柔性机械手设计与夹取力动态特性仿真分析

设计了一种以驱动位移控制进行夹取力控制的柔性机械手,基于有限元软件ABAQUS及动力学仿真软件ADAMS,建立了柔性机械手的动力学模型.以不同尺寸的草莓为夹取目标物,对柔性机械手夹取过程进行动力学仿真分析,得到了夹取力随驱动位移量的增加呈线性增加的变化规律,同时获得了驱动速度与瞬时接触夹取力的关系曲线.在此基础上,对柔性机械手样机进行实验分析,结果表明:通过控制驱动位移量及速度进给,机械手能够实现对目标物草莓的无损夹取.该柔性机械手基于柔顺机构特性,无需复杂的传感反馈系统,即可实现对浆果类易损果实的快速抓取,为农业自动化收获机器人末端装置设计提供了一个新思路.     

汽车电机爪极去毛刺机的研究与设计

针对汽车电机爪极人工去毛刺工作强度大、效率低且毛刺不易完全去除等问题,设计了一款爪极去毛刺机。规划去毛刺机的工作流程,设计其总体结构,并利用三维软件Solidworks建立爪极去毛刺机的实体模型。选择确定在升降机构及整个爪极去毛刺机中起重要作用的动力源电机。对去毛刺机整机结构中可能发生较大形变和应力集中的十字形座板零件进行有限元静应力仿真,结果表明十字形座板满足使用要求。     

基于形态学矩阵法的搬运机械手结构分析与优化

上下料搬运机械手作为自动化生产线向智能化转型升级的重要组成部分,对生产线智能化和提升生产线效率起着至关重要作用。以搬运机械手为研究对象,基于形态学矩阵法对机械手结构设计方案进行优化。通过疲劳仿真与有限元仿真方法对搬运机械手关键结构部件进行分析,验证理论推导准确性。结果表明,采用计算机控制的平板式机械手为最佳设计方案,且齿轮传动方式疲劳值更小,夹爪机构应力值更小,应力分布更均匀,最大应力47.5 N/mm²。所提出机械手可有效延长其工作寿命,为机械手结构设计与力学性能优化奠定理论基础。     

齿坯上下料桁架机械手结构设计与分析

【目的】为了满足某一齿坯数控加工生产线的实际工作需求,设计了一款可对两台具有不同加工工序要求的数控机床进行齿坯上下料的桁架机械手。【方法】首先对桁架机械手进行了总体设计并对其关键结构进行设计;其次通过ANSYS Workbench软件对桁架机械手工作过程中的极限位置进行静态分析,得到变形和应力云图,验证结构的可靠程度;最后再对桁架机械手进行模态分析,提取出前8阶固有频率与振型,并以此进行电机振动对竖梁末端连接法兰中心点的谐响应分析,得到中心点位移频率图,分析出不适宜桁架机械手工作的电机工作频段。【结果】极限位置最大变形量为0.751 mm,最大应力为22.627 MPa,满足设计要求;5～7 Hz、13～17 Hz、30～33 Hz、43～46 Hz频段不适宜作为桁架机械手工作的电机工作频段。【结论】本研究结果可为后续桁架机械手的控制系统设计提供理论依据。     

纯电动大客车动力系统参数匹配与仿真分析

电动汽车动力系统参数匹配设计对整车性能有很大影响,根据整车基本结构参数和目标性能要求,确定动力传动系统各参数的具体设计计算方法,通过对电机、电池及传动系统参数的设计匹配与合理选型来确保整车动力性能和经济性能发挥到最优值.利用CRUISE软件建立纯电动城市客车动力系统仿真模型,根据模拟仿真结果对各性能指标参数进行评价分析,特别针对动力电池进行建模仿真,通过仿真得到的电池性能数据评价分析设计电池参数及选型是否满足要求.结果表明:设计的动力系统匹配方案能够很好地满足整车动力性能和经济性能要求,为纯电动大客车的匹配设计分析提供了新的思路,具有一定的理论指导意义.     

一种新型高速码垛机械手的设计与实现

针对包装袋规格和码垛技术要求,提出一种新型的高速码垛机械手的设计方案.该方案采用气压驱动,并通过手指开合机构、侧板夹紧机构和压袋机构,实现包装袋的可靠抓包、搬运和码放等动作.在此基础上,通过详细分析与计算,完成了该机械手的结构设计,并在Pro/E平台中建立了该机械手的三维CAD模型.对该机械手的动作规划、动力学计算以及气动系统等问题进行了分析与研究.仿真结果表明,该机械手能够在规定的时间内完成规定动作.     

利用三维有限元法计算爪极电机的磁场分布

爪极电机的设计是比较复杂的问题 ,因为其转子结构和磁场分布呈三维性 ;而爪极电机的磁场计算又是分析、设计爪极电机的基础 ,它对于爪极电机的参数计算、性能设计和采用永磁材料设计新型混合式爪极电机都具有十分重要地意义。文章阐述了用三维有限元法计算爪极电机磁场的一般性原理 ,通过三维场数值计算 ,对一台 3 5 A传统结构汽车用爪极发电机的磁场分布进行了计算和分析 ,并对该电机转子中引入永磁磁钢的改进型发电机进行了分析 ,其结果对于设计新型爪极电机具有一定的参考价值。     

一种新型混合励磁爪极同步发电机结构及特性研究

针对电励磁爪极电机功率密度低、永磁爪极电机磁场调节困难的问题,研究了一种新型的混合励磁爪极同步发电机.根据电机学原理,利用磁路的计算方法和三维有限元分析计算方法对该电机进行仿真计算,探讨其空载特性和调节特性,分析比较了该电机与电励磁爪极电机和永磁爪极电机的性能差异.研究结果表明:(a)相对于电励磁爪极电机,该电机实现了励磁电流的双向控制;相对于永磁爪极电机该电机使得输出电压可调.(b)在更宽的负载范围内实现了保持输出电压恒定.     

基于.net的五自由度机械手控制软件的设计与实现

五自由度机械手的运动行为由控制卡操作电机实现,以往的上位机控制软件都是直接调用控制卡提供的基本运动单元函数,其程序本身并不因具体情况而具有逻辑性.为了使操作软件更加符合机械手本身的特点,以无锡职业技术学院机器人研究所开发的五自由度机械手为依托,设计了一种比较适合五自由度机械手运动特点的软件结构,并在.net环境下用C#语言进行了实现.     

一种分类机械手的研制与开发

提出了一种用在晶体角分类机上替代工人来完成卸料及分类工作的机械手.该分类机械手是机械、电气传动、气动控制、嵌入式微控制器和微电子器件相结合的产物.机械部分构成了分类机械手的骨架;步进电机等使分类机械手实现了准确运动;气动元件使分类机械手变得灵巧、简捷.借助于系统状态变换等方法,以微控制器C8051F206为核心的分类机械手控制器的软件给予了分类机械手某些简单的人工智能,使其能准确无误地重复完成卸料及分类任务.分类机械手的基准定位与步进电机步进计数控制的结合可使其长期运行无积累误差.经在工业现场的长期使用证明,该分类机械手设计合理、工作可靠.