一种欠驱动3D打印机械手的结构设计

本研究目的是为UR5机器人设计一种结构简单易于控制的欠驱动3D打印机械手.欠驱动结构是指驱动器数目少于本身自由度数目的机构.根据此设计原理设计出通过一个伺服电机驱动4根手指,每个手指由两个指骨构成的欠驱动3D打印机械手.机械手电机通过滑轮系统与手指连接,每个手指都可独立移动,使得机械手可抓取各种不规则物体.通过抓握类型分析、机械手机构设计、手指滑轮系统的优化,确定设计参数设计出机械手.采用3D打印技术能廉价、快速地制造机械手零件.机械手能很好地保持抓取时的稳定性、对抓取对象的适应性和降低机械手结构的复杂性.     

仿人机械手电气控制系统设计

该文以仿人机械手运动控制系统为研究对象,提出了针对机械手运动控制系统的设计方案。重点放在了控制系统的构成和设计方面。系统以STC15F204EA单片机为控制核心,通过位置及力矩传感器采集检测机械手对被抓物体的夹紧力的大小,反馈给单片机运算得出机械手指运动位移量并发出指令给驱动器,带动微电机运转,实现机械手的物体抓握。     

抓握结构中弹性棒变形的P-稳定性

研究抓握结构中弹性棒变形的P-稳定性.将存在于机械手的抓握结构和机器人行走系统中的一类弹性单元抽象为变形直弹性棒,通过建立相应的物理和数学模型--常微分方程的边值问题,利用流型法画出数学模型的分支图,得到系统的多解性,借助Liapunov-Schmidt方法,通过建立分支方程,得到相应弹性变形的P-稳定性.     

医用康复机械训练手动力学仿真研究

医用康复机械训练手是一种辅助人体手部关节运动的机械系统,它根据人体手部结构特点以及可穿戴康复机械训练手的功能要求,在原有康复机械手机械结构的设计基础上,利用三维设计软件对已有康复机械手的结构进行改进设计,使外骨骼康复机械手能够满足辅助人体手部康复的功能。并利用多体动力学软件ADAMS建立康复机械训练手虚拟样机模型,分别从空手和抓握杯子两种情况对机械训练手进行动力学分析,分析结果得到两气缸驱动的合理范围和结构尺寸,为机械手的设计、优化与运动控制提供参考数据。     

实用型康复外骨骼机械手的机构设计与分析

针对脑卒中患者在康复期缺乏合适手部训练装置的问题,基于耦合连杆机构可实现预定轨迹的原理,文章设计了一款实用型康复外骨骼机械手,该机械手采用单一驱动模式,可根据患者康复的情况改变训练方式,并且加入健肢训练以促进神经功能的恢复。为解决手指双自由度问题,设计了十三杆机构;依据正常人手抓握规律,优化了各杆件的尺寸和初始角度,并进行了关节角度仿真;最后通过样机的五指训练和角度测量试验,验证了该机械手的可用性和有效性。     

基于PLC的采摘机械手的电气自动化技术研究

随着科学技术的不断发展,农业生产亦随之现代化、高效化,而在诸多信息化农业技术中,采摘机械手是较为突出的一种技术。如果能够在农业生产过程中用采摘机械手替代原本的人工采摘环节,不但可以提升采摘效率,同时也可以减轻人工压力和人工成本,从而使农业生产水平获得全方位的提升,进而提高种植户的经济效益。围绕可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）的采摘机械手的电气自动化技术开展研究,分析该技术在我国的具体运用情况和基本原理,并根据现状提出若干建议,希望能够给予有关部门一定的参考与启示。     

数控车床自动上下料机械手结构设计

机械制造自动化是制造业长期发展的目标之一,采用自动化技术不仅可以大大降低劳动强度,而且可以提高产品质量,使企业适应市场,提高竞争力.本文对机械手的传动机构、驱动系统、液压系统及控制系统进行了理论分析和计算,同时,对机械手整体结构进行了详细的设计,主要包括机械手的机身、机座、机械手手臂、机械手手爪等部分,分析了数控车床自...     

气动扇形柔性关节多指灵巧仿人机械手

为了满足服务型机器人对人机交互动作柔软性、安全性的高要求,基于仿生学理论提出了一种气压驱动扇形柔性关节,并将其用于多指灵巧仿人机械手的构建。采用柔性关节驱动和刚性手部骨骼相结合的设计理念,兼顾手部刚度与柔性。通过关节角度的检测和供气压力的调节,实现手指关节弯曲角度和手指抓握力的连续控制。描述了扇形柔性关节的工作原理和结构设计特点,以及手部整体结构的设计,并对机械手抓握动作和功能进行了试验分析。试验结果表明:柔性多指灵巧仿人机械手能够完成各种手势以及对球状、圆柱状和卡片状等物体的抓取。     

基于单目相机的手部抓握状态识别方法研究

设计了一种可居家使用的采用单目相机实现手部抓握状态识别及抓握能力训练的系统．通过分析不同姿态下手部抓握特征,提出了采用手部轮廓面积和虚特征参数对手部抓握状态进行识别和评估的方法,并通过在手部粘贴标识对手部姿态进行识别实现了两类特征参数的优选．对于采用单一虚特征参数进行手部抓握状态识别时存在的失效问题,提出了分段采用面积虚特征参数和长度虚特征参数的识别方法,并重新定义状态变化因子,实现了不同虚特征参数描述抓握状态变化的尺度上的统一．为减少手部无效面积对手部抓握状态评估的影响,建立了基于手部结构比例特征提取手部有效轮廓的算法．实验结果表明：所提出的手部抓握状态识别方法能够满足人机流畅交互要求,不同评价特征参数可以实现无缝切换．     

基于多传感器信息融合的机器人故障诊断

提出一种新型的多传感器信息融合方法,并将此方法与支持向量机相结合,针对生产装配线上机械手在向抓握物体位置行进时遇到的机械手受阻、前方碰撞、除前方外其他方向碰撞3种故障形式进行诊断;通过适当融合向量的选取、支持向量机模型参数的寻优,成功地对3种故障进行了诊断;同时,对多传感器信息融合方法中的融合向量属性数量的选择进行了分析.结果表明,在传感器测量数据一定的条件下,融合数据属性数量的选取对融合向量样本的数量、分类的准确率均有影响.     

CAN总线分布式控制系统中组态软件的应用研究

简述了基于CAN总线的高频淬火机械手装置分布式控制系统的硬件和软件结构，介绍了组态软件在现场总线控制系统中的作用，给出了运用世纪星组态软件开发机械手监控程序的一般方法，重点分析了COM技术在组态软件CAN总线适配卡驱动程序开发中的应用。     

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。     

汽车仪表板机械手的应用

工业机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作,如搬物、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。汽车仪表板机械手技术可广泛应用于汽车仪表板的装配,能够提高生产效率,可节省劳动力成本50%以上。本文首先阐述了汽车仪表板机械手的特征,其次,对汽车仪表板机械手在汽车仪表板装配中进行了深入的探讨,并具体详述XX汽车公司在仪表板装配中的一台机械手,具有一定的参考价值。     

气动通用上下料机械手结构设计

通过对机械手实际工作环境的了解,对该机械手进行了总体方案设计,确定了该机械手为圆柱坐标型四自由度通用机械手,故同时设计了机械手的夹持式手部结构和吸附式手部结构,可以更换使用。该机械手既可以用于搬运小型零件,也可供教学、实验使用,使用范围广。本文计算出了手部夹紧气缸所需的驱动力,设计了机械手的手部结构、腕部结构、臂部结构。     

一种超声检测机械手的结构设计

分析了无损检测技术的现状及其发展趋势,讨论了超声波检测的优点.设计了一种面向复杂曲面的超声检测用机械手,介绍了该机械手的组成及工作原理,该机械手具有结构简单、制造成本低、姿态调整速度快、检测范围大、适应性广等优点.结合超声测距原理,利用反求技术,该机械手可以重建被测工件的曲面模型.     

PLC和触摸屏在机械手控制中的应用

本文介绍了PLC在机械手控制中的具体应用以及利用触摸屏对机械手进行监控的方法。PLC控制的机械手系统可靠性高,控制方便,同时利用触摸屏组态软件设计机械手控制系统监控界面,可以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态,极大的提高了系统的工作效率。     

FROG-LEG型机械手的模型预测控制研究

研究了FROG-LEG型机械手的轨迹跟踪控制问题,提出将基于动力学的预测控制应用于机械手的位置控制,并利用当前时刻控制误差补偿下一周期的控制量。在分析FROG-LEG型机械手结构的基础上,首先建立了机械手的等效串联结构运动学模型,然后建立了水平和垂直方向解耦的动力学模型,在此基础上对并联机械手进行了基于预测控制的轨迹跟踪研究。仿真实验表明:该预测控制方案可以使得机械手有效地跟踪路径规划器给出的轨迹;关键关节的控制效果可以通过加大其权重得到提高;模型校正可以大大降低控制误差。     

玻璃镀膜取料机械手设计

针对玻璃镀膜取料机械手的设计,首先根据该种机械手的技术要求,进行了整体方案的设计.然后用三维造型软件对机械臂和叉形机械手进行了三维造型和虚拟装配,并进行了虚拟运动实现.对叉形机械手进行了力学分析,得出了叉形机械手应力分布示意图和叉形机械手受力后位移示意图,通过实验得出该机械手运行的工位数值,使用控制系统对其进行补偿,进一步得出了该机械手运行的精准度.为玻璃镀膜相关企业的取料工作解决了一些常见的问题.     

基于六自由度机械手上下料的运动分析

机械手在工业领域逐渐被重视起来,它也体现了机器人技术应用的重要方面。它不仅有效的增加了零件加工产量,并且可以在高危险性的工作要求下解决人力无法完成的工作。在我国对机械手应用在工业领域的支持下,数控机床的加工范围越来越大,加工精度越来越高,但是国内对零件加工目前基本还是依靠人工进行上下料,这种方式不仅无法保证工人的安全,上下料的速度与精度也无法满足数控机床自动化的要求。六自由度机械手上下料不但可以动作迅速,还可以实现定位准确等优点。该文主要通过六自由度机械手实现自动化流水线上的上下料工作,将零件毛胚与CNC数控机床有机结合起来,实现自动化加工,将零件毛胚加工成型的过程并使用机械手串联的方式完成加工,研究其运动动作轨迹,分析运动状态。     

柔性机械手测速反馈消振的理论与实验研究

在柔性机械手的研究中，如何在实现定位目标的同时快速消除柔性振动，是控制实现中的一个主要问题。本文首先对柔性机械手测速反馈消振的理论基础进行了研究，讨论了该方法对系统稳定性和耗散性的影响；进而探讨了测速反馈在两关节柔性机械手的实现问题。最后给出了易于工程实现的测速桥方法，实验证明，它可以有效地抑制柔性振动。该方法经济简单，可靠性高，在空间机器人领域中有着广泛的应用价值。