机械手臂结构设计与性能分析

工业机器人具有工作空间大、结构紧凑、灵活性好等优点,但工业机器人机械臂的串联结构形式使其整体刚性存在不足。机器人的末端负载完全由关节处的伺服电机分担,增加了机械臂的驱动功率及能耗。针对上述问题提出一种具有机械手臂的机器人结构,机器人大臂和小臂采用平行四边形框架及对角线驱动的结构形式,利用平行四边形框架平衡外部弯矩作用。仿真结果表明,与工业机器人相比,在仅有外部重力负载作用时大臂的驱动功率可以降低20%~80%,小臂的功率与工业机器人相当;在仅有外部弯矩作用时,无需消耗电机的驱动功率,从原理上降低了机械臂的驱动功率及能耗。此外,对机器人整体刚度进行计算,计算结果表明,此机器人的整体刚度优于工业机器人,有利于提高机器人在搬运、码垛等作业中的负载能力。     

机械手臂机构设计与应用研发分析

机器人在工业、农业、制造业、智能化产业等方面蕴含着巨大的应用价值,能够给企业带来巨大的经济效益.机器人具有工作效率快、生产质量好、使用范围广、机构性能强等诸多优点,但由于机械结构采用串联、焊接、齿轮等设计,导致整体刚性无法满足高强度作用.机器人终端负载通过连接处的伺服马达进行驱动,这样一来机械手臂的运行功率大大提升,也...     

机械手臂结构优化设计

机械手臂的设计是目前机器人科学的研究范围内的热点.在本文中考虑的是机械手臂的重量、材料和移动速度的优化设计.在满足基本条件的前提下,通过最小化机械手臂的质量,验证了默认动作的设计可以满足要求.     

蛇形机械手臂模型的运动分析

蛇形手臂机器人具有稳定性好、横截面小、柔性等特点,结构上连续,能在各种粗糙、陡峭、崎岖的复杂地形上行走,并可攀爬障碍物,这是以轮子或腿作为行走机构的机器人难以做到的。因此,它能有效、迅速、可靠地应用于许多工作。本文提出一种独特的双驱动加上缆绳张力不变的设计方法,该设计有很大的弯曲灵活性,推出了实现此设计的运动模型。     

果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用SolidWorks建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。      

浅谈智能机械手臂造型设计

机械手臂对智能机器人而言,具有非常重要的影响和作用,同部分智能机械手臂可以单独使用,能够完成一些人类不能够完成的工作内容,同时还能够在各个领域中减轻人工的操作复杂性,同时还能够节省人工成本的投入。本文针对智能机械手臂的功能原理对造型产生的影响进行简单阐述,对智能机械手臂的造型特点进行对比,分析智能机械手臂在造型设计过程中材料和质感在其中的具体应用。     

机械手臂在机械工程技术领域的应用分析

机械手臂是机器人技术领域中得到最广泛应用的自动化机械装置,通过各个关节的协调运动与机械末端的配合来完成相应的工作。机械手臂种类繁多,各式各样,极大地促进了工业领域的发展,满足了日常生活的需求。本文概述了国内机械手臂发展现状,分析了机械手臂的分类和组成等,供有关人员参考借鉴。     

自动上下料机械手臂设计

目前,我国的制造业正在迅速发展,越来越多的资金流向制造业,越来越多的厂商加入到制造业。本机械手主要与数控铣床组合最终形成生产线,实现加工过程（上料、加工、下料）的自动化、无人化。本设计能够应用到加工工厂车间,满足数控机床以及加工中心的加工过程安装、卸载加工工件的要求,从而减轻工人劳动强度,节约加工辅助时间,提高生产效率和生产力。     

新型室外重载AGV机械结构设计与分析

为了实现将舵轮式AGV载重量提高到6 t,提高AGV的室外运行能力,参照货车车架以及建筑行业空间桁架结构,设计了一种新型分层边梁式车架和铰接式AGV舵轮减震系统,并对车架进行了静、动态特性分析.之后,为了寻找车架横梁的最佳分布位置,基于变密度法、线性加权法和层次分析法,以车架体积比为约束函数,应变能最小为目标函数,进行...     

智能水果采摘机械手臂的研究

农业是国民经济的基础,是经济社会发展中的头等大事.改革开放以来我国农业发展水平大幅提高,但同时也面临着诸如农业产业化程度低、劳动力短缺等问题.如何在资源紧缺的同时稳步提高农业发展水平,实现农业可持续发展,成为我国经济社会发展中面临的重大命题.技术创新和变革将是解决农业问题并推动农业走向现代化的有效途径.本文主要研究了机...     

简析机械手臂转角自动控制器的设计与改进

随着当前科技技术不断发展,在一些大型的工业生产当中,对机械手臂的运用越来越普遍,机械手的有效运用,在很大程度上解放了劳动力、提高的工作效率以及工作的准确性。在机械手臂的工作过程当中,其中转角的自动控制器的设计和改进效果,对机械手的工作效率和工作的准确性等产生了直接性的影响,本文就针对机械手臂转角自动控制器的设计与改进性分析,并提出相关解决方案。     

苹果采摘机器人的机械结构设计分析

随着苹果采摘机技术的发展国内外开始探索相关技术及先进成果应用在农业领域,其中果实采摘收割苹果采摘机是农业领域中相对大的比重,相关苹果采摘机随着技术进步及相关经验的成熟会为人们解放劳动力、提高工作效率等方面有不可估量的前景。文章设计了一款轮式苹果采摘机,并在设计过程中对两种不同结构进行了对比分析。为进一步探索苹果采摘相关苹果采摘机的研发提供了相关经验及依据。     

联合一体化农机设备机械结构设计分析

在科学技术快速发展的背景下,传统农业生产难以满足人民群众生活的需求。基于此,笔者以联合一体化农机设备机械结构为例,剖析了该机械结构内各种设计原则与主要功能,并结合国内农业实际发展需求,提出了切实可行的设计方案。仿真结果表明,该机械结构的设计结合耕种需求,合理利用机械空间,降低了农民劳动强度,利用机架装置统一悬挂播种装置、覆土机、覆盖膜装置、整地装置等多种功能组件于一体,提高了农业生产效率,提高了农作物的产量和质量,极大地满足了人民群众的需要。     

基于特征参数的DCA-LET结构设计与性能分析

设计了一种基于双C型结构的柔性铰链,称为DCA-LET柔性铰链。定义了影响该柔性铰链性能的特征参数,通过对8组不同特征参数实例的仿真分析,拟合了特征参数与等效弹簧刚度之间的关系,推导了基于该铰链特征参数的等效弹簧刚度的理论计算公式并且引入了修正系数。通过3组实例的理论计算和有限元仿真分析,验证了理论计算公式以及修正系数的正确性。通过对比3组不同特征参数的DCA-LET柔性铰链与内LET柔性铰链的弯曲性能与抗拉性能,得出控制特征参数能够控制该柔性铰链的弯曲性能,同时保证其抗拉压性能并没有明显下降。     

机械臂球铰锁紧结构设计与预紧力分析

针对机械臂关节锁紧,采用了球铰结构,使用碟形弹簧进行预紧,并建立三维模型.通过合理的条件假设,对球铰结构中球碗球头部分进行受力分析,根据球碗、球盖对球头的锁紧力矩须大于小臂所受最大扭矩的要求,且为满足严苛的使用环境,对球碗、球盖、球头表面喷涂防滑涂料,最后计算出碟形弹簧需要施加的最小预紧力.     

数控机床机械手机械结构设计

机械手作为机械结构的重要组成部分,其在数控机床中发挥着巨大的作用,是数控机床的重要组成部分。基于对数控机床机械结构设计分析,其对于机械手控制精度具有重大影响,是提高整体协调性的重要组成部分。本文基于数控机床机械手的机械结构分析,阐述了各结构的主要功能,并对各结构进行了全面论述,旨在为相关设计人员提供经验借鉴,保障数控机床机械手机械结构的稳定性。     

温室储热器隔热层与蓄热工质结构设计与性能分析

为解决因连续雾霾天气或阴雨雪天气而导致温室内温度过低,以及现有日光温室储热器散热量大、跨时蓄热量不足的问题,通过对储热水箱外隔热材料及水箱结构进行优化设计和蓄热工质组合研究,实现了温室储热装置跨时储热、分段缓释放热.实验表明,采用隔热涂料+气凝胶+橡塑保温棉的组合隔热效果较好,其24 h散热量比单一隔热材料减少散热0....     

新型香蕉挖坑机器人的结构设计与性能分析

基于减轻人力成本、提高劳动效率的原则,研发了一种新型香蕉种植挖坑机器人。首先,运用三维建模软件Pro/E建立了新型香蕉种植挖坑机器人的三维模型并对其进行结构介绍,然后采用D-H法建立新型香蕉种植挖坑机器人的数学模型,并运用数学软件—Mat Lab软件进行建模和分析,验证其运动特性。在数学软件Mat Lab环境下,分析香蕉挖坑机器人的运动工作空间,验证新型香蕉挖坑机器人的空间特性,根据影响系数法对新型香蕉挖坑机器人进行速度和加速度性能分析,进而验证了该新型结构的合理性和可行性。     

混合流动式磁流变阀结构设计与压降性能分析

针对目前磁流变阀结构单一且体积大的不足,设计了一种结构紧凑的混合流动式磁流变阀,该磁流变阀阻尼间隙液流通道由单个轴向圆环流动、单个径向圆盘流动和单个中心小孔流动串联组合而成。阐述了混合流动式磁流变阀结构及工作原理;分析了励磁线圈作用下有效阻尼间隙处的磁路分布,同时建立了其压降数学模型。采用有限元法对混合流动式磁流变阀电磁场进行了建模仿真,对阻尼间隙处的磁场强度和剪切屈服应力的分布规律进行了分析;仿真结果表明轴向圆环阻尼间隙厚度为1.0 mm,径向圆盘阻尼间隙厚度为0.5 mm,加载电流为1.2 A时磁流变阀压降最大,为3 342 k Pa。对混合流动式磁流变阀压降性能进行了试验测试,具体分析了加载电流以及径向圆盘阻尼间隙厚度对磁流变阀压降的影响,试验结果表明轴向圆环阻尼间隙厚度为1.0 mm,径向圆盘阻尼间隙厚度为0.5 mm,加载电流为1.2 A时磁流变阀压降最大,为2 650 k Pa,试验结果与仿真结果变化趋势基本一致。