簡(jiǎn)介：視覺技術(shù)在工業(yè)檢測(cè)和控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用目前很多工業(yè)生產(chǎn)線上都使用機(jī)械手對(duì)平臺(tái)上的產(chǎn)品進(jìn)行抓取操作抓取之前先要對(duì)工作平面上的產(chǎn)品進(jìn)行定位常用的視覺定位方法主要有立體視覺定位和單目視覺定位兩種。單目視覺定位是指利用單一相機(jī)拍攝的圖像序列計(jì)算出待測(cè)物體方向和位置的算法相對(duì)于立體視覺而言該方法由于設(shè)備安裝方便簡(jiǎn)單而得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)外對(duì)單目視覺定位和定位誤差的研究已經(jīng)很成熟了但鮮有對(duì)定位誤差的位置分布規(guī)律做出定量分析計(jì)算而定位精度提高的方法往往也都是靠復(fù)雜的非線性標(biāo)定算法從模型上減小定位誤差。本文對(duì)定位誤差的分析方法是通過建立單目視覺模型然后建立定位誤差模型再對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行誤差分析然后用建立的單目視覺定位誤差模型補(bǔ)償修正定位誤差。本文首先建立了單目視覺定位模型得出空間已知平面上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)與該點(diǎn)的像面坐標(biāo)之間的關(guān)系實(shí)現(xiàn)該平面上的點(diǎn)定位。然后本文分析了視覺定位系統(tǒng)中可能的誤差來源根據(jù)徑向畸變模型建立定位誤差模型。最后通過工作臺(tái)平面定位實(shí)驗(yàn)對(duì)棋盤格144個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行定位用這144個(gè)角點(diǎn)的定位誤差數(shù)據(jù)通過最小二乘法擬合該定位誤差模型中的待定系數(shù)并用最終確立的定位誤差模型補(bǔ)償144個(gè)角點(diǎn)定位誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該定位誤差模型的兩個(gè)待定常數(shù)的擬合確定系數(shù)高達(dá)09以上經(jīng)過定位誤差模型補(bǔ)償修正以后棋盤格144個(gè)角點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)方向的最大定位誤差由215MM、194MM顯著降低到062MM、029MM。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文提出的單目視覺定位誤差模型的正確性并證明了影響成像系統(tǒng)畸變的主要因素是徑向畸變。

簡(jiǎn)介：近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化需求越來越高。目前在各種不同的企業(yè)中，比如注塑行業(yè)、鑄件行業(yè)等，經(jīng)常有工件需要搬運(yùn)。但是，目前絕大多數(shù)采用手工作業(yè)，引發(fā)了大量的工傷事故。機(jī)械手不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以避免人為操作引發(fā)事故等。實(shí)際的自動(dòng)化生產(chǎn)線上使用的取料機(jī)械手更加強(qiáng)調(diào)運(yùn)行速度、定位準(zhǔn)確度和成本因素，這三者本身就是相互制約的。一般來說，速度太快則會(huì)導(dǎo)致精度過低，這樣將無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量；如果速度太慢，則可以在一定程度上提高定位精度，但是卻無法滿足在實(shí)際生產(chǎn)中的效率。因此，在這樣的背景下現(xiàn)代的取料機(jī)械手需要更加重視成本問題。因此，如何在提高取料機(jī)械手運(yùn)行速度以滿足生產(chǎn)效率的前提下提高精度以滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求是迫切需要解決的問題。本文通過大量的調(diào)研工作，根據(jù)工業(yè)實(shí)用化的具體要求，提出一種電氣混合驅(qū)動(dòng)的具有成本低廉、定位精度高的工業(yè)取料機(jī)械手，解決實(shí)用化過程中遇到的一些技術(shù)難題，具體工作如下本文提出了一系列的解決辦法來提高取料機(jī)械手的定位精度。首先建立氣動(dòng)伺服系統(tǒng)模型，針對(duì)氣缸的特點(diǎn)建立氣缸的數(shù)學(xué)模型，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、流量方程、能量方程。通過線性化得出氣動(dòng)伺服系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和響應(yīng)函數(shù)，建立了氣動(dòng)伺服系統(tǒng)的PID控制模型。提出了針對(duì)步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)的步進(jìn)電機(jī)升降速曲線，并給出了軟硬件設(shè)計(jì)。通過對(duì)適用于不同環(huán)境的不同形狀和結(jié)構(gòu)的取料機(jī)械手總體機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式研究，針對(duì)目前取料機(jī)械手成本高、運(yùn)行速度慢、定位精度低等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了成本低、運(yùn)行速度快、定位精度相對(duì)較高、功能完善、電氣混合驅(qū)動(dòng)的高集成度的虛擬樣機(jī)系統(tǒng)模型。最后完成了針對(duì)上述研究的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該取料機(jī)械手具有性價(jià)比高、定位精度好、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于注塑行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、電子行業(yè)、化工行業(yè)、食品和包裝行業(yè)等各種行業(yè)。

簡(jiǎn)介：隨著工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大以及現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)機(jī)器人性能的要求越來越高，以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，因此高速、高精度、智能和模塊化成為目前工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的主要趨勢(shì)。為滿足各類工作的不同需求，切實(shí)提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，真正將人類從惡劣的工作環(huán)境中解放出來，智能沖壓機(jī)械手理所當(dāng)然成為了未來社會(huì)的生產(chǎn)主力軍。沖壓機(jī)械手系統(tǒng)是一種非線性且耦合性極強(qiáng)的多信號(hào)輸入、輸出的繁雜系統(tǒng)。在工作狀態(tài)下，特別是高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，智能沖壓機(jī)械手的非線性動(dòng)力學(xué)特征尤為明顯，且現(xiàn)實(shí)存在著的各種不確定性因素（包括內(nèi)外因素）也同時(shí)作用于該系統(tǒng)，會(huì)嚴(yán)重干擾其控制特性。因此，如果想要研制出高穩(wěn)定性的沖壓機(jī)械手，對(duì)其高速工作下的控制理論進(jìn)行深入研究是及其必要的，這種研究對(duì)促使其性能的提高具有重要的理論和實(shí)踐意義。本文主要通過ADAMS和ANSYS等軟件對(duì)工業(yè)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)特性和柔性特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，通過對(duì)結(jié)果的分析，為沖壓機(jī)械手控制技術(shù)優(yōu)化和實(shí)際工作提供理論依據(jù)，本文主要研究了以下幾方面首先研究工業(yè)機(jī)械手在不同控制系統(tǒng)下的定位精度和柔性化程度的研究及產(chǎn)生“抖振”現(xiàn)象的原因。其次搭建沖壓機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)應(yīng)用專家智能控制系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)械手進(jìn)行數(shù)值模擬研究，并且通過對(duì)沖壓機(jī)械手控制系統(tǒng)的試驗(yàn)研究其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性程度。最后為考證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和控制方式的有效性和可執(zhí)行性，創(chuàng)建了沖壓機(jī)械手實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)包含兩部分沖壓機(jī)械手測(cè)試第一部分為參數(shù)辨識(shí)，是為了獲得準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)參數(shù)第二部分為沖壓機(jī)械手定位精度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所利用的專家控制技術(shù)能有效提高沖壓機(jī)械手系統(tǒng)的穩(wěn)定性、瞬態(tài)特征、跟蹤精準(zhǔn)度和魯棒性。

簡(jiǎn)介：論文題目91智能假肢機(jī)械手控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)作者姓名盛二盟入學(xué)時(shí)間2Q曼曼生2旦專業(yè)名稱控劍理途皇控劍王程研究方向讓篡拯控劍生籩真指導(dǎo)教師盆塞遄職稱教授論文提交日期論文答辯日期授予學(xué)位日期2Q曼壘生旦至Q至壘生旦聲明尸明本人呈交給山東科技大學(xué)的這篇碩士學(xué)位論文，除了所列參考文獻(xiàn)和世所公認(rèn)的文獻(xiàn)外，全部是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下的研究成果。該論文資料尚沒有呈交于其它任何學(xué)術(shù)機(jī)關(guān)作鑒定。碩士生簽名日期憾√苷沙，中，6，弓IDECLARELHATTHISDISSERTATION，SUBMITTEDINFUWDLMENTOFTHEREQUIREMENTSFORTHEAWARDOFMASTEROFPHILOSOPHYINSHANDONGUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYISWHOLLYMYOWNWORKUNLESSREFERENCEDOFACKNOWLEDGETHEDOCUMENTHASNOTBEENSUBMITTEDFORQUALIFICATIONATANYOTHERACADEMICINSTITUTESIGNATUREDATE腳‰W恨F，弓

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多輪式懸架移動(dòng)柔性機(jī)械手動(dòng)力學(xué)建模分析與仿真.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：柔性制造系統(tǒng)是指具有高度自動(dòng)化程度的制造系統(tǒng)。本文選取集運(yùn)輸、加工、檢測(cè)、安裝、存儲(chǔ)和檢測(cè)于一體的柔性制造系統(tǒng)為研究對(duì)象，具體闡述該系統(tǒng)中的檢測(cè)安裝環(huán)節(jié)，即五維機(jī)械手裝配系統(tǒng)。針對(duì)工業(yè)裝配生產(chǎn)線的自動(dòng)檢測(cè)裝配問題，該系統(tǒng)基于機(jī)器視覺技術(shù)，采用了特征值方法以識(shí)別零件，從而構(gòu)建了一套完善的機(jī)器視覺系統(tǒng)，展現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)線自動(dòng)化檢測(cè)裝配的整個(gè)工藝流程。但在開發(fā)五維機(jī)械手裝配系統(tǒng)有許多有待解決的問題硬件設(shè)備的選擇、位置控制模塊EM253的應(yīng)用、伺服步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用、圖像傳感器的應(yīng)用和系統(tǒng)S7200PLC的程序設(shè)計(jì)。本文針對(duì)這些問題，提出了基于西門子S7200PLC為系統(tǒng)控制核心的開發(fā)方案。重點(diǎn)研究以下五點(diǎn)內(nèi)容1、五維機(jī)械手裝配系統(tǒng)的架構(gòu)通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的分析，給出了系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)，針對(duì)五維機(jī)械手裝配系統(tǒng)的目標(biāo)，確定系統(tǒng)組成各部分的功能。2、EM253位置控制模塊的應(yīng)用通過對(duì)EM253的位置控制模塊的深入研究，確定電氣原理圖，根據(jù)系統(tǒng)的具體指標(biāo)，利用位置控制模塊向?qū)к浖O(shè)置合理的參數(shù)。3、伺服步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用通過對(duì)伺服步進(jìn)電機(jī)的深入研究，設(shè)置伺服步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)，然后對(duì)驅(qū)動(dòng)部分全面設(shè)計(jì)。4、圖像傳感器的應(yīng)用針對(duì)圖像傳感器軟硬件的深入分析，確定特征值的檢測(cè)方式，調(diào)試出穩(wěn)定的識(shí)別信號(hào)。5、系統(tǒng)S7200PLC的程序設(shè)計(jì)通過對(duì)STEP7MICROWIN應(yīng)用軟件的熟練使用，根據(jù)系統(tǒng)方案規(guī)劃的動(dòng)作流程，融入自己設(shè)計(jì)思想，編寫出符合要求的系統(tǒng)程序。基于以上所有的研究成果，通過實(shí)驗(yàn)與調(diào)試，采用該方案在滿足了零件的高精度識(shí)別和定位要求的同時(shí)，仍然能夠保證系統(tǒng)高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足了零件裝配作業(yè)的實(shí)時(shí)性和精度要求，具有深遠(yuǎn)的研究意義和實(shí)踐價(jià)值。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多保留圖像特征點(diǎn)的機(jī)械手視覺伺服控制.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：視覺是機(jī)器人獲取外部環(huán)境信息的重要手段，也是提高機(jī)器人自適應(yīng)能力的重要保障。隨著機(jī)器人視覺測(cè)量與控制方面研究的迅速發(fā)展，機(jī)器人視覺伺服控制方面的研究也不斷取得新的進(jìn)展，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、航空與空間探索領(lǐng)域等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。因此，視覺伺服控制在機(jī)器人領(lǐng)域占有重要地位，精確的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法和機(jī)器人的控制算法受到機(jī)器人領(lǐng)域研究人員的普遍重視。本文以機(jī)器人視覺控制為研究對(duì)象。首先，根據(jù)機(jī)器人的理論知識(shí)和視覺測(cè)量知識(shí)，建立機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方程和獲取機(jī)器人末端坐標(biāo)系與攝像機(jī)坐標(biāo)的變換矩陣，得到了機(jī)器人機(jī)座坐標(biāo)系與攝像機(jī)坐標(biāo)系的齊次變換矩陣，并介紹了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解；然后，根據(jù)視覺獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置的需要，在已有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了兩種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的改進(jìn)算法；為了控制機(jī)械手完成對(duì)視覺獲得位置的跟蹤，在分析機(jī)器人動(dòng)力學(xué)時(shí)，在充分考慮死區(qū)特性和未知干擾的基礎(chǔ)上，建立了機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型，并利用滑?？刂评碚摵妥赃m應(yīng)控制理論，設(shè)計(jì)了三種控制方案，分別通過理論分析、MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)，證明控制方案的有效性正確性；最后，在研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于位置視覺控制運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的設(shè)計(jì)方案，并在理論上論述了方案的可行性。結(jié)果表明在存在運(yùn)動(dòng)物體、光線變化等變化因素的場(chǎng)景中，兩種改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法能夠很好地完成背景圖的生成和目標(biāo)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)視覺測(cè)量獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置；針對(duì)存在死區(qū)和外界干擾的機(jī)械手控制方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械手很好的控制。

簡(jiǎn)介：在礦山巷道、各類隧道中一種廣泛采用的支護(hù)方法是噴漿。將水泥噴射到待噴面上達(dá)到一定的厚度達(dá)到支護(hù)效果。噴漿機(jī)械手可以用絕大部分的巷道加工工程，包括煤礦石油等具有特殊要求的行業(yè)中。最初的噴漿作業(yè)是由工人手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣。且由于材料回彈和粉塵污染使得缺少有效防護(hù)的操作工人很難保證噴漿的效果。此外，隨著制造業(yè)信息化的發(fā)展，有必要使用計(jì)算機(jī)取代人工對(duì)噴漿過程進(jìn)行控制，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，研發(fā)一種適合噴漿領(lǐng)域的自動(dòng)噴漿設(shè)備具有十分重要的意義。本文主要對(duì)噴漿機(jī)械手電控系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)以及防爆分析和設(shè)計(jì)。第一部分對(duì)噴漿機(jī)的產(chǎn)生背景、工作原理、發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析。第二部分主要對(duì)噴漿機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)、噴漿工藝以及設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行了介紹和分析。第三部分對(duì)系統(tǒng)總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)主電路、控制電路、控制面板和主要傳感器等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析介紹。第四部分主要對(duì)電控系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析介紹。確定了噴漿動(dòng)作流程和操作流程。第五部分主要介紹了防爆的概念知識(shí)，確定了防爆設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了防爆設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。最后介紹了相關(guān)的試驗(yàn)效果。本文控制方案采用以PLC為主控制器，增量式編碼器測(cè)量小車位置及噴頭角度。根據(jù)使用環(huán)境的要求，進(jìn)行了相應(yīng)的防爆設(shè)計(jì)，滿足了特殊環(huán)境下的電路要求。

簡(jiǎn)介：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)械手控制取得了顯著的進(jìn)步。多關(guān)節(jié)機(jī)械手不僅在工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，而且越來越多滲透到其它領(lǐng)域。而機(jī)械手最重要、最核心的部分則是其控制系統(tǒng)，它直接影響著機(jī)械手的整體性能與先進(jìn)程度。從控制理論的角度來看，操作機(jī)械手系統(tǒng)具有嚴(yán)重的非線性和不確定性，加之機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)存在相互耦合性，這種耦合關(guān)系使得機(jī)械手呈現(xiàn)出嚴(yán)重的非線性特性，因而很難獲得精確的數(shù)學(xué)模型，加之外界的擾動(dòng)以及模型自身所帶來的不確定性的影響，從而使得多關(guān)節(jié)機(jī)械力臂運(yùn)動(dòng)控制的有效性大大降低。本文首先介紹了雙關(guān)節(jié)機(jī)械手的魯棒控制和自適應(yīng)模糊反演控制，并分別對(duì)這兩種控制設(shè)計(jì)控制器以及進(jìn)行仿真研究，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到魯棒控制雖然能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但對(duì)雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂的軌跡跟蹤很難獲得良好的暫態(tài)性能。同樣，自適應(yīng)模糊反演控制雖然在一定程度上能夠改善雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂對(duì)位置跟蹤的動(dòng)態(tài)特性，但對(duì)于機(jī)械臂的速度和加速度軌跡跟蹤的控制效果很差。鑒于魯棒控制和自適應(yīng)模糊反演控制不能獲得雙關(guān)節(jié)機(jī)械手軌跡跟的良好的暫態(tài)性能，本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒控制，通過給定期望軌跡，由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力在線辨識(shí)和實(shí)時(shí)逼近整個(gè)控制系統(tǒng)的不確定性，然后根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性定理來設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法和魯棒控制器，最后由魯棒控制器來消除網(wǎng)絡(luò)的逼近誤差，這就解決了魯棒控的局限性。由于魯棒控制很難對(duì)系統(tǒng)的不確定性進(jìn)行預(yù)期假設(shè)以及獲取不確定性的上界值，當(dāng)系統(tǒng)的不確定性超出預(yù)期假設(shè)時(shí)，魯棒控制系統(tǒng)將會(huì)發(fā)散，甚至崩潰。因此，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒控制可避免對(duì)系統(tǒng)不確定性的復(fù)雜計(jì)算，大大降低系統(tǒng)的不確定性，提高系統(tǒng)的暫態(tài)性能，能夠?qū)﹄p關(guān)節(jié)機(jī)械手的位置、速度和加速度進(jìn)行較好的軌跡跟蹤控制。

簡(jiǎn)介：在人類環(huán)境中執(zhí)行抓取和操作任務(wù)是許多機(jī)器人應(yīng)用的必須功能，也是近年來機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)上述功能對(duì)機(jī)器人末端執(zhí)行器的研究提出了諸多挑戰(zhàn)。與通用夾持器和全驅(qū)動(dòng)機(jī)械手等末端執(zhí)行器相比，欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手（欠驅(qū)動(dòng)手）具有較好抓取性能和一定的操作性能，具有較好的研究和應(yīng)用價(jià)值。欠驅(qū)動(dòng)手的驅(qū)動(dòng)單元數(shù)小于自由度，這一特性使它只需使用簡(jiǎn)單的控制方法就能抓取形狀各異的物體，易于實(shí)現(xiàn)力量抓取。但這一特性也使它在建模分析、捏取和操作等問題上存在著許多研究難點(diǎn)，讓欠驅(qū)動(dòng)手在相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展滯后于實(shí)際應(yīng)用的需求。本文針對(duì)在人類環(huán)境中執(zhí)行抓取和操作任務(wù)的挑戰(zhàn)，圍繞著欠驅(qū)動(dòng)手抓取能力分析、捏取和操作展開研究。針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)手抓取能力分析中的計(jì)算復(fù)雜度問題，提出了基于物體初始位置允差的抓取能力分析方法。采用互補(bǔ)法建立抓取模型來描述物體與支撐面及欠驅(qū)動(dòng)手之間的相互作用。以此為基礎(chǔ)，引入物體及其初始位置在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的概率模型，定義基于物體初始位置允差的抓取能力評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用該指標(biāo)可以設(shè)計(jì)具有明確物理意義的剪枝方法，控制抓取能力分析的計(jì)算復(fù)雜度。最后，采用上述抓取能力分析方法，針對(duì)3指節(jié)2指欠驅(qū)動(dòng)手，進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。針對(duì)物體初始位置不確定性對(duì)欠驅(qū)動(dòng)手執(zhí)行捏取任務(wù)的影響，提出了基于接觸檢測(cè)和物體初始位置允差的抓取策略。通過基于接觸檢測(cè)的抓取控制，消除抓取過程中的物體非預(yù)期運(yùn)動(dòng)；同時(shí)采用物體初始位置允差作為抓取軌跡規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)，提高對(duì)物體初始位置不確定性的適應(yīng)能力。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)接觸檢測(cè)中的參考模型不確定性問題和信號(hào)噪聲問題，采用高斯過程回歸逼近參考模型和信號(hào)噪聲，提高接觸檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。在仿人欠驅(qū)動(dòng)手ICUBH上進(jìn)行了抓取實(shí)驗(yàn)研究。與ICUBH標(biāo)準(zhǔn)抓取控制器的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的抓取策略對(duì)物體初始位置不確定性具有更好的適應(yīng)能力。針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)手操作模型容易發(fā)生模型失配的問題，提出了基于高斯過程回歸的增強(qiáng)單步預(yù)測(cè)控制并應(yīng)用于欠驅(qū)動(dòng)手操作的研究。采用高斯過程回歸來逼近和補(bǔ)償操作模型的殘差，并將經(jīng)過補(bǔ)償?shù)牟僮髂Ｐ蛻?yīng)用于單步模型預(yù)測(cè)控制中，通過在線訓(xùn)練高斯過程來實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)優(yōu)化，解決操作中的模型失配問題。在仿人欠驅(qū)動(dòng)手ICUBH上進(jìn)行了操作實(shí)驗(yàn)研究。針對(duì)多種物體的操作實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠有效地提高操作模型的精度和操作控制的精度。搭建了3指節(jié)2指欠驅(qū)動(dòng)手樣機(jī)，并進(jìn)行了力量抓取實(shí)驗(yàn)、捏取實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)，分別驗(yàn)證了本文提出的抓取能力分析方法、抓取策略和操作控制方法。

簡(jiǎn)介：隨著注塑行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于注塑生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化程度要求也越來越高。注塑機(jī)專用機(jī)械手，是注塑生產(chǎn)自動(dòng)化中專門配備的機(jī)械設(shè)備。它能夠極大地提高注塑生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時(shí)還能避免由于人為操作失誤而造成的損失。對(duì)于注塑企業(yè)來說，配備一種成本低、體積小、易操作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的注塑機(jī)專用機(jī)械手，已經(jīng)成為提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必要手段。目前注塑機(jī)所配置的全氣動(dòng)注塑機(jī)械手、單軸伺服注塑機(jī)械手等，已經(jīng)不能很好地滿足注塑生產(chǎn)企業(yè)的需求。多軸伺服注塑機(jī)專用機(jī)械手已經(jīng)成為注塑機(jī)專用機(jī)械手新的發(fā)展方向。傳統(tǒng)注塑機(jī)專用機(jī)械手多采用氣壓或直流伺服驅(qū)動(dòng)。氣壓驅(qū)動(dòng)，速度快，但運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差，定位精度低直流伺服驅(qū)動(dòng)，調(diào)速性能好，定位精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。交流伺服作為一種日漸成熟的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其最突出特點(diǎn)就是快速響應(yīng)和精確定位，而且體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛用于機(jī)器人及醫(yī)療器械等需要快速精確定位的場(chǎng)合?？紤]到以上情況，本課題定位于設(shè)計(jì)一款采用交流伺服驅(qū)動(dòng)的三軸伺服注塑機(jī)專用機(jī)械手。本文以三軸伺服注塑機(jī)專用機(jī)械手為研究對(duì)象，根據(jù)注塑機(jī)專用機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出三軸伺服注塑機(jī)專用機(jī)械手虛擬樣機(jī)。本次設(shè)計(jì)的主要研究工作如下1通過分析注塑機(jī)專用機(jī)械手的工作流程，進(jìn)行了動(dòng)作分解和路徑規(guī)劃，根據(jù)注塑機(jī)專用機(jī)械手的相關(guān)設(shè)計(jì)要求，確定了機(jī)械手的設(shè)計(jì)要點(diǎn)2完成了注塑機(jī)專用機(jī)械手的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括橫梁、懸臂梁、手臂和底座等部分的設(shè)計(jì)3完成了注塑機(jī)專用機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括驅(qū)動(dòng)方式的選擇確定，系統(tǒng)各組成部分（伺服電機(jī)、絲杠、導(dǎo)軌等）的計(jì)算選型4運(yùn)用SOLIDWKS軟件，完成了注塑機(jī)專用機(jī)械手各部件的三維建模，并進(jìn)行虛擬裝配，再用SOLIDWKS軟件的MOTION分析模塊，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到了機(jī)械手的相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)5運(yùn)用ANSYS軟件，對(duì)機(jī)械手的關(guān)鍵部件進(jìn)行了有限元分析，包括靜力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析，得到了其相應(yīng)的靜力學(xué)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。通過對(duì)機(jī)械手的關(guān)鍵部件的有限元分析，得出了其產(chǎn)生的最大位移，從而驗(yàn)證了設(shè)計(jì)滿足了剛度要求。通過對(duì)機(jī)械手關(guān)鍵零部件進(jìn)行了模態(tài)分析，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了諧響應(yīng)分析，從而避免了共振現(xiàn)象的產(chǎn)生。通過這些工作，最終完成了注塑機(jī)專用機(jī)械手模型的建立，并驗(yàn)證了模型的合理性，完成了注塑機(jī)專用機(jī)械手的設(shè)計(jì)工作。本次研究取得了預(yù)期的結(jié)果，具有理論研究?jī)r(jià)值和工程實(shí)際意義。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多三軸伺服注塑機(jī)機(jī)械手上位機(jī)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：螺旋擺動(dòng)缸是一種能將液壓能轉(zhuǎn)化成扭矩輸出的液壓缸，它具有旋轉(zhuǎn)角度大、擺角精確、輸出扭矩大以及結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此很適合應(yīng)用于液壓設(shè)備中的大扭矩輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本螺旋擺動(dòng)缸的研究主要是根據(jù)ROV機(jī)械手的作業(yè)任務(wù)要求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手腕部360°旋轉(zhuǎn)與大扭矩穩(wěn)定輸出的螺旋擺動(dòng)缸。ROV在水下作業(yè)時(shí)需要完成各種動(dòng)作，設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手360°旋轉(zhuǎn)并輸出大扭矩的螺旋擺動(dòng)缸能大大提升機(jī)械手性能和水下作業(yè)能力。論文主要做了以下的研究工作首先根據(jù)ROV機(jī)械手的擺角、輸出扭矩等性能要求，設(shè)計(jì)螺旋擺動(dòng)缸的兩級(jí)螺旋副結(jié)構(gòu)，首先確定螺旋副的公稱直徑與螺距，在此基礎(chǔ)上逐一確定其他螺紋參數(shù)。并對(duì)所有設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)校核，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。應(yīng)用SOLIDWKS軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)的三維建模并虛擬裝配，檢查干涉。其次對(duì)所設(shè)計(jì)的兩級(jí)螺旋副結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，得出各設(shè)計(jì)參數(shù)之間的動(dòng)力學(xué)方程和變化關(guān)系，從而研究參數(shù)對(duì)螺旋擺動(dòng)缸性能的影響規(guī)律，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證了當(dāng)活塞行程為73MM時(shí)，機(jī)械手能完成360°轉(zhuǎn)動(dòng)。研究了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，主要受機(jī)械傳動(dòng)效率與容積效率的影響，并根據(jù)效率公式研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳動(dòng)效率的影響。然后用ANSYS軟件對(duì)重要零件做有限元法做靜力學(xué)分析，對(duì)輸出軸與活塞仿真其承受最大扭矩負(fù)載時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變情況，對(duì)照材料系數(shù)與變形要求檢驗(yàn)了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；對(duì)缸筒仿真其受系統(tǒng)最大壓強(qiáng)時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變及變形情況，檢驗(yàn)其滿足強(qiáng)度性能。最后分析了缸體內(nèi)部存在的兩處間隙油膜，表明油膜對(duì)螺旋擺動(dòng)缸的效率與使用壽命具有重要意義。通過流場(chǎng)分析，對(duì)比不同結(jié)構(gòu)油膜的性能，綜合比較之后選擇合理的間隙油膜結(jié)構(gòu)。

簡(jiǎn)介：本課題來源于深圳市智優(yōu)公司旨在設(shè)計(jì)一條動(dòng)力鋰電池組的裝配生產(chǎn)線提高動(dòng)力鋰電池組的生產(chǎn)效率促進(jìn)動(dòng)力鋰電池組在電動(dòng)汽車、電動(dòng)大巴等領(lǐng)域的應(yīng)用。該生產(chǎn)線要求裝配機(jī)械手能夠快速準(zhǔn)確抓取提升機(jī)構(gòu)上的工件然后在傳送帶上對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組進(jìn)行裝配。本文首先對(duì)國內(nèi)外裝配機(jī)械手的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹然后分析了生產(chǎn)線的工藝流程和功能需求搭建了裝配機(jī)械手控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)提出了裝配機(jī)械手精確重復(fù)定位的方法設(shè)計(jì)了上下位機(jī)的CAN通信協(xié)議設(shè)計(jì)了基于ARM運(yùn)動(dòng)控制芯片模式的四軸運(yùn)動(dòng)控制器編寫了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制程序最后對(duì)裝配機(jī)械手進(jìn)行了單工位調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試。具體的研究?jī)?nèi)容如下1首先根據(jù)整條生產(chǎn)線的工藝流程和功能需求搭建了裝配機(jī)械手控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)對(duì)控制系統(tǒng)的傳感器進(jìn)行了選型并確定了運(yùn)動(dòng)控制器的系統(tǒng)架構(gòu)。2其次采用S升降速曲線以及基于模糊PID控制的位置伺服控制、激光傳感器搜索提高了機(jī)械手的重復(fù)定位精度完成了機(jī)械手對(duì)零部件的精確定位。3參考CAN通信的報(bào)文幀格式設(shè)計(jì)了上下位機(jī)的CAN通信協(xié)議并且對(duì)上下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行了定義實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對(duì)整條生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)管理和生產(chǎn)節(jié)拍管理。4然后采用ARM運(yùn)動(dòng)控制芯片的模式設(shè)計(jì)LM3S9B96PCL6045B的四軸運(yùn)動(dòng)控制器編寫了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)單個(gè)工位機(jī)械手的工作流程的控制。5最后對(duì)生產(chǎn)線裝配機(jī)械手進(jìn)行了單個(gè)工位的調(diào)試以及聯(lián)機(jī)調(diào)試測(cè)試了機(jī)械手的重復(fù)定位精度并對(duì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的異常情況提出了解決方法。目前整條生產(chǎn)線裝配機(jī)械手的裝配、系統(tǒng)的硬件調(diào)試以及單工位機(jī)械手的裝配運(yùn)動(dòng)控制調(diào)試已經(jīng)完成10個(gè)工位的裝配機(jī)械手能夠滿足生產(chǎn)線的需求。整條生產(chǎn)線的聯(lián)機(jī)調(diào)試正在進(jìn)行當(dāng)中。