原有氣動肌肉機械手臂為背景改進了機械手臂并對氣動機械手臂的關鍵技術進行了研究并利用實驗對研究結(jié)果進行了詳細的驗證。本文的主要工作包括結(jié)合實測數(shù)據(jù)并綜合考慮氣動人工肌肉端部影響、橡膠彈性力和橡膠筒與纖維層之間摩擦力等因素給出輸出力、壓力和肌肉長度三者之間的關系提出了一種簡單方便的氣動人工肌肉數(shù)學模型并采用數(shù)值擬合的方法驗證了該數(shù)學模型的正確性。設計了一種七自由度的氣動機械手臂該手臂包括腕關節(jié)、肘關節(jié)和肩關節(jié)。其中腕關節(jié)、肘關節(jié)采用虎克鉸來實現(xiàn)機械手部的上下、左右移動和前臂的彎轉(zhuǎn)、扭曲運動肩關節(jié)采用分離的三自由度形式來實現(xiàn)整個手臂旋轉(zhuǎn)、屈展和抬升運動。通過運動仿真驗證了機構(gòu)的合理性得到了手臂各關節(jié)的理論運動角度。對該手臂進行了運動學分析得出了關節(jié)轉(zhuǎn)角和未端之間的運動學解。采用PID控制器對關節(jié)進行了閉環(huán)控制研究并通過實驗證明了PID控制器的可行性和有效性。但PID控制關節(jié)的響應時間太長不能滿足機械手臂軌跡規(guī)劃的需求因此又設計了一種具有自適應、自學習功能的單神經(jīng)元自適應PID控制器來提高關節(jié)的控制性能實驗證明該控制器使氣動肌肉驅(qū)動的關節(jié)響應時間短、位置精度高。設計開發(fā)了一種基于NRF905無線收發(fā)芯片和51單片機的氣動機械手臂遠程遙控系統(tǒng)并對遠程遙控系統(tǒng)的控制區(qū)域和氣動肌肉機械手關節(jié)控制效果進行了實驗研究。實驗表明該遠程遙控系統(tǒng)在室內(nèi)100M區(qū)域內(nèi)能夠較好的對氣動肌肉機械手臂進行遠程控制。

簡介：點擊查看更多水下機械手信息融合及作業(yè)規(guī)劃研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：搭載在水下運載器上的深海七功能主從液壓機械手擴展了人類在海洋資源開發(fā)、海洋科學研究和深海水下作業(yè)等方面的作業(yè)能力，對于深海七功能主從液壓機械手及其關節(jié)位置跟蹤控制方法的研究具有重要的意義。本文研究了深海七功能主從液壓機械手系統(tǒng)及其非線性魯棒控制方法。論文提出了一種新的基于液壓補償環(huán)的雙螺旋傳動的從手肘關節(jié)結(jié)構(gòu)，解決了從手肘關節(jié)的低速大扭矩、大擺角、配油配電和高度集成化問題以從手肘關節(jié)研究對象，研究了具有參數(shù)不確定、未知外界擾動和部分狀態(tài)反饋的肘關節(jié)非線性魯棒控制方法在成功研制了國家高技術研究發(fā)展計劃4500米級深海七功能主從液壓機械手的基礎上，提出了針對具有參數(shù)不確定性、強非線性、液壓系統(tǒng)和機械系統(tǒng)強耦合以及部分狀態(tài)反饋的深海主從液壓機械手從手系統(tǒng)的多輸入多輸出非線性魯棒控制方法，解決了從手關節(jié)位置的跟蹤控制問題。本文共分為七章，各章內(nèi)容概括如下第一章，介紹了深海七功能主從液壓機械手系統(tǒng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，指出當前深海七功能主從液壓機械手系統(tǒng)的難點和不足介紹了目前深海七功能主從液壓機械手從手的肘關節(jié)實現(xiàn)的各種方法并回顧了當前比較流行的各種機械手控制方法最后闡述了本課題的研究意義、研究難點和研究內(nèi)容。第二章，介紹了深海七功能主從液壓機械手系統(tǒng)的開發(fā)背景、總體結(jié)構(gòu)設計、各分系統(tǒng)組成，以及各子系統(tǒng)的性能特點等。第三章，針對當前深海七功能主從液壓機械手從手肘關節(jié)的配油配電、低速大扭矩、大擺角、高度集成的問題，提出基于液壓補償環(huán)的、具有配油配電功能的、雙螺旋傳動的從手肘關節(jié)結(jié)構(gòu)。本章首先介紹從手肘關節(jié)的研究背景，詳細研究了雙螺旋液壓傳動的各種配置、運動學和動力學模型，在此基礎上提出了基于壓力補償環(huán)的雙螺旋液壓擺動傳動和具有配油、配電功能的深海七功能主從液壓機械手從手肘關節(jié)。最后通過臺架試驗驗證所研究的深海七功能主從液壓機械手從手肘關節(jié)運動學特性和動力學特性，證明了深海七功能主從液壓機械手從手肘關節(jié)良好的低速大扭矩傳動特性。第四章，針對存在參數(shù)不確定性、液壓系統(tǒng)和機械系統(tǒng)強耦合、強非線性特性的從手肘關節(jié)角度位置跟蹤控制問題，提出了基于魯棒自適應控制的全狀態(tài)反饋非線性魯棒控制方法，該方法是基于BACKSTEPPING控制設計方法和魯棒自適應控制方法，使用LYAPUNOV穩(wěn)定性理論，證明了當存在系統(tǒng)參數(shù)不確定時閉環(huán)系統(tǒng)的全局漸近穩(wěn)定性和跟蹤誤差的漸近收斂性。仿真和實驗研究表明，所提出的全狀態(tài)反饋非線性魯棒自適應控制方法具有良好的控制品質(zhì)和魯棒性能。本章還針對同時具有參數(shù)不確定性和部分狀態(tài)反饋的深海七功能主從液壓機械手從手肘關節(jié)的非線性魯棒控制問題，提出了基于魯棒觀測器的魯棒自適應控制方法，解決參數(shù)不確定性和部分狀態(tài)反饋同時存在的控制難點問題。通過仿真研究和實驗表明基于魯棒觀測器的魯棒自適應控制器具有很好的控制品質(zhì)和魯棒性能，觀測器的觀測位置和速度誤差具有較好的收斂性。第五章，針對基于模型控制的控制器設計對受控系統(tǒng)精確模型要求，詳細分析了深海七功能主從液壓機械手從手的DH坐標變換矩陣，并以此為基礎建立了末端執(zhí)行器的雅克比矩陣和各個從手連桿質(zhì)心的雅克比矩陣，從而得到機械手從手多剛體系統(tǒng)的總動能和勢能，利用拉格朗日能量法建立機械手從手的多剛體動力學方程。文中還討論了從手各連桿質(zhì)量屬性的獲得以及應用到深海水場合下的液壓機械手從手動力學模型勢能力補償方法文中還介紹了利用MATLABSIMULINK仿真軟件和PROENGINEERING接口直接建立深海七功能主從液壓機械手從手的多剛體動力學SIMULINK仿真模型。最后通過應用具有重力補償?shù)腜D控制器對深海七功能主從液壓機械手從手的多剛體動力學模型進行位置跟蹤仿真來驗證所建立的模型的正確性。第六章，針對具有參數(shù)不確定性、液壓和機械系統(tǒng)強非線性耦合特性的深海七功能主從液壓機械手從手的多輸入多輸出關節(jié)位置跟蹤的魯棒控制問題，提出了基于滑?？刂频亩嘧兞枯斎胼敵龇蔷€性魯棒控制方法，利用BACKSTEPING控制器設計方法，對液壓機械手系統(tǒng)進行解耦控制，使用基于LYAPUNOV穩(wěn)定性理論的設計方法保證了控制器的穩(wěn)定性和漸進收斂的特性，通過在4500米級深海七功能主從液壓機械手實驗平臺上的仿真和實驗研究表明，所提出的控制方法具有很好的控制品質(zhì)和魯棒性能。本章還利用第四章提出的基于魯棒觀測器的魯棒自適應控制器設計方法，研究機械手從手基于魯棒觀測器的多輸入多輸出魯棒自適應控制方法，從理論上解決了具有參數(shù)不確定性、未知外界干擾、部分狀態(tài)反饋以及液壓系統(tǒng)和機械系統(tǒng)強非線性耦合的位置跟蹤控制問題。第七章，總結(jié)歸納了本文的主要研究工作和創(chuàng)新點，對深海七功能主從液壓機械手前沿研究作出展望以及未來所需要繼續(xù)開展的工作。

簡介：本文密切結(jié)合食品、醫(yī)療、電子行業(yè)等包裝領域的需求系統(tǒng)研究一種新型全回轉(zhuǎn)并聯(lián)機械手的運動學標定問題。主要內(nèi)容涉及機械手運動學建模、基于空間矢量法的誤差建模與誤差源靈敏度分析、基于球桿儀檢測的參數(shù)辨識模型以及運動學標定方法與實驗研究。論文取得以下主要研究成果建立了機械手運動學模型在此基礎上建立了基于空間矢量鏈法的誤差映射模型利用機構(gòu)平行四邊形支鏈的結(jié)構(gòu)特性通過數(shù)學變換分離出位置誤差和姿態(tài)誤差映射模型。采用全域靈敏度評價指標對所有誤差源進行靈敏度分析確定各幾何誤差參數(shù)對末端精度的影響關系為零部件公差設計提供了理論依據(jù)。建立了基于球桿儀檢測的參數(shù)辨識模型以機構(gòu)的末端三平動的運動特征和誤差源的辨識性為依據(jù)確定了測量軌跡。計算機仿真結(jié)果顯示辨識出的幾何誤差源是理論設定的高階無窮小從而驗證了參數(shù)辨識模型的有效性。提出了修正系統(tǒng)輸入的誤差補償流程并開展運動學標定實驗研究。將末端位置作為補償分量進行補償時實驗結(jié)果顯示補償前后誤差減少65％與計算機仿真結(jié)果相一致從而驗證了文中所采用的運動學標定方法是有效的。

簡介：點擊查看更多網(wǎng)球揮拍機械手設計與實現(xiàn)研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：氣動系統(tǒng)以其價廉、簡單、抗污染能力強等特點在工業(yè)自動化中得到愈來愈廣泛的應用氣動伺服控制技術作為一種自動控制手段在眾多的工業(yè)領域中已經(jīng)成功的獲得了應用該文在對氣動位置伺服系統(tǒng)的特性進行研究的基礎上通過對控制策略的理論和實驗研究實現(xiàn)了氣動位置伺服系統(tǒng)的高精度控制氣缸的摩擦力和閥的質(zhì)量流量特性是影響氣動位置控制系統(tǒng)的主要因素該文首先對氣缸的動靜態(tài)特性進行了理論分析通過實驗來建立氣缸的摩擦力、比例流量閥流量特性近似的數(shù)學模型對電氣機械手位置控制系統(tǒng)建立了非線性數(shù)學模型并通過計算機仿真技術對系統(tǒng)特性進行研究討論了系統(tǒng)參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響得出系統(tǒng)對階躍信號、方波信號等的響應特性在此基礎上對氣動位置伺服系統(tǒng)進行了相應的控制策略研究由于系統(tǒng)具有嚴重非線性經(jīng)典控制方法如PID控制很難獲得良好的控制效果不適合于控制對象參數(shù)變化、非線性程度大等場合神經(jīng)網(wǎng)絡具有很強的逼近非線性曲線的能力和泛化能力即非線性映射能力該文利用神經(jīng)網(wǎng)絡的學習功能在線調(diào)整參數(shù)抑制因參數(shù)變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響成功設計出神經(jīng)網(wǎng)絡模型參考自適應控制器并進行了仿真和實驗研究結(jié)果表明同PID控制相比該文所提出的控制策略能明顯改善系統(tǒng)的動態(tài)性能最后設計并建立了氣缸的性能檢測系統(tǒng)以及氣動位置伺服控制系統(tǒng)編制出計算機輔助測試軟件和系統(tǒng)控制軟件對氣動位置伺服系統(tǒng)的控制性能進行了實驗研究

簡介：在基礎裝備制造業(yè)日趨重要的形勢下，加工中心使用的自動換刀裝置已經(jīng)成為世界各國研究的重點，而刀庫及機械手作為自動換刀裝置的重要組成部件，對于實現(xiàn)數(shù)控機床自動化、高精度、高效能的工作具有重要意義。針對國產(chǎn)刀庫及機械手在可靠性和性能方面與國外先進產(chǎn)品的差距，本文以鏈式刀庫及機械手為研究對象，結(jié)合國家科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”，對刀庫及機械手系統(tǒng)進行了可靠性試驗、分析與評估技術等方面的研究，為國產(chǎn)高端自動換刀裝置的可靠性增長與設計提供理論依據(jù)和檢驗手段。針對鏈式刀庫及機械手早期故障間隔短、頻率高、可靠性薄弱環(huán)節(jié)多的問題，在搭建鏈式刀庫及機械手可靠性試驗臺的基礎上，提出了系統(tǒng)的早期故障試驗技術并予以實施。根據(jù)早期故障試驗收集的故障數(shù)據(jù)，對鏈式刀庫及機械手的故障模式、故障原因、故障部位進行了詳細的FMEA分析，并研究了基于專家打分法的系統(tǒng)風險系數(shù)RPN計算排序方法，找出了鏈式刀庫及機械手的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。刀庫及機械手系統(tǒng)的現(xiàn)場跟蹤試驗樣本少、周期長。為解決此技術難點，提出了基于小子樣、加速壽命試驗的可靠性測定試驗方案，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行了可靠性特征量參數(shù)的計算評估。采用超過概率權(quán)重矩法建立了鏈式刀庫及機械手故障間隔換刀次數(shù)的三參數(shù)威布爾分布模型，并進行了參數(shù)求解。在此基礎上，利用信息論中的相關知識，提出了基于信息熵理論的鏈式刀庫及機械手可靠性綜合評估技術。充分利用復雜機電系統(tǒng)各組成零部件的大量可靠性試驗信息，在對系統(tǒng)進行“金字塔”建模的基礎上，進行相鄰兩級之間試驗信息的折合，最后針對鏈式刀庫及機械手進行了可靠度近似限的計算。

簡介：現(xiàn)代化工業(yè)中，勞動力越來越緊缺，尤其是在繁重、環(huán)境惡劣的工業(yè)生產(chǎn)中更加明顯，因此工業(yè)自動化已經(jīng)成為研究的重點。機械手是工業(yè)自動化中關鍵的機械設備，機械手的性能，要求不斷提高工作精度和作業(yè)速度，增加機構(gòu)的自由度，提高通用性和靈活性，同時還要求降低成本，控制簡單，安全可靠。因此，工業(yè)機械手的研究處于機械手研究的前沿。首先，在機器人運動學及動力學研究的基礎上，用DH法建立了六自由度機械手運動學模型，得到了機械手的正運動學方程，并進行了逆運動學分析，隨后分析了機械手的工作空間，為建立機械手的軌跡規(guī)劃奠定了基礎。其次，簡單介紹了研究動力學的方法，利用拉格朗日方程建立了機械手的動力學方程，得到了機械手的勢能和動能。利用三維建模軟件PROE建立了機械手的三維模型，并將其導入動力學分析軟件ADAMS中，并添加運動約束驅(qū)動，在各個關節(jié)處得到了關節(jié)力矩、角速度、角加速度的關系曲線，利用虛擬樣機技術對六自由度機械手的動力學進行仿真，可達到提高設計性能、降低設計成本、減少產(chǎn)品開發(fā)時間的目的，并為機械手控制的研究奠定基礎。最后，介紹了機械手的路徑軌跡的描述，討論了機械手路徑軌跡的優(yōu)化算法，并以此為中心，向前延伸到機械手運動學的逆解變換，向后擴展到ADAMS的動力學仿真。前者是優(yōu)化算法的重要前提，后者則能對優(yōu)化算法得到的結(jié)果進行必要的驗證和評價。仿真結(jié)果表明，優(yōu)化算法在保證了時間最優(yōu)的前提下，具有較好的動力學性能。