簡介：隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)的控制方式也越來越多。但是，目前市場上機(jī)械手控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和人機(jī)交互等方面都沒有良好的改善。因此，本文旨在設(shè)計(jì)一款具有良好人機(jī)交互界面、很好實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和安全性的注塑機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)。本文結(jié)合三軸注塑機(jī)機(jī)械手的硬件結(jié)構(gòu)，首先介紹了機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求和需要的外設(shè)。其次，介紹機(jī)械手控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，以及主控器與外設(shè)的通信設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，通過PC104板卡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，對PC104信號(hào)進(jìn)行定義實(shí)現(xiàn)通信。CAN通信電路實(shí)現(xiàn)主控制板與伺服控制板的通信，通過伺服控制板接口通信，實(shí)現(xiàn)伺服控制板與伺服電機(jī)和伺服放大器的通信，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)械手運(yùn)行位置和狀態(tài)的控制和監(jiān)督。通信板主要是接口電路轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)主控制器與觸摸屏和遠(yuǎn)程IO的通信。分別是將SCI接口轉(zhuǎn)換成RS232接口電路，實(shí)現(xiàn)主控制板與觸摸屏的人機(jī)交互，和將SPI接口轉(zhuǎn)換成RS85接口電路，實(shí)現(xiàn)主控制板與遠(yuǎn)程IO板的通信，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)械手氣動(dòng)組件的控制和監(jiān)督。主控板與EU67接口板的通信和EU67板與注塑機(jī)模擬器的通信設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手與注塑機(jī)的聯(lián)機(jī)信號(hào)的交互。軟件設(shè)計(jì)主要詳細(xì)介紹了主控制器的程序設(shè)計(jì)及其程序流程圖和具體實(shí)現(xiàn)功能，主控制器與觸摸屏的通信程序設(shè)計(jì)及其程序流程圖和程序功能，主控制器與遠(yuǎn)程IO板的通信程序設(shè)計(jì)及其程序流程圖和程序功能，主控制器與伺服控制系統(tǒng)的通信程序設(shè)計(jì)及其程序流程圖及其程序功能，還介紹了主控制器10MS實(shí)時(shí)中斷程序設(shè)計(jì)及其程序流程圖和主控制器的I2C通信程序設(shè)計(jì)及其程序流程圖。最后通過對機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行測試驗(yàn)證，主要是分為在實(shí)驗(yàn)室測試和在工廠進(jìn)行實(shí)際的聯(lián)機(jī)測試，根據(jù)測試結(jié)果可知本文所設(shè)計(jì)的三軸注塑機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。

簡介：水下機(jī)械手是一種重要的海洋開發(fā)工具。為了深入了解水下機(jī)械手動(dòng)力學(xué)特性，提高伺服精度和作業(yè)能力，降低對操作員的依賴性，本文結(jié)合國內(nèi)第一臺(tái)深海3500M電驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，針對深水機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)器、水動(dòng)力學(xué)、伺服控制器以及自主作業(yè)開展研究。首先，以深水電驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)器即充油關(guān)節(jié)為研究對象，研究其動(dòng)力學(xué)特性。對充油關(guān)節(jié)油粘性摩擦力矩進(jìn)行了理論計(jì)算，并建立了充油關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)模型。通過變深工況仿真研究，獲得了充油關(guān)節(jié)油粘性摩擦力矩與水深的關(guān)系曲線。模擬實(shí)驗(yàn)研究了不同水深下充油關(guān)節(jié)電機(jī)的效率損耗，并提出可從調(diào)節(jié)充油粘度和改變關(guān)節(jié)內(nèi)部流場兩方面來提高驅(qū)動(dòng)器效率的方法。其次，以一臺(tái)深海用水下機(jī)械手為研究對象，研究了其在流干擾下的水動(dòng)力學(xué)。首先，將水下機(jī)械手水動(dòng)力一分為二，即靜水中攪水受力和靜態(tài)下受水流沖擊受力。以MISON公式為計(jì)算基礎(chǔ)，利用LAGRANGE方法建立了水下機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型。通過數(shù)值計(jì)算，分析了水阻力、浮力、定常流和非定常流對水下機(jī)械手動(dòng)力學(xué)的影響。發(fā)現(xiàn)浮力產(chǎn)生的關(guān)節(jié)力矩較大，其值與重力力矩在同一數(shù)量級(jí)而流干擾和自身攪水力矩都很小，不在浮力力矩的數(shù)量級(jí)。本文針對變負(fù)載工況下水下機(jī)械手精確伺服控制的困難，研究了基于水下機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型的控制技術(shù)。將滑模控制用于水下機(jī)械手的伺服控制，設(shè)計(jì)了一種基于水下機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型的滑?？刂破??？刂破骼昧讼到y(tǒng)模型知識(shí)，但不要求精確的數(shù)學(xué)模型。仿真和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明其對變負(fù)載工況具有適應(yīng)能力。最后，鑒于當(dāng)今水下機(jī)械手遙控作業(yè)高度依賴于操作員，其操作繁瑣且難以保證作業(yè)精度的情況，開展了水下機(jī)械手自主作業(yè)實(shí)驗(yàn)研究。通過在水下機(jī)械手手臂上裝一獨(dú)特的超聲傳感器陣列和一水下攝像頭，來實(shí)現(xiàn)了對一標(biāo)有黑色方塊紋理的圓柱體目標(biāo)的自主抓取作業(yè)。其中，超聲傳感器陣列負(fù)責(zé)獲取目標(biāo)的距離和粗略方位信息，而視覺則用于目標(biāo)的識(shí)別以及其方位偏差信息的獲取。研究設(shè)計(jì)了基于兩傳感器的水下機(jī)械手四步自主抓取算法，其有效性在實(shí)驗(yàn)室及船池的實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。

簡介：裝校機(jī)器人是裝卸搬運(yùn)機(jī)械中機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是多學(xué)科綜合滲透運(yùn)用的產(chǎn)物。隨著近代工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，裝校機(jī)器人技術(shù)日趨完善，在許多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，它能夠代替人類在危險(xiǎn)、有毒、有害等惡劣環(huán)境下工作；能夠代替人類從事繁重、單調(diào)的重復(fù)勞動(dòng)；能夠完成某些人類不可能完成的任務(wù)，減輕了人工的勞動(dòng)，提高了工作效率。本文所涉及的裝校機(jī)器人是裝校系統(tǒng)的核心組件，它不僅具有一般的搬運(yùn)、裝卸等功能，而且還具有調(diào)整光學(xué)模塊空間姿態(tài)的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)六自由度的運(yùn)動(dòng)，將模塊精密準(zhǔn)確的安裝到安裝位置上。機(jī)械手作為裝校機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)裝校機(jī)器人功能的關(guān)鍵。本文對整個(gè)裝校系統(tǒng)的功能進(jìn)行分解得出機(jī)械手的具體功能，并以此為依據(jù)結(jié)合本系統(tǒng)的特殊性對機(jī)械手進(jìn)行了型選擇，并對機(jī)械手進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過PROE軟件建立了機(jī)械手的三維模型，再導(dǎo)入ANSYSWKBENCH軟件中，模擬機(jī)械手的最大受力情況，對機(jī)械手進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，得到了其等效變形和等效應(yīng)力的大小和分布情況。發(fā)現(xiàn)機(jī)械手的應(yīng)力和變形分布不平衡，存在很大的優(yōu)化空間。在此基礎(chǔ)上，對機(jī)械手進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以力臂的鋼板厚度為優(yōu)化參數(shù)求解出最優(yōu)解，極大的減少了機(jī)械手的質(zhì)量并改善了機(jī)械手的力學(xué)性能。最后，為了驗(yàn)證機(jī)械手的安全可靠性，本文對機(jī)械手進(jìn)行了可靠性分析。借助于有限元分析軟件ANSYSWKBENCH的可靠性分析模塊，定義各輸入?yún)?shù)的分布函數(shù)，并定義機(jī)械手的失效條件，驗(yàn)證了機(jī)械手的可靠性，從而縮短了機(jī)械手的設(shè)計(jì)周期，提高了工作效率，具有十分重要的意義。

簡介：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人越來越多的接近了人們的生活，同時(shí)也引起了更多人的關(guān)注，在理論技術(shù)上不斷的推陳出新。最初，人們把機(jī)械臂的研究作為重點(diǎn)，然而基座的固定使機(jī)械臂的工作空間嚴(yán)重受阻，因此，移動(dòng)車的研究有效的解決了這種問題。眾多學(xué)者在機(jī)器人研究中一般采用機(jī)械臂和移動(dòng)車分別研究的方法，于是，將機(jī)械臂和移動(dòng)車作為整體進(jìn)行研究成為了一種新的思路。本文在天津市濱海新區(qū)科技特派員科技專項(xiàng)“基于INTER的移動(dòng)機(jī)械手巡控系統(tǒng)”（SB20080074）和天津市高等學(xué)校科技發(fā)展基金項(xiàng)目“移動(dòng)機(jī)械手的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)研究”（2006BA11）的支持下，對移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的相關(guān)問題進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括首先在把握移動(dòng)機(jī)械手結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，將移動(dòng)機(jī)械手分為機(jī)械手和移動(dòng)平臺(tái)兩部分，分別建立了機(jī)械手和移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，最后建立了移動(dòng)機(jī)械手的統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)學(xué)模型；其次在運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的基礎(chǔ)上，分別建立了機(jī)械手和移動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型，運(yùn)用拉格朗日動(dòng)力學(xué)方法，推導(dǎo)出了移動(dòng)機(jī)械手的統(tǒng)一動(dòng)力學(xué)模型；接著對前面已建立的移動(dòng)機(jī)械手和移動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型加以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)控制算法進(jìn)行軌跡跟蹤控制，控制結(jié)果驗(yàn)證了建模的準(zhǔn)確性；最后以移動(dòng)機(jī)械手的協(xié)調(diào)控制作為一種新的思路，在建立了移動(dòng)機(jī)械手統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)學(xué)和統(tǒng)一動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分別采用混合控制算法和滑?？厮惴ㄟM(jìn)行軌跡跟蹤和探索驗(yàn)證。

簡介：蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文銅板包裝線配重機(jī)械手及銅板智能抓取研究姓名周海東申請學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師蔡善樂20120607銅板包裝線配重機(jī)械手及銅板智能抓取研究ABSTRACTTHEWEIGHTCOUNTERBALANCEPROCESSINPACKINGPRODUCTIONLINEWHICHISUSINGBYJINCHUANGROUPLIMITEDCOMPANYITSWEIGHTCOUNTERBALANCE咖CTI】REUSESVACUUMGRIPDEVICETOGRIPTHECOPPERSHOWEVERTHEVACUUMGRIPDEVICECANNOTGRIPTHECOPPERSWHENTHECOPPERSAREPARTICULARLYUNEVENTHISTHESISSTUDIEDMAINLYONTHEPACKINGPRODUCTIONLINETODESIGNTHEMANIPULATORWHICHCANNEARTOTHEOBJECTSOUGHTAUTOMATICALLYBASEDONMACHINEVISION，THENINTELLIGENTGRIPPINGOFTHECOPPERSSOTHATWECANINCREASEPRODUCTIONEFFICIENCYANDENHANCETHEOVERALLTECHNOLOGYANDEQUIPMENTLEVELOFTHECATHODECOPPERPROCESSINGTHEDETAILRESEARCHCONTENTSOFTHISPAPERARESHOWEDASFOLLOWS1ACCORDINGTOTHEEQUIPMENTCOMPLEXANDTHEWHOLEPROCESSOFTHEPACKINGPRODUCTIONLINE，THEMACHINERYSTRUCTURALPARTSANDITSWORKINGPRINCIPLEWEREINTRODUCEDATTHESAMETIME，THEREALIZATIONOFCONTROLSYSTEMWASDESIGNED2THISPAPERANALYZEDTHEHANDOFTHEMANIPULATORANDPROPOSEDTHEOVERALLDESIGNOFTHEWEIGHTSYSTEMMECHANICALS仃UCTLLREANDTHEMECHANICALGRIPPERDESIGNSTNLCTUIETHEARTICLESTUDIEDTHEPROBLEMOFTHEGRIPPERSTRU陽】REINTHEADAPTATIONELEMENTS，COPPERCONTACTDETECTIONANDSOONITALSOSELECTEDTHEROBOTDRIVENANDCONTROLMETHODS3THROUGHTHEROBOTINTELLIGENTGRIPPINGTECHNOLOGYTHEPAPERSTUDIEDTHEINDUSTRIALROBOTINTELLIGENTGRIPBASEDONCOMPUTERVISIONITANALYZEDTHEKEYISSUESOFTHEINDUSTRIALROBOTSSUCHASINTELLIGENTCAPTUREOFTARGETIDENTIFICATION，ORIENTATIONTOSTRIKEANDGRASPINGTHEPLANNINGITPUTEMPHASISONTHEBASICTHEORIESANDMETHODSOFTHEINDUSTRIALROBOTVISIONGUIDEDTECHNOLOGY4THEPAPERPUTGRIPPINGTASKOFPOSITIONINGTHEMONOLITHICCOPPERCATHODEASTHERESEARCHBACKGROUND，USEDCOMPUTERVISIONTECHNOLOGYTOGUIDE，OBTAININGTHELOCATIONOFTHETARGETCOPPERINTHEIMAGEPLANECENTERANDUSEDTHELASERSENSORSTOOBTAINDEPTHINFORMATIONOFTHETARGETCOPPERDIRECTLYTOTHECAMERAREFERENCECOORDINATESYSTEMMAPPINGTOTHEROBOTCOORDINATESYSTEM，GETTINGTHEACTUALCOORDINATESOFTHECENTEROFTHETARGETCOPPERANDLEADULTIMATELYTOTHEENDOFTHEACTUATORTOCOMPLETETHEGNPONTHETARGETTHISSUBJECTUSEDPOSITIONINGANDACCURATE酣PABOUTMONOLITHICCOPPERINWORKINGSCENEASITSENTRYPOINT，ANDTHETHEORYANDTECHNOLOGYOFMACHINEVISIONTOIV

簡介：機(jī)械手視覺伺服是一種利用視覺信息對機(jī)器人運(yùn)動(dòng)實(shí)施反饋控制的重要方法，與傳統(tǒng)控制方法相比，能提供更高的設(shè)計(jì)靈活性、任務(wù)精度以及智能化水平，受到了廣泛關(guān)注，是機(jī)器人領(lǐng)域的重要研究方向。與基于標(biāo)定的運(yùn)動(dòng)學(xué)視覺伺服方法相比，無標(biāo)定動(dòng)態(tài)視覺伺服方法無需對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行精確標(biāo)定從而避免了精確標(biāo)定的繁瑣性、困難性，可在僅提供這些參數(shù)的粗略值或最佳估計(jì)值甚至任意估計(jì)值的條件下保證很高的系統(tǒng)性能，并且由于考慮了機(jī)器人的非線性動(dòng)力學(xué)，還能更好地適用于高速、高性能的視覺伺服場合，是一個(gè)有前景的視覺伺服方法，成為了目前視覺伺服領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，對無標(biāo)定動(dòng)態(tài)視覺伺服方法做進(jìn)一步的深入研究。本文首先對傳統(tǒng)視覺伺服方法的基本問題進(jìn)行介紹，綜述了無標(biāo)定視覺伺服方法的研究結(jié)果。然后，論述了視覺伺服方法中最基本的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法，詳細(xì)推導(dǎo)了場景、手眼兩種視覺系統(tǒng)下的基于位置的以及基于圖像的視覺伺服運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，加深了對視覺伺服方法核心問題的理解，便于進(jìn)行各種視覺控制器的設(shè)計(jì)，也為本文的研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的近似雅可比控制方法能在僅利用系統(tǒng)參數(shù)粗略值或最佳估計(jì)值的情況下保證系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性，但卻均需利用關(guān)節(jié)角速度精確測量值。本文提出了一種無關(guān)節(jié)角速度測量下的近似雅可比控制策略，設(shè)計(jì)了兩種滑模觀測器策略對關(guān)節(jié)角速度進(jìn)行在線估計(jì)，并詳細(xì)分析了這兩種設(shè)計(jì)的系統(tǒng)穩(wěn)定性，有利于提高視覺定位系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中的控制性能?，F(xiàn)有的基于自適應(yīng)雅可比的任務(wù)空間跟蹤方法能同時(shí)處理運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的不確定性，但需用到任務(wù)空間速度或關(guān)節(jié)空間速度甚至兩者的精確測量值，其系統(tǒng)性能會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中受到測量噪聲的嚴(yán)重影響。為了進(jìn)一步提高控制性能，本文提出了一種無任務(wù)空間和關(guān)節(jié)空間速度測量下的自適應(yīng)視覺跟蹤方法，設(shè)計(jì)了三種滑模觀測器策略對關(guān)節(jié)角速度進(jìn)行在線估計(jì)，詳細(xì)分析了這三種設(shè)計(jì)下的系統(tǒng)穩(wěn)定性。與基于自適應(yīng)雅可比的自適應(yīng)視覺跟蹤方法只能用于深度參數(shù)恒定不變或緩慢變化的場合不同，基于深度獨(dú)立雅可比的無標(biāo)定視覺伺服方法可處理最一般的三維運(yùn)動(dòng)問題，對深度參數(shù)無任何限制，也能處理攝像機(jī)內(nèi)外部參數(shù)的不確定性，是一種有前景的視覺伺服方法。在現(xiàn)有的基于深度獨(dú)立雅可比的多特征點(diǎn)場景視覺跟蹤方法中，設(shè)計(jì)的用于估計(jì)攝像機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)律需利用無法得到的深度參數(shù)精確值，在實(shí)現(xiàn)階段只能利用估計(jì)值進(jìn)行代替，但是此方式再也無法從理論上保證系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性，甚至穩(wěn)定性。為了解決此問題，本文提出了一種改進(jìn)的利用深度參數(shù)估計(jì)值進(jìn)行設(shè)計(jì)的自適應(yīng)律，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種初始狀態(tài)無關(guān)的自適應(yīng)律，均能從理論上保證系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性。為了處理場景視覺伺服中特征點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)的不確定性，本文提出了一種新的基于深度獨(dú)立雅可比的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法，能同時(shí)處理攝像機(jī)參數(shù)以及特征點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)的不確定性。在此基礎(chǔ)上，提出了同時(shí)適用于場景、手眼兩類視覺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型統(tǒng)一框架，研究了此統(tǒng)一框架下的視覺定位、跟蹤控制器設(shè)計(jì)問題。為了解決統(tǒng)一框架中的過參數(shù)化問題，本文設(shè)計(jì)了一種新的基于深度獨(dú)立雅可比的參數(shù)估計(jì)策略，實(shí)現(xiàn)了攝像機(jī)參數(shù)與特征點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)之間的解耦估計(jì)，減少了待估計(jì)參數(shù)數(shù)目，并降低了計(jì)算復(fù)雜度。為了解決期望圖像軌跡的相容性問題，本文提出了一種新的場景視覺系統(tǒng)下的圖像空間無標(biāo)定路徑規(guī)劃算法，可在攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)以及物體三維模型均未知的條件下產(chǎn)生用于連接初始、期望圖像特征的中間參考圖像特征。通過考慮機(jī)械手動(dòng)力學(xué)，本文利用李雅普諾夫理論證明了在所提方法控制下系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性，利用仿真研究以及初步的實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了所提方法的有效性。

簡介：本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)基于移動(dòng)車輛專用控制器的機(jī)械手控制系統(tǒng)，它的主要功能就是為機(jī)械手完成各種預(yù)先制定任務(wù)提供一個(gè)完整的控制方案。該控制系統(tǒng)所用的主控制器是由INTERCONTROL公司的DIGSYCOMPACT，其主要優(yōu)點(diǎn)是該控制器是為移動(dòng)車輛上的控制系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)，在一些移動(dòng)車輛工作的環(huán)境中其穩(wěn)定性非常高。該論文以機(jī)械手為研究對象，設(shè)計(jì)了基于移動(dòng)車輛專用控制器的機(jī)械手控制系統(tǒng)。首先介紹了控制系統(tǒng)與機(jī)械手背景、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，提出了基于移動(dòng)車輛專用控制器的機(jī)械手控制系統(tǒng)的實(shí)際的意義。接著根據(jù)所選的控制器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做出了控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并且詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)所選用的控制器和執(zhí)行器。然后詳細(xì)介紹了硬件的設(shè)計(jì)方案，具體來說介紹了上位機(jī)與PC機(jī)的通訊硬件連接設(shè)計(jì)，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路選用的是LMD18200驅(qū)動(dòng)芯片，能夠?qū)ο挛还?jié)點(diǎn)的輸出控制信號(hào)起到很好的放大作用，驅(qū)動(dòng)電機(jī)使機(jī)械手實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的精確轉(zhuǎn)動(dòng)。多路閉環(huán)反饋的設(shè)計(jì)中選用了速度傳感器CPA425、直線位移傳感器AF145、角度傳感器BCE66BS10，這些多路閉環(huán)的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械手的實(shí)時(shí)控制，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的伸縮等更為精準(zhǔn)的動(dòng)作。最后設(shè)計(jì)出了控制系統(tǒng)的初始化軟件設(shè)計(jì)。

簡介：機(jī)械手分為直角坐標(biāo)型，極坐標(biāo)型，圓柱坐標(biāo)型以及多關(guān)節(jié)型。直角坐標(biāo)型機(jī)械手可以用作各種自動(dòng)化設(shè)備，完成如焊接、搬運(yùn)、碼垛、裝配、噴涂等一系列工作。特別適用于多品種、大批量的柔性化作業(yè)，對于穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件起著十分重要的作用。結(jié)合目前的國內(nèi)外在該方向上的發(fā)展現(xiàn)狀以及生產(chǎn)線的具體要求，本文設(shè)計(jì)制作了一種冰箱U殼搬運(yùn)機(jī)械手，其主要任務(wù)是將冰箱U殼從折U機(jī)中取出，旋轉(zhuǎn)90度后平放在輸送線上。該機(jī)械手可根據(jù)U殼的型號(hào)自動(dòng)改變其搬運(yùn)軌跡以躲避障礙，同時(shí)系統(tǒng)具有過載保護(hù)、急停及報(bào)警等功能。首先，搬運(yùn)機(jī)械手的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。利用三維設(shè)計(jì)軟件PROE對U殼搬運(yùn)機(jī)械手的水平移動(dòng)部分、豎直移動(dòng)部分、開合橫梁及夾爪等部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)利用二維設(shè)計(jì)軟件AUTOCAD對各部件進(jìn)行了零件圖與裝配圖的繪制；設(shè)計(jì)了各氣缸及吸盤的驅(qū)動(dòng)回路以及用于抵消系統(tǒng)部分重力的氣動(dòng)平衡回路；完成了系統(tǒng)操作電路的設(shè)計(jì)，傳感器的接線與配置以及PLC輸入輸出分配。其次，有限元軟件仿真及控制軟件設(shè)計(jì)。利用ANSYS進(jìn)行了小臂變形與應(yīng)力校核、支撐架的模態(tài)與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析以及連接臂尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)；機(jī)械手采用PLC與觸摸屏聯(lián)合控制，控制方法為示教再現(xiàn)，示教方式為集中示教，根據(jù)U殼型號(hào)通過觸摸屏輸入運(yùn)動(dòng)參數(shù)使其按照相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模式運(yùn)行，同時(shí)將信息存儲(chǔ)在寄存器中以便再現(xiàn)所走路徑。最后，系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與調(diào)試。對機(jī)械手的硬件與軟件進(jìn)行單機(jī)與聯(lián)機(jī)調(diào)試并經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定了各型號(hào)U殼的運(yùn)行軌跡、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)同時(shí)探討了U殼尺寸、運(yùn)動(dòng)參數(shù)對機(jī)械手運(yùn)行周期的影響。此外根據(jù)實(shí)際工況的需要對系統(tǒng)的可靠性、可操作性以及抗震性能進(jìn)行了進(jìn)一步完善。

簡介：噴漿機(jī)械手能夠代替人工抱噴頭的重體力勞動(dòng)，提高了工作效率，拓寬了工作范圍，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，提高了施工的安全系數(shù)。基于這些優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用于各種工程中。本文對噴錨支護(hù)的工作環(huán)境進(jìn)行了分析，根據(jù)工作需要，確定了噴漿機(jī)械手的中央回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、大臂升降運(yùn)動(dòng)、大臂伸縮運(yùn)動(dòng)、噴頭擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)、噴頭畫圈運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)了具體的結(jié)構(gòu)，并用PROENGINEER軟件做出它的三維模型。根據(jù)機(jī)械手各結(jié)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，用位置矢量在坐標(biāo)系間的平移和旋轉(zhuǎn)變換分析機(jī)械手的位置和姿態(tài)。運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)求出機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)方程，對機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)和控制進(jìn)行了基本的分析。將三維模型導(dǎo)入ADAMS軟件，設(shè)置各個(gè)運(yùn)動(dòng)的具體參數(shù)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)輔助分析，得出負(fù)載和運(yùn)動(dòng)的變化情況。研究了適合噴漿機(jī)械手工作需要的液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式、動(dòng)力源，確定了用電液比例多路換向閥調(diào)速、用定量泵提供動(dòng)力的液壓回路方案。根據(jù)各個(gè)執(zhí)行元件的負(fù)載和速度的變化情況選擇了具體的型號(hào)，計(jì)算出各執(zhí)行元件的流量和壓力參數(shù)。根據(jù)執(zhí)行元件的流量和壓力參數(shù)，選擇了電液比例多路閥和定量泵的具體型號(hào)。

簡介：隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，機(jī)械手臂在工業(yè)的應(yīng)用中越來越重要。機(jī)械手臂是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)。它能部分地代替人工操作能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸。本文介紹了國內(nèi)機(jī)械手臂研究現(xiàn)狀，描述了機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的工作原理和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)過程。完成了五自由度機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了五自由度機(jī)械手臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)，對驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及PLC進(jìn)行了選型。本文設(shè)計(jì)的五自由度機(jī)械手臂能夠完成伸展、升降、手部的旋轉(zhuǎn)、夾爪的傾斜以及抓取。通過使用PLC實(shí)現(xiàn)控制機(jī)械手臂的運(yùn)行?？删幊踢壿嬁刂破魇抢^電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。單獨(dú)的PLC主模塊難以實(shí)現(xiàn)五自由度機(jī)械手臂的控制。本文提供幾種方法實(shí)現(xiàn)對機(jī)械手臂的控制，并進(jìn)行比較。包括增加定位模塊，幾個(gè)PLC組成N∶N網(wǎng)絡(luò)。機(jī)械手臂使用步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度稱為“步距角”。PLC用來產(chǎn)生控制脈沖，通過PLC編程輸出一定數(shù)量的方波脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角。機(jī)械手臂的定位使用半閉環(huán)控制，并使用光電編碼器為定位提供反饋。在控制算法上，建立一PID控制器用于機(jī)械手臂的位置跟蹤控制。通過調(diào)整PID參數(shù)，從而改善控制系統(tǒng)的性能，提高控制器的適應(yīng)能力。

簡介：隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)智能化的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域都取得的很大的進(jìn)步，其中機(jī)器人的設(shè)計(jì)研究成為熱門，并不斷取得突破。機(jī)器人主要可以分為工業(yè)機(jī)器人和仿生機(jī)器人，機(jī)器人已經(jīng)從最初的工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展到醫(yī)療康復(fù)業(yè)、服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，即將普及于每個(gè)家庭。本文研究的是氣動(dòng)機(jī)械手，相比于一般機(jī)器人，氣動(dòng)機(jī)械手是由一種新型的具有柔順性好、安全性高、重量功率比大、工作簡單、動(dòng)作平滑的仿生學(xué)執(zhí)行結(jié)構(gòu)氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)的。氣動(dòng)人工肌肉被廣泛應(yīng)用于仿生、專業(yè)醫(yī)療康復(fù)訓(xùn)練、服務(wù)等相關(guān)機(jī)器人領(lǐng)域，在此背景下，有關(guān)氣動(dòng)人工肌肉的相關(guān)研究深受研究人員青睞。本文將氣動(dòng)人工肌肉作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)人手結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種多自由度氣動(dòng)人工肌肉機(jī)械手，整個(gè)機(jī)械手包括四個(gè)結(jié)構(gòu)相同的手指、一個(gè)大拇指、一個(gè)手掌。每個(gè)手指具有三個(gè)自由度，由三個(gè)關(guān)節(jié)和多個(gè)配件組成。氣動(dòng)人工肌肉通過鋼絲繩拉動(dòng)滑輪，從而帶動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)仿人手功能，具有良好的仿生性。本文的主要工作如下分析人手結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)，利用三維建模UG軟件設(shè)計(jì)了多自由度氣動(dòng)人工肌肉機(jī)械手。整個(gè)機(jī)械手的尺寸是人手基本尺寸的15倍，其結(jié)構(gòu)包括大拇指、手指、手掌。以食指為對象，對手指進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、逆解分析。根據(jù)分析結(jié)果，利用MATLAB得到了手指指尖的運(yùn)動(dòng)范圍。每根手指的三個(gè)自由度分別為手指近指節(jié)屈伸轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為080°，中指節(jié)為090°，遠(yuǎn)指節(jié)為060°。依據(jù)氣動(dòng)回路工作原理和硬件控制原理，進(jìn)行了氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)、氣動(dòng)元件和硬件的選型，并分析了機(jī)械手指單關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制原理及控制方法，對控制界面的軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了編輯設(shè)計(jì)。搭建了氣動(dòng)人工肌肉機(jī)械手整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，利用控制界面進(jìn)行機(jī)械手指單關(guān)節(jié)跟蹤響應(yīng)實(shí)驗(yàn)和機(jī)械手指各關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)，得到各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍，驗(yàn)證機(jī)械手結(jié)構(gòu)的合理性以及機(jī)械手的仿生性和柔順性。

簡介：多指機(jī)械手作為機(jī)器人與外界環(huán)境互相作用的末端執(zhí)行部件一直受到研究人員的關(guān)注。傳統(tǒng)的機(jī)械手爪存在抓持動(dòng)作單一、自由度少及通用性差等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用。在果實(shí)生產(chǎn)中收獲采摘作業(yè)約占整個(gè)作業(yè)量的40％。隨著人口的老齡化和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本也將隨之提高。因此發(fā)展機(jī)械化收獲技術(shù)研究開發(fā)果實(shí)采摘機(jī)器人具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在以往研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入研究了基于FPA的彎曲關(guān)節(jié)的基本特性分析了三自由度手指的輸出力特性、提出了新型氣動(dòng)柔性多指采摘機(jī)械手的設(shè)計(jì)目標(biāo)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳感檢測單元配置、控制算法通過模塊化設(shè)計(jì)能夠較好地適應(yīng)不同種類果實(shí)的采摘。主要完成的研究工作如下1提出了由FPA直接驅(qū)動(dòng)的彎曲關(guān)節(jié)。從靜力學(xué)的角度建立彎曲關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角及輸出力矩靜態(tài)模型以熱力學(xué)第一定律為理論依據(jù)結(jié)合彎曲關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)了關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)模型。對彎曲關(guān)節(jié)進(jìn)行了靜態(tài)特性測試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角開環(huán)階躍響應(yīng)時(shí)間大約是1S關(guān)節(jié)輸出力的開環(huán)階躍響應(yīng)時(shí)間大約是05S采用前饋補(bǔ)償及PI反饋控制可使關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)精確控制。2提出了基于專家控制器的柔性手指指端抓持模型?；跉鈩?dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)了一種三自由度手指采用DH法建立了三自由度手指的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程及力雅可比矩陣在分析手指受力狀況的基礎(chǔ)上建立了指端輸出力與各個(gè)關(guān)節(jié)FPA內(nèi)腔氣壓值之間的映射關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果與指端輸出力模型基本吻合。建立了氣動(dòng)柔性彎曲關(guān)節(jié)的剛度模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究其結(jié)果與仿真曲線基本一致進(jìn)一步分析了三自由度手指指端剛度并進(jìn)行了仿真研究。介紹了一種基于關(guān)節(jié)柔性的手指指端抓持模型針對不同類型的干擾力分析了手指指端抓持的穩(wěn)定性提出了基于專家控制器的柔性指端抓持控制并完成了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究取得了良好的控制效果。3提出了一種手指指節(jié)正壓力可控的包絡(luò)抓持模型。分析了目標(biāo)物體受力狀況按照手指指節(jié)與目標(biāo)物體之間的各個(gè)接觸力大小盡量均勻的原則對目標(biāo)物體受力進(jìn)行了優(yōu)化。建立了關(guān)于手指指節(jié)接觸點(diǎn)所受到的正壓力及摩擦力與關(guān)節(jié)FPA輸出力之間的力學(xué)模型。使用兩個(gè)觸力傳感器應(yīng)用杠桿原理建立了接觸點(diǎn)正壓力及其作用點(diǎn)的測量模型。提出了指節(jié)接觸點(diǎn)正壓力的雙閉環(huán)控制策略設(shè)置了補(bǔ)償器對摩擦力進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償對壓力反饋信號(hào)進(jìn)行微分處理用以消除壓力檢測信號(hào)中所包含的高頻噪聲。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明手指正壓力動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間為約1S誤差穩(wěn)定在±05N范圍。4分別測定了黃瓜和蘋果的抗壓特性、果實(shí)表面與硅膠表面之間的摩擦系數(shù)和果柄切斷阻力等特性。5詳細(xì)闡述了多指采摘機(jī)械手的設(shè)計(jì)目標(biāo)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳感單元、控制單元和切割器。提出了兩類不同精度等級(jí)的多指采摘機(jī)械手分別為標(biāo)定多指采摘機(jī)械手和實(shí)用多指采摘機(jī)械手。標(biāo)定多指采摘機(jī)械手配備了關(guān)節(jié)位置傳感器、多維指端力傳感器、指節(jié)觸力傳感器及壓力比例閥實(shí)際采摘作業(yè)時(shí)使用實(shí)用多指采摘機(jī)械手它只對各個(gè)關(guān)節(jié)FPA中的壓力值進(jìn)行閉環(huán)反饋控制。用力學(xué)分析的方法建立了黃瓜和蘋果的抓持模型分析了氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中的氣壓值與抓持能力之間的關(guān)系。研制了可用于黃瓜采摘的機(jī)械手采摘效果良好黃瓜抓持成功率為90黃瓜果柄割斷成功率為100采摘時(shí)間約為3S。本文研究的新型氣動(dòng)采摘多指機(jī)械手采用課題組自主研發(fā)的氣動(dòng)柔性驅(qū)動(dòng)器FPA直接驅(qū)動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單便于控制易于小型化等特點(diǎn)具有良好的柔性同時(shí)不缺乏剛度。適合應(yīng)用在一些柔性要求相對較高對響應(yīng)速度要求相對較低的場合如農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人手指康復(fù)機(jī)器人等。

簡介：本文的目的是研究基于TMS320F2812的AC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。高速、高精度已經(jīng)成為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。論文首先介紹了伺服系統(tǒng)內(nèi)部組成元素的發(fā)展?fàn)顩r和作為負(fù)載的機(jī)器手臂發(fā)展及其控制方案。其次建立AC伺服系統(tǒng)1、首先分析交流永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制。深入學(xué)習(xí)空間矢量PWM波形的產(chǎn)生以及電流回路和速度回路的PI調(diào)節(jié)等控制方法分析研究并根據(jù)其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真論證分析。2、伺服驅(qū)動(dòng)器的硬件設(shè)計(jì)。即構(gòu)建功率驅(qū)動(dòng)模塊和基于TMS320F2812最小系統(tǒng)的控制模塊制作PCB板。3、針對由TI公司的TMS320F2812構(gòu)成的控制器編寫了實(shí)時(shí)控制程序。程序采用模塊化編程思想由C語言和C語言混合編程的方法實(shí)現(xiàn)并通過軟件CCS程序編譯下載到DSP中進(jìn)行電流、速度閉環(huán)程序的調(diào)試實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)速度模式下的二自由度機(jī)械手臂的閉環(huán)控制并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。由于現(xiàn)實(shí)中系統(tǒng)嚴(yán)格講都是非線性的而傳統(tǒng)的PI控制器是針對線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其參數(shù)固定不變不能真正的調(diào)節(jié)好非線性系統(tǒng)。位置采集所用的絕對式光電編碼器及其解碼電路的使用不僅增加了成本開銷同時(shí)也引進(jìn)干擾和延遲等不確定因素。通過現(xiàn)代控制理論的研究對伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模型進(jìn)行改進(jìn)1、對PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行了改進(jìn)通過弱磁控制方法重新設(shè)計(jì)控制器。2、設(shè)計(jì)滑模觀測器解放位置采集電路。最后用MATLAB仿真驗(yàn)證方案的可行性。

簡介：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中物料搬運(yùn)機(jī)械手發(fā)揮著越來越重要的作用所以對于搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)也顯得更加的重要。而對于傳統(tǒng)的機(jī)械手的設(shè)計(jì)存在著生產(chǎn)成本高、設(shè)計(jì)周期長等問題這顯然已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需求。為了適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的新需求本文利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對搬運(yùn)機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。本文在搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)要求的基礎(chǔ)上最終采用了五自由度關(guān)節(jié)型機(jī)械手。利用PROE軟件完成了機(jī)械手各個(gè)部件的三維設(shè)計(jì)并完成了虛擬裝配根據(jù)傳統(tǒng)的DENAVITHARTENBERG方法建立了機(jī)械手的DH坐標(biāo)系接著求出機(jī)械手的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為后續(xù)的虛擬樣機(jī)仿真提供了理論基礎(chǔ)推到了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程為機(jī)械手選擇驅(qū)動(dòng)器提供依據(jù)。根據(jù)搬運(yùn)機(jī)械手真實(shí)的工作特點(diǎn)利用虛擬樣機(jī)ADAMS軟件對機(jī)械手搬運(yùn)的整個(gè)過程分別進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析通過對機(jī)械手各種運(yùn)動(dòng)參數(shù)速度、扭矩、加速度仿真得到了為實(shí)現(xiàn)真實(shí)運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)參數(shù)在對機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)分析過程中發(fā)現(xiàn)了機(jī)械手在搬運(yùn)的過程中存在著系統(tǒng)能耗偏大的問題隨后利用MATLAB的優(yōu)化工具箱針對機(jī)械手相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化最終得到了優(yōu)化后的機(jī)械手參數(shù)。通過和優(yōu)化前的參數(shù)進(jìn)行對比分析可以發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化前的對比機(jī)械手在搬運(yùn)過程中的能耗明顯減小了達(dá)到了優(yōu)化的目標(biāo)。本論文是針對搬運(yùn)機(jī)械手從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到對整個(gè)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真分析最后對存在的搬運(yùn)機(jī)械手功耗過大進(jìn)行了優(yōu)化完成了一個(gè)較完整的設(shè)計(jì)工作。得到了利用PROE、ADAMS、MATLAB三個(gè)軟件相結(jié)合的一套設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比較可以縮短設(shè)計(jì)周期、提高工作效率、節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間對以后類似機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

簡介：工業(yè)上用桶來盛放核廢料、液體有毒化學(xué)品等危險(xiǎn)有毒物，其中桶蓋與桶的密封是靠螺紋聯(lián)接來實(shí)現(xiàn)的，工人直接面對桶的一切作業(yè)都具有潛在的危險(xiǎn)性。為了提高作業(yè)效率和安全性，研發(fā)了一套取封蓋機(jī)械手的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無人條件下自動(dòng)取（封）桶蓋的操作。研究內(nèi)容和取得的成果如下結(jié)合某企業(yè)的要求和機(jī)械手結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，研究了一套穩(wěn)定可靠的機(jī)械手控制系統(tǒng)，包括擰緊理論的研究、控制方法的研究、整體方案設(shè)計(jì)、取蓋和封蓋流程設(shè)計(jì)、軟件程序的開發(fā)以及硬件組態(tài)等內(nèi)容。從螺紋聯(lián)接的基本理論出發(fā)，對影響螺紋聯(lián)接的因素進(jìn)行了詳細(xì)研究，盡量減小像摩擦系數(shù)、形狀誤差等這樣的不利因素影響。螺紋聯(lián)接效果的直接體現(xiàn)是預(yù)緊力，因此主要分析了預(yù)緊力與扭矩的關(guān)系，得出了理論關(guān)系式和實(shí)際應(yīng)用式，同時(shí)對預(yù)緊力有影響的其他方面也進(jìn)行了詳細(xì)分析，為擰緊技術(shù)的研究打下了理論基礎(chǔ)。對于控制方法的研究是從原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用范圍等方面進(jìn)行比較分析，并確定了以扭矩角度為主，輔以時(shí)間、圈數(shù)為參數(shù)的控制監(jiān)測方法。以PLC技術(shù)以及螺紋聯(lián)接理論為依據(jù)研究了機(jī)械手控制系統(tǒng)，并確定了控制系統(tǒng)的整體方案。詳細(xì)設(shè)計(jì)了取蓋和封蓋流程，規(guī)劃了機(jī)械手的路徑，研究了以激光定位為原理的取封蓋定位系統(tǒng)，完成了五自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了基于PLC的控制程序和以LABVIEW工具開發(fā)的上位機(jī)監(jiān)控軟件以及通信問題。并通過各部分的組態(tài)搭建起了控制系統(tǒng)的硬件部分。通過控制系統(tǒng)和機(jī)械手本體的無縫連接，實(shí)現(xiàn)了惡劣環(huán)境下對桶蓋的?。ǚ猓┳鳂I(yè)。實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，工作可靠，滿足了設(shè)備的控制要求。