新型双足攀爬机器人夹持器模块的改型设计

文章详细设计和分析了一种应用于新型双足攀爬机器人Climbot的夹持器及其改型设计成果。由于原有夹持器存在诸多缺陷,例如结构复杂、可靠性低、加工工序复杂、制造成本高昂等。同时夹持器所属攀爬机器人的远景目标则是大规模推广应用,因此,设计制造一种结构简单、稳定可靠且成本低廉的夹持器成为当下的一个重要任务。针对这个现实需求,我们对原有夹持器进行了多次试验和深入分析,找出其中的不足,并对存在的问题提出多种解决方案。我们设计出一款新式夹持器,该夹持器结构简单,加工方便,而且部分关键零部件实现了标准化,成本得到了进一步降低。同时,在减轻夹持器重量的同时,通过结构的优化和材料选择,保证了夹持器应有的结构强度和刚度,满足设计要求。     

一种果树攀爬仿尺蠖机器人设计

【目的】利用机器人完成农业高大果树采摘,以便短时间、高效率、低成本地完成采摘任务,进而满足智能农业建设需求,课题组设计了一种果树攀爬仿尺蠖机器人。【方法】仿尺蠖机器人由曲柄滑块机构、弹簧单向锁紧机构、齿轮减速装置三部分构成,夹持装置是两对靠弹簧机构夹紧的“X”型夹持器,齿轮减速装置减速后连接到凸轮和曲柄,曲柄连杆机构使机器人躯干产生伸缩动作,三部分机构互相配合实现机器人爬升。与此同时,设计了传动装置动力参数,计算了曲柄滑块的速度和加速度,并利用动力学仿真软件ADAMS验证了仿尺蠖机器人结构的可行性和运动的平稳性。【结果】仿真结果表明,该结构设计可以实现机器人在30 mm～35 mm变化直径的果树直杆上进行爬行,能够保证果树攀爬的稳定性。【结论】在进行爬升的基础上简化了电动机驱动机构,与多电机机器人相比,结构较为紧凑,有利于提高结构可靠性。     

并联喷涂机器人工作台设计

针对目前表面涂装作业人工喷涂效率和质量不稳定、涂装机器人购置成本高、经济性差等问题,设计了一种并联结构喷涂机器人,采用Tricept结构形式,结合并—串式结构的搬运与转位机械手,大大提高机器人的喷涂灵活性,同时降低机器人的生产制造成本,结果表明:该装备具有经济性好、工作效率高、智能化程度高的特点,有利于提高涂装生产线的自动化和智能化水平。     

切削机器人的设计研究

文章通过分析传统切削机器人,针对它们所存在的问题和不足,在分析现有工业机器人刚性差、精度低的基础上,设计出一种新型的切削加工机器人。采用模块化的设计技术,设计了五种基本功能模块,根据加工对象的要求可快速地组合成多种不同的结构型式。研究该切削加工机器人的运动功能分析,使切削加工机器人不仅具有机器人一样灵活的柔性,而且具有金属切削机床一样的刚性,特别适合于空间自由曲面的加工与测量等。     

基于ROS的室内自主导航移动机器人的研制

【目的】解决传统AGV机器人体积大、成本高、受限于固定路径等问题。【方法】本研究提出了一种以低成本、轻量化和结构简单为设计理念的室内移动机器人。为了降低制造成本确定了机器人的整体结构,双驱动电机与福来轮组成三轮结构。机器人采用基于ROS系统的控制方案、上位机与下位机结合的控制方式,使用激光雷达作为SLAM的传感器并用磁编码器作为里程计。本研究深入分析了A*全局规划算法,并提出了改进的A*算法。同时采用DMA（动态窗口法）作为局部路径规划算法,通过搭建实际移动机器人,进行SLAM建图实验、自主导航实验和避障实验。【结果】实验结果表明,该机器人能够进行室内的自主导航并且在全局路径规划速度方面有较大的提升,使用改进后的A*算法后,平均路径规划效率提升了31.1%。【结论】本研究为我国移动机器人技术的发展和产业化提出了一种性能优越、成本低、结构简单的移动机器人设计方案。     

机器人强力夹持器改进设计

文章阐述了机器人的发展历程和机器人夹持器的现状,通过对各种常用机械手夹持器的机构部分和驱动部分的了解和分析,设计出能实现五点接触夹持的机器人夹持器,该机构通过一个电机的转动提供两个直线方向的驱动力来实现夹持器夹持机构的夹持和打开运动。这个设计的优点是只需要一个电机来驱动多个机构运动,从而可以简化机构,而且它是采用五点包裹夹持的形式对物体进行强力抓取,所以可以把物体抓的更牢固。这个设计的应用范围是直径在80mm到150mm的圆柱型物体。     

仿真双足机器人控制系统设计

随着新技术的发展,人们对机器人移动的要求不再拘泥于简单的轮胎和履带,仿真双足机器人由此应运而生,该机器人可以在小型板材加工等生产线上部分替代工人作业。本文介绍了一种小型仿真双足机器人,包括主要机械结构、运动方案、电源技术、控制策略的设计,对此类机器人运动状态下的平衡及稳定性做了技术分析与改进,仅供参考。     

多媒体武术系统在智能采摘机器人中的应用

智能采摘机器人广泛应用于农业生产中,其协同作用直接影响采摘效率。为了提高智能拣选机器人的生产效率,在采摘机器人的设计和制造中引入了FDM技术。为提高智能采摘机器人的生产设计水平,设计出一种基于多媒体武术教学系统的开放式、协同化、智能化的采摘机器人机械部件设计控制平台。基于FDM和WEB的智能远程协作技术,采用远程多媒体技术,实现远程CAD制造和零件制造的功能。以采摘机器人的机械臂和快速制造为实验对象,对其研发周期和返工数量进行检测,结果表明:采摘机器人机械部件返工率降低,设计研发周期明显缩短,可为采摘机器人的设计及加工提供参考。     

基于电磁直驱控制策略的农机驾驶机器人设计

以农机驾驶机器人为研究对象,以保证机器人的轻量化、结构简单化为目的,设计了一种直驱型农机驾驶机器人,并基于以电磁直驱控制策略设计了机器人直驱电磁执行器。同时,以建立D-H坐标系、运动学和动力学等方面对换挡控制器进行了深入研究,并通过ADAMS软件仿真试验验证了机驾驶机器人换挡控制器结构设计和动力学模型的可靠性。     

小型码垛机器人机械手抓取装置设计

详述在化工、饮料、食品、啤酒、塑料等自动生产线上可使用的码垛机器人抓取装置的分析及设计过程.依据码垛工作对机械臂的性能要求,对原有部件进行设计改进,通过改进其连杆机构并增设两个气缸带动移动板完成抓取工作,同时设置缓冲垫,对货物进行缓冲,解决现有码垛机器人存在的对货物抓取效果较差的问题,节约了人力成本.     

基于空间曲线啮合轮的六足机器人结构设计与分析

为减小六足机器人的体积及优化其结构,设计一种基于空间曲线啮合轮的六足机器人。详细介绍空间曲线啮合轮传动机构及执行机构的特点及设计思路．对机器人的受力情况进行分析。新型机器人结构简单,体积小且成本低。     

基于牛顿欧拉法的2UPS-2RPS并联机构逆动力学分析

2UPS-2RPS为具有两种不同支链结构的4自由度并联机构,具有结构简单,制造成本低,控制容易等优点.由于自由度数目少于6,机构的支链不仅传递驱动力,同时还向末端提供约束力,因此在对机构动力学控制及尺度和截面参数动力学优化时,驱动力和约束力分析都是必要的.本文运用牛顿欧拉法建立了该机构的逆动力学方程.在给定动平台的运动规律和外力后,通过动力学方程求解得出所需驱动力和约束力矩,并给出仿真实例.     

葵花脱粒筛选机的设计和优化改进

设计了一种结构简单、使用维护方便,同时能够进行脱粒、筛分、除杂且脱粒完全、筛分净度好、脱粒效率高、脱粒成本低、适用范围广的葵花脱粒筛选机械。经过初步设计和优化改进后的葵花脱粒筛选机,具有较高的整机性能和良好的社会经济效益。      

基于非线性方程组有限元方法的采摘机器人模拟研究

在设计采摘机器人的过程中,将有限元分析方法引入到了其关键部件的设计上,通过有限元模拟计算可以对机器人的关键部件进行校核分析,实现部件结构的优化设计。同时,将基于非线性方程组将非结构网格使用到了仿真模拟过程中,实现了复杂结构的非线性分析计算。最后,以采摘机器人手臂部件的仿真分析为例,对结构进行了有限元仿真模拟,得到了手臂的应变分布图,为机器人的手臂结构优化提供了重要的数据参考。     

基于计算机图像的采摘机器人结构优化研究

随着果蔬种植规模的扩大,果蔬采摘作业的需求量也逐渐提高.传统的果蔬采摘作业存在自动化程度低、采摘对象识别困难、采摘破坏性大等问题,导致采摘作业的效果较差、作业效率低.为此,引入了计算机图像技术,在深入研究了计算机图像技术原理的基础上,分析了计算机图像技术的成像原理,完成了采摘机器人的机械结构设计,并对采摘机器人的硬件总...     

液体立式自动包装机主要结构设计

目前,我国包装机械不断发展壮大,其市场前景非常可观,包装机械的技术要求也在不断的提高。现在市场上大多包装机械结构复杂、造价高,多适用于大型的包装企业,一般中小型企业难以承受。为此,对液体立式自动包装机进行了结构设计并确定了主要技术参数。该机具有体积小、结构简单、造价低、出现故障易排查等特点。     

基于牛顿欧拉法的2UPS-2RPS并联机构逆动力学分

2UPS-2RPS为具有两种不同支链结构的4自由度并联机构,具有结构简单,制造成本低,控制容易等优点。由于自由度数目少于6,机构的支链不仅传递驱动力,同时还向末端提供约束力,因此在对机构动力学控制及尺度和截面参数动力学优化时,驱动力和约束力分析都是必要的。本文运用牛顿欧拉法建立了该机构的逆动力学方程。在给定动平台的运动规律和外力后,通过动力学方程求解得出所需驱动力和约束力矩,并给出仿真实例。     

基于曲柄摇杆机构和凸轮机构的四足机器人步态分析

足式机器人是近年来各国科学家大力关注的机器人研究一个比较活跃的领域,四足机器人以其结构和控制方法的相对简单成为足式机器人的一个理想研究对象.四足机器人不但可以应用在军事、行星探测、救灾等领域,而且在家庭娱乐、仿生学等领域大显身手.文章采用埃万斯连杆机构进行一种稳步四足机器人的机构设计分析,并利用Matlab软件对其足迹的稳步性做了运动分析.     

嵌入式采摘机器人视觉测量与避障控制系统研究

采摘机器人拥有自主收集信息并进行有效判断的能力,可以独立完成对果实的采摘作业,对满足水果种植需求、减小水果种植的劳动力投入及降低生产成本有着很重要的实际应用价值。为此,以嵌入式ARM智控系统为基础平台,设计了采摘机器人视觉测量与避障控制系统。该系统集机器视觉、视觉传感感知、伺服电机驱动和ARM智控模块于一体,建立了采摘机器人采摘运动学的数学模型,并通过BP网络神经型迭代学习算法测量果实的距离和球心坐标,对成熟果实进行精准识别和定位采摘。试验结果表明:采摘机器人能准确地进行自主采摘,成功率比较高,躲避障碍物的能力很强,更适合在复杂未知的果园中进行收获作业。     

智能移动式水果采摘机器人设计——基于机器视觉技术

自动化和计算机智能控制行业的不断发展,使得智能机器人在各个领域的应用已经十分普遍。目前,我国绝大部分水果采摘工作依然靠人工完成,随着工人工资不断攀升,人工采摘水果增加了果农的经济成本,机器人在农业领域方面的需求越来越迫切。为此,基于机器视觉技术设计了智能移动式水果采摘机器人,集可移动载体、机械手臂、夹持器、横向移动机构及智能控制模块于一身,采用双目立体视觉技术,实现了水果采摘机器人移动行走路径的规划、果实成熟度自动判断及对成熟果实定位识别的功能。试验表明:所设计的采摘机器人采用视觉技术,机械结构简易,能够克服气候环境影响因素,运行过程中性能稳定、效率高、可靠性高、适应能力强。