深空探测用采样机械臂设计

土壤采样机械臂是深空着落探测器进行采样探测的必要机构。根据深空探测的环境要求,设计出满足结构强度的高可靠性的轻质机械采样臂,采用一个旋转关节和两个移动关节组成三自由度方案。对移动关节和旋转关节进行设计,对采样加热组件进行设计。     

基于Android移动终端控制的采摘机械臂系统设计

为了进一步提高采摘机械臂果蔬采摘过程的稳定性和准确度,在深入研究六自由度采摘机械臂的建模、控制方式的基础上,用Android移动终端作为远程控制器,通过控制App的界面设计与控制程序设计,实现了基于移动终端的采摘机械臂的远程网络控制。控制方式包括触屏控制、语音控制和重力感应控制3种。另外,通过第三方软件的引入,借助于机械臂上固定的图像采集系统,实现了移动通信网络内将采摘的现场视频实时传递到PC终端,便于对采摘过程进行直观地观察,并进行有效地辅助控制。同时,也可将视频资料录制保存,便于离线分析。通过对系统各功能模块测试,与传统采摘机械臂相比,大大提高了系统的有效性、灵活性和开放性,同时也使其采摘效率得到明显提升。     

大杆臂条件下传递对准算法的设计与仿真

以舰载主/子惯导传递对准为研究对象,分析了传递对准中大杆臂给杆臂长度与子惯导速度带来的影响。针对大杆臂条件下杆臂长度不确定性增加的问题,提出了将杆臂长度误差增列为系统状态向量进行精确估计,并设计了滤波器。针对大杆臂条件下,子惯导天向通道的精确计算需求,提出主惯导在子惯导安装位置处的伪观测量构造算法。仿真结果表明了该滤波算法可以精确的估计杆臂长度,保证子惯导天向通道的计算精度。     

基于机器视觉的取石钳头部加工精度测量技术

利用机器视觉原理建立了可对取石钳头部进行自动检测的系统.系统主要由工业摄像机、镜头、背面光源及计算机硬件等组成,采用基于Canny算子的亚像素边缘检测与随机Hough变换的特征识别方法对取石钳头部非接触在线实时检测.实验表明,在系统的测量参量值中,角度标准差为0.20,距离标准差最大为0.010,测量精密度较为理想.     

蔡氏电路静态非线性子电路的直接设计方法

首先总结蔡氏电路中静态非线性电路的两个并联限幅运算放大器构成分段的线性负电阻特性的电路结构,分析这种电路结构的不足之处是负电阻非线性的构成方法是两个不同折点线性叠加构成的间接方法.提出由一个负电阻电路产生分段非线性的非线性正电阻直接构成方法,指出这是一种钳位电路,设计出两种类具体电路,分别给出了电路仿真实验结果,分析了电路误差并指出这一误差并不影响电路性能的原因,也给出进一步修正误差的设计方法,分析了物理电路设计的问题.     

六关节检修机械臂动态碰撞检测

该六关节机械臂被用于蒸汽发生器的检修工作.为了实现在狭小的工作空间内无碰撞的安全工作,如何判断和避免碰撞是关键问题.针对发生碰撞的2种情况:机械臂各关节和检修工具与蒸汽发生器水室内壁、挡板面和管板面间的碰撞;机械臂各关节之间以及与检修工具间的碰撞,采用基于AABB盒和等效空间圆柱体相结合的网络包围法,对可能发生碰撞的部位进行了系统分析和研究,将机械臂的碰撞检测问题转化为空间解析几何问题,大大简化了问题的求解,得到了碰撞检测算法,并用Visual C++予以实现.通过仿真分析和实验证明了该方法的有效性.     

基于ANSYS六自由度串联机械臂联接轴的结构优化

在六自由度串联机械臂结构优化设计过程中,建立了六自由度串联机械臂中薄弱环节联接轴的有限元模型,采用ANSYS软件对联接轴结构进行分析,得出了联接轴在工作状态下的应力分布规律以及变形状况,表明了联接轴的结构设计满足了刚度和强度要求,同时也为对其结构进行进一步优化提供了理论依据.     

基于神经网络的机械臂自适应输出反馈控制设计

研究了机械臂的位置跟踪问题,提出了基于神经网络的自适应输出反馈控制方法. 该方法无需系统精确的数学模型,适用于具有非线性不确定性和外界干扰的机械臂控制系统. 设计的控制器由三部分组成：基于动态补偿器的输出反馈控制项、神经网络自适应控制项和鲁棒控制项. 神经网络的权值自适应学习率由Lyapunov稳定性理论得出. 仿真结果表明设计的控制器能驱动机械臂精确跟踪期望的位置,验证了该控制方法的有效性.     

基于双目视觉的服务机器人仿人机械臂控制

机械臂逆运动学、目标识别与定位是服务机器人手臂控制中的关键技术.为了更好地与复杂多变的非结构化环境进行交互,提出一种应用于服务机器人平台的基于双目视觉的仿人机械臂控制方法.给出一种针对6自由度手臂的逆解算法,并采用基于双目视觉与颜色分割的目标识别方法.然后,根据识别出的目标三维坐标信息控制机械臂完成特定任务.本方法在家庭服务机器人上得到了验证.     

凿岩钻臂模糊PID控制的研究

就凿岩钻臂的自动定位系统进行了研究.针对比例阀阀控非对称缸位置系统存在的响应较慢、时变严重等特点,提出了模糊自适应整定PID(Proportional-Integral-Differential)的控制策略,仿真结果表明,这种方法具有结构简单、实时性好、对参数的扰动具有较强的鲁棒性等优点,可以实现钻臂的精确定位.