簡介：分類號密級UDC編號工學(xué)碩士學(xué)位論文水下作業(yè)機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動學(xué)分析碩士研究生阿斯格爾指導(dǎo)教師王立權(quán)教授學(xué)科、專業(yè)機械工程論文主審人弓海霞副教授哈爾濱工程大學(xué)2015年6分類號密級UDC編號工學(xué)碩士學(xué)位論文水下作業(yè)機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動學(xué)分析碩士研究生碩士研究生阿斯格爾指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師王立權(quán)教授學(xué)位級別學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)學(xué)科、專業(yè)機械工程所在單位所在單位機電工程學(xué)院論文提交日期論文提交日期2015年5月論文答辯日期論文答辯日期2015年6月學(xué)位授予單位學(xué)位授予單位哈爾濱工程大學(xué)

簡介：與串聯(lián)機器人相比，并聯(lián)機器人（本文指代并聯(lián)機械手）具有運動慣量低、負載能力強、剛度大、動態(tài)性能好等優(yōu)點，目前高速、輕型并聯(lián)機械手目前已廣泛應(yīng)用于電子、食品、包裝等輕工業(yè)領(lǐng)域。因此，自主研發(fā)滿足企業(yè)承載重、緩取緩放、運動精度高、低成本等特定需求的機械手，同時促進產(chǎn)學(xué)研之間的結(jié)合，加快其工業(yè)化進程具有十分重要的實際意義。論文主要從以下幾個方面展開針對簡化后的機械機構(gòu)，利用DH法，快速確定各連桿坐標系及連桿參數(shù)，經(jīng)過坐標系變換，根據(jù)相等矩陣對應(yīng)元素分別相等建立求解方程組，得到機械手運動學(xué)逆解；利用幾何法簡單快速建立運動學(xué)方程組，求得機械手運動學(xué)正解，并通過MATLAB編程驗證求得位置模型的正確性。依據(jù)機械手在工作空間內(nèi)的需求，分別運用五次多項式規(guī)劃算法及帶有拋物線的線性插值法對其軌跡進行規(guī)劃；經(jīng)過編程驗證得多項式規(guī)劃算法在運動過程中各點速度、加速度平滑、連續(xù)，末端產(chǎn)生振動小；最終通過PROE50運動學(xué)速度仿真驗證多項式軌跡規(guī)劃算法得合理性，同時再次驗證前期建立的運動學(xué)模型的正確性。運用“機器控制器PLC觸摸屏HMI”控制模式設(shè)計、開發(fā)機械手運動控制系統(tǒng)。設(shè)計控制系統(tǒng)整體系統(tǒng)框架、硬件總體架構(gòu)，并分別對PLC、伺服單元、檢測反饋單元進行選配和設(shè)置；給出軟件主程序流程圖，采用PLC的相位控制，線性多段插值功能保證機械手兩驅(qū)動電機之間能搞進行高效精確協(xié)調(diào)運動，并給出聯(lián)動運動核心算法流程圖。最后在搭建的運動平臺基礎(chǔ)上，采集機械手在一次軌跡運動過程中兩電機的運動參數(shù)，并與標準理論數(shù)據(jù)進行對比，排除系統(tǒng)存在的誤差、干擾等因素，末端點運動曲線整體走勢與理論曲線一致，驗證運動系統(tǒng)搭建的正確性；同時指出系統(tǒng)后續(xù)改進的方向和方法，以提高運動系統(tǒng)的合理性及研發(fā)高效性。

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簡介：研究具有目標識別并能進行精準抓取的搭載機械手的智能輪式小車，在當今信息化、自動化的世界中，其意義深遠，實用性強。本文主要通過搭載在機械手臂上的攝像頭進行采集圖像，并對圖像進行處理以及目標識別，從而控制機械手進行目標的抓取。近年來智能控制發(fā)展迅速，已廣泛地應(yīng)用于自動化，電子，醫(yī)療等各行各業(yè)。在應(yīng)用方面，具有視覺機能的搭載機械手的智能小車不僅可以在危險地區(qū)進行探查、搜救，而且可以應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，照顧老年人和行動不便的人等。理論上就機器人的智能而言大多是指兩個方面一是通過各種傳感器自動感知周圍環(huán)境，二是在了解周圍環(huán)境的基礎(chǔ)上，自動采取下一步行動。本課題設(shè)計的搭載機械手的智能小車系統(tǒng)就是利用模式識別的結(jié)果，實現(xiàn)機械手與車體協(xié)調(diào)配合，完成抓取任務(wù)。理論上進行研究和創(chuàng)新，將圖像處理和模式識別二者相互配合，共同完成從識別到抓取目標的一系列任務(wù)。本課題，在可以循跡、紅外避障、語音播報、智能升降以及紅外遙控的智能輪式小車上，搭載了筆記本、攝像頭以及五自由度機械手。以筆記本作為目標識別的主要平臺，對攝像頭采集到的圖像通過OPENCV庫函數(shù)進行圖像預(yù)處理。采用“十二線段識別法”進行特征值提取。將得到的特征55矩陣輸入ART神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法，進行目標識別，判斷其是否為所抓取目標。機械手以單片機為控制單元，它的運動軌跡是通過在以DH模型上應(yīng)用正逆運動學(xué)分析以及雅克比矩陣獲得的。機械手臂擁有五個自由度，每個自由度由獨立電機控制以此達到抓、放、舉等動作，控制單元接收目標參數(shù)，進行精準的目標抓取。通過實驗，達到預(yù)期智能輪式小車在行駛途中可以識別字母物體并進行抓取。

簡介：水下機械手以水下機器人REMOTELYOPERATEDVEHICLE，簡稱ROV為載體，能夠在水中進行作業(yè)。本文在借鑒國外機械手的基礎(chǔ)上，設(shè)計出一種五功能水下液壓機械手。通過理論分析和數(shù)值模擬仿真等方法，對該機械手的運動學(xué)、工作空間、動力學(xué)和水動力學(xué)等進行了分析和研究。首先，根據(jù)水下機械手的設(shè)計指標，確定了總體設(shè)計方案，完成了機械手本體結(jié)構(gòu)原理設(shè)計。分別對機械手手爪和關(guān)節(jié)驅(qū)動液壓缸的關(guān)鍵尺寸參數(shù)進行多組數(shù)據(jù)對比，并確定了合理的尺寸。對機械手腕部進行了密封設(shè)計。運用SOLIDWKSSIMULATION軟件，對機械手的關(guān)鍵零件進行了有限元分析。其次，以設(shè)計出的五功能水下機械手為研究對象。運用DH法建立了連桿坐標系，建立了機械手運動學(xué)正解的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)運動學(xué)正解的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出運動學(xué)逆解的相關(guān)方程。同時，運用ROBOTICSTOOLBOX工具箱對五功能水下機械手運動學(xué)進行了仿真，驗證運動學(xué)建模的準確性。然后，在機械手運動學(xué)基礎(chǔ)上，分析了其工作空間。根據(jù)機械手各個關(guān)節(jié)的活動范圍，分別運用解析法、MONTECARLO法和仿真法研究了機械手的水平和俯仰工作空間。三種方法對比發(fā)現(xiàn)，仿真法最佳，且得出的結(jié)論更加完整、快速和準確。最后，運用NEWTONEULER方程，建立了機械手在空氣環(huán)境中的動力學(xué)遞推模型，得到了關(guān)節(jié)力矩的遞推方程?？紤]到機械手的工作環(huán)境為深海中，主要考慮浮力、水阻力和附加質(zhì)量力對機械手關(guān)節(jié)力矩的影響，運用MISON方程，對機械手建立了水動力模型。為了研究機械手在空氣中和水中的動力學(xué)特性，運用拋物線過渡的線性插值的方法對機械手各個關(guān)節(jié)進行了軌跡規(guī)劃，在此基礎(chǔ)上采用數(shù)值模擬和定量分析的方法，在一定條件下，研究了浮力、水阻力、定常流對水下機械手動力學(xué)的影響。

簡介：目前，激光加工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造等多個領(lǐng)域，正在向著數(shù)控化和綜合化的趨勢發(fā)展。激光加工系統(tǒng)的精確性需要通過控制系統(tǒng)的精確定位來實現(xiàn)。由于六自由度機械手具有可重復(fù)性和精確度高的生產(chǎn)特征，因而被廣泛用作激光加工的控制平臺。本文的主要研究內(nèi)容如下分析了機械手的運動學(xué)逆解，通過DH法建立了機械手各個連桿的坐標系，利用齊次坐標系變換法建立了正向運動學(xué)模型，從而推導(dǎo)出機械手逆解公式。針對機械手逆解中的奇異位性，本文采用矢量積分法求得雅克比（JACOBIAN）矩陣，并進行奇異性分析，通過分離雅克比矩陣得到奇異條件，提出了用“改進的阻尼倒數(shù)”代替原倒數(shù)的方法，仿真結(jié)果表明本方法可以抑制關(guān)節(jié)速度的突變，使機械手平穩(wěn)地通過奇異域，大大提高加工精確度。該方法優(yōu)點為無需求解最小奇異值，精簡有效，精度高。激光加工過程中，工件實際位姿相對于理想位姿的偏差會導(dǎo)致加工誤差，因而工件位姿校正在實際加工中意義重大。本文采用3點法，通過測得的實際坐標和理想坐標之間的坐標差，建立了實際工件坐標系和機械手末端坐標系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，數(shù)值仿真結(jié)果表明該方法可以使加工位置誤差不超過00001MM，角度誤差不超過00002°，符合生產(chǎn)要求，減小了加工誤差。

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簡介：本文在模擬人手結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，以軟體機器人技術(shù)為依托，結(jié)合3D打印技術(shù)和硅橡膠鑄造工藝，研制了外形和運動均仿人的氣動軟體機械手。軟體機械手的手指均由軟關(guān)節(jié)與鉸鏈型指骨粘結(jié)而成，5個手指均能單向彎曲，食指加入了側(cè)擺運動，拇指加入了全向彎曲運動?；诙鄠€柔性關(guān)節(jié)僅由一個軟關(guān)節(jié)驅(qū)動的欠驅(qū)動技術(shù)，使軟體機械手能夠模仿人手的動作并針對不同形狀的物體完成適應(yīng)性抓取，具有抗側(cè)彎、抗扭以及承受較大的載荷的能力，體現(xiàn)了良好的結(jié)構(gòu)柔性、驅(qū)動柔性、運動柔性。本文研發(fā)的軟體機械手兼具軟體機器人自由度大且不損害操作對象和剛性機械手承重大的特點，特別適合安全性和柔性需求較高的場合，在醫(yī)療助殘、生活服務(wù)和軍事等領(lǐng)域有著迫切需求，因此具有重要的研究意義與應(yīng)用前景。本文基于機器人變參數(shù)齊次坐標變換矩陣，完成了軟體機械手運動學(xué)建模，并利用MATLAB求解并仿真了其工作空間。在ABAQUS軟件平臺上，結(jié)合YEOH能量密度模型，建立了手指運動過程的有限元分析模型?；贜EOHOOKEAN模型，建立了欠驅(qū)動單向彎曲手指的靜力學(xué)理論模型，分析了其多種影響因素，為軟體機械手的標準化設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。通過對稱拉伸試驗機，進行了多個標準樣品的拉伸實驗，獲得了多種硅橡膠材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線。采用MEMS姿態(tài)傳感器進行了手指氣壓轉(zhuǎn)角特性實驗，結(jié)合有限元仿真分析結(jié)果對手指的氣壓轉(zhuǎn)角理論模型完成了驗證，獲得了氣壓對手指轉(zhuǎn)角的影響。采用壓力測量儀進行了手指夾持力實驗并對手指運動的有限元仿真模型完成了驗證，獲得了氣壓對手指夾持力的影響。通過實驗研究了欠驅(qū)動手指3個關(guān)節(jié)角位移的耦合關(guān)系以及載荷下三關(guān)節(jié)角位移的變化趨勢。最后在搭建軟體機械手的氣動執(zhí)行系統(tǒng)、姿態(tài)采集系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合軟體機械手的抓取策略和控制方案，進行了模擬人手的位姿運動及抓取運動，從而驗證了該軟體機械手的靈活性及其抓取能力。本論文的研究工作對于軟體機械手的實現(xiàn)提供了一種解決方案，為其進一步研究及其應(yīng)用奠定了理論和實驗基礎(chǔ)。

簡介：本設(shè)計為一種五自由度機械手的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)以日本三菱公司早年生產(chǎn)的RVM1C機械手為控制對象（原控制系統(tǒng)已損壞，無法修復(fù)）?？刂葡到y(tǒng)主要是由PC機、PLC、觸摸屏、編碼信號適配板等組成。PC機作為主上位機用于完成機械手位姿的運算及控制指令的發(fā)送，觸摸屏作為輔助上位機，使系統(tǒng)可脫離PC機完成相關(guān)參數(shù)的設(shè)定及指令發(fā)送。PLC是核心控制模塊，一方面接收來自于PC機、觸摸屏的位姿參數(shù)及控制指令，另一方面通過編碼信號適配電路對機械手各關(guān)節(jié)電機的編碼信號進行采集處理，同時執(zhí)行PLC用戶程序給出各關(guān)節(jié)電機的控制信號。系統(tǒng)通過上位機與下位機的配合，以半閉環(huán)的方式控制機械手實現(xiàn)指定的動作。當指定機械手末端執(zhí)行裝置目標位置的空間坐標后，通過輔助切線的方法，分別求出肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的取值范圍，列出空間坐標系的旋轉(zhuǎn)矢量方程，確定末端執(zhí)行器能夠到達指定空間坐標的肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)的取值組合，最后根據(jù)“大臂小動、小臂大動”的原則，求出機械手的最佳位姿。用該方法求解位姿不需要使用運動學(xué)方程正解的結(jié)果，而且程序編寫更為簡單，運算速度更快。位姿的求解運算通過C編寫的算法程序在PC機中完成。PLC對各關(guān)節(jié)電機編碼信號的接收由一個高速計數(shù)器配以相應(yīng)的選通信號實現(xiàn)。為提高運行速度，PC機與PLC間的數(shù)據(jù)傳送采用直接讀寫PLC相關(guān)軟器件的方式。該控制系統(tǒng)可用于工業(yè)生產(chǎn)中相同結(jié)構(gòu)的五自由度機械手的實際控制，同時，由于其模塊式開放設(shè)計的特點，也適合作為學(xué)生學(xué)習(xí)機械手相關(guān)課程的實驗平臺，給各層次的學(xué)生提供由動作控制到位姿算法的由簡單到復(fù)雜的各類專業(yè)訓(xùn)練。論文對所做的工作進行了總結(jié)，對設(shè)計中的關(guān)鍵部分進行了闡述。給出了搬運、噴漆等典型動作的控制實例。并對系統(tǒng)中存在的不足進行了分析，提出了控制系統(tǒng)的進一步改進方案。

簡介：我國磨機換襯機械手發(fā)展起步較晚，與國外先進水平相比有較大差距，尤其是液壓系統(tǒng)控制的精確性上。論文在基于國產(chǎn)JXS3MX型磨機換襯機械手的基礎(chǔ)上，設(shè)計了具有7自由度的磨機換襯機械手。機械部分是液壓控制的前提，在主閥的選擇上用電液比例閥代替了原有的手動閥，在泵控系統(tǒng)的設(shè)計上采用了LUDV控制方式。電液比例閥性能優(yōu)良，可實現(xiàn)對液壓執(zhí)行元件的無級調(diào)速，這種調(diào)節(jié)方式使得液壓系統(tǒng)對執(zhí)行機構(gòu)的控制更加精確。課題針對電液比例閥控制定量液壓馬達系統(tǒng)設(shè)計了基于模糊PID控制算法，仿真結(jié)果表明該控制器控制平穩(wěn)，響應(yīng)迅速，并且準確度高。LUDV形式的泵控系統(tǒng)控制精確度高，并且功率可調(diào)，幾乎無浪費。目前電液比例控制技術(shù)已經(jīng)較為成熟，相較于普通開關(guān)型控制閥，電液比例閥可實現(xiàn)對閥芯開度的比例調(diào)節(jié)；電液伺服閥隨雖性能較好，但成本高，對油液清潔度要求苛刻。由于電液伺服閥系統(tǒng)是一個復(fù)雜系統(tǒng)，在不同情況下的傳遞函數(shù)形式不同，對其無法建立準確的數(shù)學(xué)模型，模糊控制PID算法很好的解決了這個問題。LUDV泵控系統(tǒng)性能優(yōu)越，應(yīng)用AMESIM仿真軟件，課題建立了主要元器件的仿真模型，并對液壓系統(tǒng)進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明基于模糊算法控制的電液比例閥，控制精確響應(yīng)迅速，準確，系統(tǒng)穩(wěn)定；而基于控制的磨機換襯機械手泵控系統(tǒng)可實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的閉環(huán)控制，操作簡便，精確度高。

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簡介：分類號分類號學(xué)號學(xué)號M201270298學(xué)校代碼學(xué)校代碼10487密級密級碩士學(xué)位論文壓鑄機取件噴霧一機雙臂機械手控制系統(tǒng)的開發(fā)壓鑄機取件噴霧一機雙臂機械手控制系統(tǒng)的開發(fā)學(xué)位申請人金宇學(xué)科專業(yè)機械制造及其自動化指導(dǎo)教師張海鷗教授答辯日期學(xué)位申請人金宇學(xué)科專業(yè)機械制造及其自動化指導(dǎo)教師張海鷗教授答辯日期2015年5月19日獨創(chuàng)性聲明獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到，本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名日期年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在_____年解密后適用本授權(quán)書。不保密□。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名日期年月日日期年月日本論文屬于

簡介：熱處理是提高金屬材料機械性能的重要手段淬火是其最重要的工藝之一。為了減小和克服淬火過程中工件發(fā)生過量變形，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，對大型軸承、齒輪等零件紛紛采用淬火機床模壓淬火來控制工件的變形量。目前，大多數(shù)企業(yè)仍采用人工的方式給淬火機床上下料，效率低，勞動強度大，質(zhì)量不易保證，而且往往發(fā)生操作工人被燙傷的事故，直接影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本課題以寧夏機械研究院為IPSEN淬火生產(chǎn)線配套的五工位桁架機械手自動上下料系統(tǒng)為研究對象，設(shè)計了一套自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了模壓淬火機床的自動上下料。本系統(tǒng)由控制部分、執(zhí)行部分和監(jiān)控部分組成，主控系統(tǒng)采用西門子S7300PLC為控制核心，采用觸摸屏進行通訊，實現(xiàn)設(shè)定的功能。為了提高該系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，用變頻器來驅(qū)動帶編碼器和抱閘功能的伺服電機，伺服電機再通過齒輪齒條來帶動機械手的水平和垂直方向的行走，這樣機械手在抓取工件時能夠?qū)崿F(xiàn)準確的定位。采用PROFIBUSDP總線將PLC的CPU、變頻器和ET200S分布式IO連接起來，保證了各部件之間的高速通信控制系統(tǒng)中加入的ET200S加快了安裝過程，降低了成本，符合企業(yè)的生產(chǎn)要求。顯示監(jiān)控系統(tǒng)選用的是西門子觸摸屏SIMATICMULTIPANEL，采用人機交互界面編輯軟件WINCCFLEXIBLE，設(shè)計友好的主畫面、調(diào)整屏、設(shè)置屏和報警屏。從主畫面可以實時的監(jiān)控到桁架機械手的運行狀態(tài)，實現(xiàn)了機械手運行過程的良好人性化，大大提高了桁架機械手的自動化控制水平，同時，PLC和人機界面的優(yōu)勢互補，提高控制系統(tǒng)的可操作性及安全性。

簡介：隨著數(shù)字化技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，對微小型電子產(chǎn)品零部件的裝配與輸送大多數(shù)還是采用人工方式，而工人長時間的作業(yè)產(chǎn)生疲勞與不準確性對電子產(chǎn)品類高精度元件的組裝與傳送的穩(wěn)定性影響頗大，所以隨著技術(shù)的發(fā)展與工作量的增加，電子產(chǎn)品的裝配自動化也越來越迫切，由此對微小型電子產(chǎn)品零部件的自動裝配技術(shù)的研究也越來越深入。本課題在充分了解音圈馬達生產(chǎn)環(huán)境后，研究設(shè)計一種擒縱機械手，實現(xiàn)音圈馬達在生產(chǎn)線上的搬運與裝配，滿足音圈馬達的自動裝配生產(chǎn)需求。首先，在分析了音圈馬達零件的自身特性后，根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的要求，提出了在自動裝配生產(chǎn)時所遇到的問題，隨后提出了對應(yīng)的解決辦法，并且根據(jù)解決的方案，確定了擒縱機械手設(shè)計的基本方案。其次，根據(jù)擒縱機械手的基本設(shè)計方案，確定了擒縱機械手設(shè)計分為抓取、擺動、定位、升降和支撐五個基本機構(gòu)，根據(jù)每個機構(gòu)的技術(shù)要求，選取了設(shè)計零件時所應(yīng)用的材料，設(shè)計了具體的實現(xiàn)方式。再次，對應(yīng)于擒縱機械手的具體設(shè)計方案，分析了機械手在設(shè)計過程中的可行性，并且對在設(shè)計過程中所涉及的精度問題進行了分析。最后，對機械手整體在上升與下降，擺動前與擺動后四個時刻進行了建模，通過有限元分析對四種工作狀態(tài)進行了動態(tài)特性分析。通過對機械手的設(shè)計與分析，保證了擒縱機械手的最終設(shè)計滿足音圈馬達自動裝配生產(chǎn)線的要求。

簡介：近年來，以機械手為主的工業(yè)機器人得到了廣泛普及，有效地緩解了用戶企業(yè)勞動力短缺的困境，在企業(yè)升級改造的過程中承擔起了愈發(fā)重要的作用。然而隨著投運時間的增長，工業(yè)機器人難免出現(xiàn)性能下降甚至故障的情況。作為一種復(fù)雜精密的機電一體化系統(tǒng)，用戶企業(yè)通常不具備獨立維護維修工業(yè)機器人的能力，必須依賴專業(yè)的技術(shù)人員到達故障現(xiàn)場以提供相應(yīng)服務(wù)。隨著工業(yè)機器人銷量的日益提升，工業(yè)機器人制造企業(yè)的用戶群愈發(fā)龐大，有限的維護維修技術(shù)人員數(shù)量已顯得捉襟見肘。因此，設(shè)計開發(fā)一種遠程監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，研究相應(yīng)的故障預(yù)警、診斷方法，實現(xiàn)遠程監(jiān)測工業(yè)機器人的運行狀態(tài)，輔助預(yù)警、診斷機器人故障，提高技術(shù)人員的維護維修效率，具有重要意義。本文在分析設(shè)計了遠程監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，依據(jù)工業(yè)機器人遠程監(jiān)測與診斷的需求，利用通用的硬件平臺，設(shè)計開發(fā)了機械手遠程監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)的軟件平臺。其作為系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，實現(xiàn)了遠程監(jiān)測與診斷的基本功能，為服務(wù)保障機械手平穩(wěn)運行并進一步發(fā)掘遠程服務(wù)功能提供了保障。對于系統(tǒng)的核心功能，即故障的預(yù)警與診斷功能，本文以關(guān)節(jié)型工業(yè)機械手為主要研究對象，對其常見的由機械故障引發(fā)的振動做出分析。通過機械手振動故障的數(shù)學(xué)機理模型，建立起機械手末端振動、精度下降的宏觀表征與具體故障關(guān)節(jié)的聯(lián)系，依次對二自由度機械手、三自由度機械手以及SCARA機械手和六自由度機械手做出推論分析，嘗試得出一種分析計算工作量較小的故障關(guān)節(jié)定位方法。以期為最終實現(xiàn)通過遠程監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)和相應(yīng)故障預(yù)警診斷方法，高效可靠的遠程維護服務(wù)工業(yè)機器人做出自己的貢獻。