一种新的奇异研究方法及其应用实例

首先论证了奇异的运动学原理：物体上非共线三点的速度的三个法平面的交点，能落于该三点决定的平面上。这是物体上非共线三点的速度能确定此物体的螺旋运动的充分必要条件。依据此原理得到一种新的判别并联机器人机构奇异的简捷方法，且用此方法分析了3-RPS机构，首次得到此机构的三维奇异轨迹，并用线几何和力雅可比矩阵作了验算以证明方法的有效性。     

基于PLC的气动机械手研究

介绍了圆柱坐标式气动机械手的结构,工作原理和设计方法.该系统的控制功能由SPC100控制器控制无杆气缸的定位,定位位移由PLC的输出端子控制SPC100输入端子的状态决定.通过PLC的软件程序控制阀岛中的电磁阀,驱动气缸动作,从而来控制机械手的夹紧、放松和上下、左右动作.气动机械手在PLC控制下能按预定的顺序动作和任意位置定位.     

混凝土湿喷台车臂架振动模态分析

以国内某公司喷浆台车SPTC25为研究对象,首先利用陀螺仪和加速度传感器在施工现场进行动力学测试,采集到关于臂架在实际施工时的角速度和加速度的时间历程曲线。然后通过数据处理和分析计算,得到臂架在仰俯工况下的振动频率和振幅,分别为1.18 Hz和0.092 m,回转工况下的振动频率和振幅分别为0.98 Hz和0.073 m。其次,对湿喷台车臂架建立了准确的有限元模型,并且进行了模态仿真分析,得到前三阶模态的固有频率和振型。结合隧道施工时的实际操作数据统计,最终得出结论,臂架在施工过程中长时间处于共振状态,使得振幅过大,这是臂架疲劳开裂的主要原因,也为后续湿喷台车臂架的研发和优化提供了新的分析思路。     

Ground demonstration system based on in-orbit assembly oriented manipulator flexible force control

To eliminate the load weight limit of carrier rockets and reduce the burden on support struc-tures,in-orbit assembly is a key technology to make design of scattering a large diameter telescope into submirror modules, which requires smooth operation of assembly robots, and flexible force con-trol technology is necessary.A ground demonstration system is presented for in-orbit assembly focu-sing on flexible force control.A six-dimensional force/torque sensor and its data acquisition system are used to compensate for gravity.For translation and rotation, an algorithm for flexible control is proposed.A ground transportation demonstration verifies accuracy and smoothness of flexible force control, and the transportation and assembly task is completed automatically.The proposed system is suitable for the development of in-orbit assembly robots.     

基于虚拟仪器的四自由度机械手控制系统设计

基于虚拟仪器技术对四自由度机械手进行了控制系统硬件构建和设计,并且通过LabVIEW软件以其独特的图形化编程语言进行了前面板和程序框图的软件系统设计。系统实现了机械手手动控制定点抓取、搬运、放置和自动控制定点抓取、搬运以及放置等功能,用户可以通过PC机上LabVIEW软件的前面板(操作界面)进行机械手运动控制的操作。     

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.     

基于A*改进算法的机械臂避障路径规划

为解决机械臂在运行时可能与工作空间中的障碍物发生碰撞,提出圆柱体包络碰撞检测法和基于A*算法的变步长分段搜索法.运用圆柱体包络碰撞检测法,将碰撞检测问题转化为计算圆柱体间的位置关系.变步长分段搜索法解决了应用传统A*算法可能出现的搜索数据量大甚至搜索死循环等问题.分别在基于OpenGL的三维仿真实验平台和实际系统中验证了该方法的有效性和可行性.     

四自由度机械臂网络化远程控制平台的设计

为进一步研究四自由度机械臂网络化远程控制系统,以四自由度机械臂为控制对象,用Visual C＋＋6.0设计基于UDP协议、Client-Server模式的远程控制程序.通过编写网络客户端和服务器端程序,构建四自由度机械臂网络化远程控制平台,并在此平台上实现局域网内远程控制四自由度机械臂抓放物块.     

负载与操作机分开的机器人动力学算法

基于Kane动力学方程,导出了负载与操作机分开,并具有封闭形式的机器人动力学通用算法。该法适用于开、闭链机构的机器人动力学研究;便于用计算机推导机器人操作机的动力学数一符方程。给出了该算法及其证明,并讨论了该算法的性质及特点。     

用单个摄像机获取三维视觉信息的一种方法

讨论了在平面坐标系上摄像机的标定和利用单个摄像机获取三维视觉信息的一种方法。实验结果表明，采用单个摄像机获取三维视觉信息的精度与摄像机相对目标物体的高度及对象物本身的厚度有关，在视场范围内，对象物的厚度越小，摄像机坐标中心相对于目标物体表面中心的距离越远，定位精度越好。