簡介：模擬現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)線的機電一體化技術(shù)教學培訓系統(tǒng)作為教學儀器系統(tǒng)需要體現(xiàn)模擬的真實性和特殊性其中搬運環(huán)節(jié)選取了能吸引學生學習興趣的多自由度多關(guān)節(jié)機械手設計方案。根據(jù)方案要求設計一種結(jié)構(gòu)緊湊、簡單控制功能較強重量較輕成本較低的機械手對于整個課題能起到創(chuàng)新的增色作用兼具實用性、通用性體現(xiàn)了研制的必要性。本文首先根據(jù)實際工況和設定技術(shù)參數(shù)利用圖解法分析了機械手平面運動工作空間得到了本體結(jié)構(gòu)設計的關(guān)節(jié)間距經(jīng)分析比較各結(jié)構(gòu)設計繪制了示意圖確定了傳動驅(qū)動方式得到了整體結(jié)構(gòu)示意圖。其次對控制系統(tǒng)進行了硬件設計設計了主控制電路板及對各端口接線進行了列圖列表說明并設計了控制面板；對軟件的設計則根據(jù)實際工況利用FXGPWIN軟件對PLC進行了程序設計達到了應用目的。再次進行了運動學分析用DH法建立了坐標變換矩陣推算了運動學方程的正、逆解并得到了驗證、應用。最后利用PROE軟件完成零件建模及虛擬樣機設計得到了各零件圖紙并對虛擬樣機進行了運動仿真驗證了運動學分析的正確性。通過本文的分析與研究為機械手的實物制造和運動控制提供了理論支撐；為后續(xù)動力學分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計和工作過程的進一步研究奠定了理論基礎(chǔ)。

簡介：隨著機器人技術(shù)的發(fā)展人們希望新型的機器人手臂具有精度高、響應快、承載能力大等特點同時也希望具有良好的柔順性以獲得更好的安全性和自恢復能力。氣動肌肉就是在這樣的背景下引起了研究學者們的重視。氣動肌肉是一種新型的氣動執(zhí)行元件具有結(jié)構(gòu)簡單、功率自重比大、柔順性好以及和生物肌肉特性接近等優(yōu)點使其在仿生機器人、仿生醫(yī)學、服務機器人等領(lǐng)域擁有廣闊的應用前景。本文以氣動肌肉為驅(qū)動裝置設計開發(fā)了具有三個關(guān)節(jié)的機械手臂為氣動肌肉應用在仿人手臂領(lǐng)域做出了新的嘗試。本文的主要工作有在手臂機械系統(tǒng)設計方面設計手臂包含三個關(guān)節(jié)分別為肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)每個關(guān)節(jié)實現(xiàn)兩個自由度的運動。其中肩關(guān)節(jié)的每個自由度分解為兩部分執(zhí)行機構(gòu)分別完成肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)則采用十字軸的形式實現(xiàn)兩自由度運動。模塊化的設計方式使機械手臂的結(jié)構(gòu)緊湊便于安裝和調(diào)試?；谔摴υ斫⒘藲鈩蛹∪獾幕眷o態(tài)模型在分析了影響模型精度的各種因素的基礎(chǔ)上提出了對氣動肌肉的最大收縮率進行修正的改進模型的方法并給出了氣動肌肉的改進模型。通過實驗驗證了這種改進方法的正確性和可行性。在氣動肌肉靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上推導了氣動肌肉驅(qū)動關(guān)節(jié)的理論模型得到了關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角Θ和氣動肌肉輸入壓力差△P成線性關(guān)系的結(jié)論。當關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩一定時兩者成正比關(guān)系。實驗結(jié)果驗證了關(guān)節(jié)模型的合理性、有效性。搭建了氣動肌肉機械手臂系統(tǒng)的整體實驗平臺對手臂的整體性能進行測試。并以手臂末端關(guān)節(jié)為例分析了氣動肌肉關(guān)節(jié)的動態(tài)響應特性。實驗證明氣動肌肉關(guān)節(jié)的動態(tài)響應特性良好。

簡介：點擊查看更多機械手對目標物體的抓取.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：本設計研究的內(nèi)容是來源于某鋼廠帶鋼鍍錫生產(chǎn)線的項目。通過對目前的鍍錫生產(chǎn)線的工作環(huán)境分析，設計出適合于工業(yè)現(xiàn)場工作的機械手。目前隨著機械手發(fā)展的深度和廣度以及機器人智能水平的提高，機械手已在眾多領(lǐng)域得到了應用。在我國，機械手市場份額大部分被國外機械手企業(yè)占據(jù)著。在國際強手面前，國內(nèi)的機械手企業(yè)面臨著相當大的競爭壓力，因此我們還需要不斷提高研發(fā)水平。如今我國正從一個“制造大國”向“制造強國”邁進，中國制造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn)，對我國工業(yè)自動化的提高迫在眉睫，政府務必會加大對機器人的資金投入和政策支持，將會給機械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動力。本課題所設計的液壓機械手是在綜合各方面因素及用戶要求的基礎(chǔ)上，完成總體方案的設計，主要使用SOLIDWKS軟件進行三維結(jié)構(gòu)設計。在總體設計方案的基礎(chǔ)上，完成了液壓系統(tǒng)的設計，具體有液壓執(zhí)行元件液壓缸活塞驅(qū)動力的組成與計算、液壓缸壓力和流量的計算與液壓缸的選型制定出液壓系統(tǒng)基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖液壓元件液壓泵、液壓閥、管道以及油箱容量的計算與選擇液壓系統(tǒng)性能驗算。對機械手閥控系統(tǒng)的PID控制進行仿真分析。采用PLC和觸摸屏的相結(jié)合的控制系統(tǒng)的設計。設計出液壓機械手的手動、自動控制系統(tǒng)方案，并給出了系統(tǒng)的控制流程圖結(jié)合現(xiàn)場操作需要，設計出觸摸屏控制界面最后用仿真軟件驗證了設計的可行性。

簡介：21世紀，制造業(yè)將進入一個嶄新的階段，各種自動化裝備、智能機器特別是機器人將在建筑、交通運輸、軍事及海洋探索等方面獲得廣泛的應用。世界各國普遍在學校中開設了機器人技術(shù)的相關(guān)課程。為了培養(yǎng)開發(fā)、設計、生產(chǎn)、維護方面的人才，我國在職業(yè)類學校也開設了機器人相關(guān)課程。教學型機械手就是針對教學所研制的典型機器人設備，因此研究出良好的機械手將具有重要意義。PLC控制的教學型機器人具備以下特點首先是教學適用性，符合教學使用的相關(guān)需求；其次是具有良好的性能價格比，特定的教學用戶群決定了其價位不能過高；再次就是它的開放性和可擴展性，可以根據(jù)需要方便地增、減功能模塊，進行自主創(chuàng)新；此外，它還應當有友好的人機交互界面。論文針對以上特點，對教學型機械手PLC控制系統(tǒng)進行了設計。首先介紹了可編程控制器在教學型機械手系統(tǒng)中的應用，簡單介紹了教學型機械手總體結(jié)構(gòu)及工作原理。根據(jù)系統(tǒng)需要完成的任務特點，確定了硬件構(gòu)架和軟件體系。詳細的介紹了教學型機械手PLC控制系統(tǒng)PLC的選型，電氣控制原理圖的設計，輸入輸出點數(shù)的確定，線路的連接及程序的設計。根據(jù)教學的需求，詳細討論了系統(tǒng)實施的安全策略、提高系統(tǒng)定位精度的措施。經(jīng)過多次實驗，驗證該機械手操作方便、性能穩(wěn)定，可以彌補操作工效率低，成本高等缺陷。

簡介：隨著移動機器人技術(shù)的迅猛發(fā)展，它的應用范圍也越來越廣泛，同時對機器人的精度要求也越來越高，高精度、高穩(wěn)定性已經(jīng)成為機器人技術(shù)發(fā)展的一個重要目標。本論文從HEBUTⅡ型機械手的末端位姿誤差及誤差補償研究入手，主要研究的是機械手的運動學、位姿誤差模型和位姿誤差補償，論文的主要工作和取得的成果如下1針對HEBUTⅡ型機械手的基本結(jié)構(gòu)特征，應用DH法建立了五自由度機械手的運動學分析模型，并分別進行了正運動學、逆運動學、雅可比矩陣和奇異性的研究。2針對影響機器人位姿誤差的各種因素進行了分析。將各種因素統(tǒng)一歸結(jié)為機器人的結(jié)構(gòu)參量誤差和運動變量誤差。機器人的誤差形式主要表現(xiàn)為靜態(tài)誤差、動態(tài)誤差和隨機誤差。本文重點分析了由靜態(tài)誤差引起的機器人末端位姿誤差，應用傳遞矩陣法建立了HEBUTⅡ型機械手的靜態(tài)位姿誤差模型，并應用MATLAB進行誤差仿真計算。3針對誤差補償技術(shù)作了深入的研究。補償方法主要分為設計補償器法和編程法兩種，文中對兩種方法作了詳細的比較，結(jié)合HEBUTⅡ型機械手的結(jié)構(gòu)進行了誤差補償?shù)难芯?。結(jié)果表明應用攝動誤差補償法對機械手進行位姿誤差補償具有很明顯的效果，可以提高機械手末端執(zhí)行器的操作精度。

簡介：獨創(chuàng)性聲明本人聲明所旱交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究T作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得丞洼王些太堂或其他教育機構(gòu)的學位或證二F5而使用過的材料。與我一同二L作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名力疽窄簽字日期知LF年L月巧日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關(guān)保留、使剛學位論文的規(guī)定。特授權(quán)丞洼王些盔堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印作和磁盤。保密的學位論文在解密后適川本授權(quán)說明學位論文作者簽名江童軍名建忑夸簽字日期211年幺月諺田簽字日期弘，／年T月以自學位論文的主要創(chuàng)新點一、首次利用NEWTONEULER法和虛功原理法建立2UPSRPU并聯(lián)機構(gòu)剛體動力學逆解模型，求解了機構(gòu)逆動力學問題。二、首次對2UPSRPU并聯(lián)機構(gòu)進行彈性動力學求解，得到機構(gòu)的彈性動力學計算模型。

簡介：二自由度并聯(lián)機器人廣泛應用于高速、高精度的場合對機器人構(gòu)件性能和控制系統(tǒng)性能的要求也越來越高。提高二自由度并聯(lián)機器人速度和精度要求使用輕型、高強度以及低慣量的構(gòu)件但與此同時會增加成本和設計、控制的難度。如何有效改善并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)設計以實現(xiàn)高速、高精度的操作是此類機器人樣機開發(fā)亟需解決的問題。本文提出了一種新型交叉型平面二自由度并聯(lián)機構(gòu)與現(xiàn)有二自由度并聯(lián)機構(gòu)相比具有工作空間與機構(gòu)尺寸比較大、結(jié)構(gòu)簡單、性能良好制造成本低易于控制等優(yōu)點本文主要工作和研究成果如下1建立了交叉型平面二自由度并聯(lián)機構(gòu)運動學模型推導出雅可比矩陣分析了奇異性在定義了導軌長度、動平臺長度以及工作空間與機架尺寸比等性能指標基礎(chǔ)上分析了這些指標與交叉構(gòu)型和非交叉構(gòu)型并聯(lián)機構(gòu)的關(guān)系并得到了相應的性能圖譜基于空間模型理論得到了優(yōu)質(zhì)尺度域并選擇一種運動性能較好的并聯(lián)機構(gòu)。2運用拉格朗日法建立了交叉型平面二自由度并聯(lián)的逆動力學模型并分析了動力學性能利用S型速度曲線優(yōu)化了滑塊的運動軌跡該軌跡能使動平臺運動平穩(wěn)、沖擊、振動小預估計出作用滑塊上的最大外力和等效質(zhì)量并選擇了合適的伺服電機。3分析了不同位型下的振型特性得到了前兩階振型為移動第三階振型為扭動的結(jié)論該結(jié)論為并聯(lián)機械手的樣機設計提供理論參考4為實現(xiàn)運動學分析的可視化應用并聯(lián)機器人運動學分析理論設計一款基于LABVIEWSOLIDWKS的運動學仿真平臺。5基于上述的研究成果建造出一臺交叉型平面二自由度并聯(lián)機械手樣機。6進行了交叉型平面二自由度并聯(lián)機械手樣機矩形軌跡試驗本文研究工作對開發(fā)高速、輕型、高性能平面并聯(lián)機構(gòu)具有重要指導意義。

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簡介：目前焊接機器人技術(shù)是焊接領(lǐng)域提高工作效率、改善焊接質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的重要手段而作為焊接機器人的執(zhí)行機構(gòu)焊接機械手發(fā)揮了重要作用。其動力學性能則直接決定了焊接機器人的應用水平。本論文首先設計了一套焊接機械手并利用UG給出了機械手的虛擬樣機模型在這基礎(chǔ)上對機械手的動力學性能進行仿真為機械手結(jié)構(gòu)的改進、控制部分的設計提供了理論依據(jù)。本文的主要工作如下第一章介紹了機器人的發(fā)展概況對機器人技術(shù)進行概述包括虛擬樣機技術(shù)的應用、動力學方程建模的方法和研究進展、動力學仿真軟件和仿真方法。第二章介紹了本論文所設計機械手的工作條件及機械手的各種性能參數(shù)并在靜力學分析的基礎(chǔ)上對機械手電機和減速器進行選型得出電機和減速器的安裝尺寸然后對機械手的關(guān)節(jié)及傳動方式進行設計。最后是基于UG軟件初步設計出機械手的本體結(jié)構(gòu)并建立其虛擬樣機模型。第三章詳細介紹了機械手動力學所能解決的問題基于機械手的虛擬樣機模型給出了其DH參數(shù)并對機械手關(guān)節(jié)變換矩陣和雅可比矩陣進行計算利用拉格朗日第二類方程建立了本機械手的動力學模型結(jié)合本機械手的DH參數(shù)計算出機械手關(guān)節(jié)1關(guān)節(jié)3的動力學逆解。第四章基于動力學仿真軟件ADAMS對機械手進行仿真首先建立仿真模型并對模型進行合理的簡化然后對模型添加約束、載荷在添加載荷的過程中考慮了不同的運動條件對不同運動條件下的仿真結(jié)果進行比較。第五章是基于動力學仿真結(jié)果的結(jié)構(gòu)分析利用有限元分析軟件ANSYS對機械手的關(guān)鍵零部件進行結(jié)構(gòu)分析驗證結(jié)構(gòu)設計是否合理對不合理之處提出改進意見。

簡介：機械手臂的研究一直是機器人研究的重要的內(nèi)容，特別是在服務機器人的研究中具有重要意義，同時機械手臂也是無障礙的重要組成部分，與工業(yè)機械手臂不同的是裝備在智能輪椅上的機械手臂要具有環(huán)境適應性，工作指令更加豐富的特點。本文以裝備于智能輪椅的機械手臂為研究對象，裝備在智能輪椅上的機械手臂增加了工作空間，提高了活動自由度，因此具有很大的研究意義和使用價值。為了得到各個關(guān)節(jié)變量與末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)的關(guān)系，本文對機械手臂進行正運動學分析、逆運動學分析，在存在多組解的情況下，提出了一種基于最小功率法的逆解優(yōu)化算法來約束逆解以節(jié)約能量；機械手臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的時候出現(xiàn)驟停，或突然啟動，給機械手臂控制帶來了不確定性，本文基于關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃使得機械手臂轉(zhuǎn)動平滑；在機械手臂路徑控制上，本文對機械手臂的笛卡爾空間做了研究，規(guī)劃機械手臂末端執(zhí)行器沿著事先設定的路徑運動，如果在一條路徑上有障礙物，手臂可以避開障礙物，選擇一個無碰撞的路徑實現(xiàn)抓取；本文還對機械手臂的遠程控制作了研究，實現(xiàn)了基于微軟RTC應用程序接口的遠程視頻音頻通信和基于TCP遠程控制字的SOCKET傳輸，并通過串口實現(xiàn)上位機和MUTIFLEX控制卡的通信，在系統(tǒng)中使用了多線程編程技術(shù)，實現(xiàn)了界面線程和數(shù)據(jù)接收線程的分離，使得系統(tǒng)運行流暢，遠程控制實時性較好，實現(xiàn)了機械手臂抓取目標物體的功能。

簡介：點擊查看更多移動機械手整體控制系統(tǒng)的設計與分析.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：點擊查看更多運動機械手臂式多參數(shù)水質(zhì)檢測儀嵌入式系統(tǒng)設計.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：點擊查看更多氣動爬纜機械手的研究與設計.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：果蔬收獲機器人可以有效緩解農(nóng)業(yè)勞動力不足具有十分廣闊的應用前景。但是在自然條件下果蔬收獲機器人的工作環(huán)境復雜視覺系統(tǒng)如何提取工作環(huán)境信息并引導機械手進行果實采摘變得非常關(guān)鍵。為了解決機械手快速采摘和避障采摘果實的問題本文以MOTOMANSV3X機械手采摘番茄為研究對象對果蔬采摘機器人一些關(guān)鍵技術(shù)進行研究。首先采用DH方法建立MOTOMANSV3X機械手逆運動學模型在確定目標位置的情況下求出末端執(zhí)行器在不同姿態(tài)情況下機械手角度并對求出的所有角度進行正確性驗證和與障礙物的干涉性判斷。其次研究MOTOMANSV3X機械手在無障礙時機械手的快速運動路徑規(guī)劃和空間存在豎直直線類障礙物時機械手的避障路徑規(guī)劃方法。為達到快速采摘果實的目的以果實采摘機械手末端執(zhí)行器運動路徑最短和能量最優(yōu)為指標提出了無障礙情況下機械手快速運動路徑規(guī)劃算法。對存在空間豎直直線類障礙物時機械手的路徑規(guī)劃采用映射的方法將機械手和障礙物映射到水平面和豎直面將三維空間降低到二維平面中討論以降低計算量和搜索量。整個路徑規(guī)劃過程將在MATLAB環(huán)境下仿真當有多條路徑存在時通過建立能量最少兼顧路徑的目標函數(shù)來評價路徑優(yōu)劣最后得到避障路徑。再次在完成路徑規(guī)劃的仿真驗證后在實驗室內(nèi)進行手眼協(xié)調(diào)操作的采摘試驗。在MATLAB環(huán)境下采集雙目視覺系統(tǒng)的圖像并處理、提取目標和確定目標圖像坐標計算出目標的世界坐標系下的位置根據(jù)目標坐標逆解出機械手所有關(guān)節(jié)角度并規(guī)劃出機械手的運動路徑最后將路徑導入到機械手控制器中進行操作實驗。單果和多果抓取的試驗結(jié)果表明手眼協(xié)調(diào)操作真實再現(xiàn)了仿真試驗的快速運動和避障過程驗證了規(guī)劃算法的正確性可以為機器人采摘果實提供了有效的路徑規(guī)劃方法實現(xiàn)對機械手的運動控制。針對多果順序采摘問題研究了多果順序采摘的快速運動策略和多果避障順序采摘的運動策略在仿真基礎(chǔ)上進行了采摘試驗試驗結(jié)果表明提出的多果順序采摘策略是可行的。最后開展了采摘機器人視覺控制軟件開發(fā)的工作。根據(jù)已經(jīng)提出的果實目標識別算法提出了基于形狀與紋理特征分析的番茄識別和軟件實現(xiàn)方法利用OPENCV函數(shù)庫在VISUALC下對番茄識別算法進行再現(xiàn)不同分辨率的番茄圖像處理試驗表明利用OPENCV函數(shù)庫編制的程序比MATLAB下的代碼執(zhí)行效率顯著提高而且能實時采集并同步處理雙目圖像。在MATLAB環(huán)境下通過集成果實識別定位程序和避障路徑規(guī)劃程序?qū)崿F(xiàn)雙目圖像采集、果實識別定位、機械手多關(guān)節(jié)角度計算避障路徑規(guī)劃及尋優(yōu)和動態(tài)仿真并將仿真過程中機械手的運動軌跡按照MOTOMAN程序開發(fā)語言的要求輸出。