重载工业夹持器约束建模与承载能力分析

针对重型工件的抓取操作问题,采用机器人抓取理论建立工件-夹持器系统的抓取模型,分析抓取模型求解中存在的静不定问题;基于准刚体模型,建立工件微分运动与接触变形之间的映射关系;分析夹持器在不同驱动形式和夹持过程中的约束特点,建立夹持器驱动关节和被动关节的力约束方程;引入关节刚度和接触刚度,建立工件-夹持器系统能量模型;采用拉格朗日乘子法建立静不定抓取力分析求解模型,给出了具有运动形式简单、约束复杂特点的一类夹持器的承载能力分析方法.以80t锻造操作机夹持器为实例进行了承载能力分析,仿真结果与实验结果相符合,验证了抓取力分析模型的正确性.     

基于变胞原理的坚果剥壳机械手接触建模与构型研究探析

坚果是中国重要的经济林树种,壳仁分离是坚果精深加工的关键环节,目前普遍存在剥壳率低、损失率高、果仁完整性差等问题。建立准确的果壳与剥壳机械接触模型是破壳力分析的基础。树坚果果壳表面粗糙、外形不规则,接触区域不能抽象为规则的几何形状,如何建立面接触约束模型是实现无损伤壳仁分离的关键问题。以研究坚果壳仁分离机械手的破壳机理、结构设计为目标,提出一种变胞多指机械手,分析了坚果脱壳技术、剥壳机械手接触建模的研究现状,介绍了变胞机构的起源和应用研究概况,并阐述了坚果剥壳机械手的研究内容与发展前景。