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.     

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。     

加强筋地膜加工装置的设计与试验

为了防治地膜受风沙作用破损及提高残膜回收率,研制成功一种加强筋塑料地膜和加工机械。为了提高效率,降低成本,设计了一种加强筋地膜加工装置,与现有棉花覆膜播种机配套使用。同时,对该装置和加强筋地膜加工机械进行加工试验对比分析,结果表明,该装置结构简单、便于维修,有效提高了加强筋加工效率,降低了成本,并能正常进行棉花覆膜播种,且残膜回收率高,达到95.3%。经过棉花种植成本计算分析,加强筋地膜有很好的经济效益,可以大面积推广。     

农用机器人末端执行器设计方法探讨

本文结合农业生产的环境特点和要求,根据机器人设计原理,从材料选择到电机、夹持器及手腕设计等各方面进行初步探讨,为农用机器人的末端执行器设计提供新方法。     

机械制造工艺中的四足机器人轴结构稳定性设计

针对机器人的装配结构比较复杂、零件较多的情况,文章综合考虑了机器人装配工艺系统可靠度的主要因素,针对机器人的装配工艺系统对应的零件配位公差,综合运用机器人零部件结构优化设计方法,针对机器人的装配工艺系统的定位稳定性,对机器人的加工工艺进行最优化设计,全方位建立机器人装配工艺系统可靠性优化设计模型,得到装配系统优化设计结果,降低了机器人装配系统4%的设计成本,对机器人的装配系统的控制具有较大的工程指导意义。     

一种果实采摘末端执行器设计与仿真分析

为了实现球状果实的自动化采摘,设计了一种能够完成多种球状果实采摘的机器人末端执行器。其具有无需检测与果实的接触力和无需检测果柄与末端执行器的相对方位的突出优点,大大降低了机器人末端执行器的控制和操作难度,降低了制造成本,可采摘软硬程度不同的球状果实,具有较强的通用性。该机器人末端执行器整体结构由Pro/E进行三维建模,利用ADAMS仿真软件对其采摘方案进行运动仿真和分析,验证了方案的可行性。     

农业机器人切削过程仿真分析——基于计算机辅助设计

利用6自由度机器人切削加工平台,讨论了该机器人与计算机辅助设计工具的数据链结构,研究了其运动控制过程,并对设计结果进行有效优化。通过介绍切削加工控制系统整体结构,构建了机器人运动学模型,并根据计算机辅助设计工具,对机器人后续优化过程的坐标转换、各关节正逆运动学计算以及机器人运动控制程序生成过程进行了深入研究。同时,对系统进行了ADAMS软件仿真,并完成了3D样件的加工。试验结果表明:该系统可以自动生成机器人运动控制程序的加工指令,直接驱动机器人末端执行刀具的运动,实现零部件的加工生产,可行性高。     

柑橘收获机器人技术研究进展

简述了柑橘收获机器人系统组成和技术研究进展,分析了机器人各组成部分的功能、工作原理以及存在的技术问题,并提出了相应的解决办法.为了促使柑橘收获机器人技术的进一步发展,今后的工作主要集中在机械本体的优化设计、果实的智能化识别和定位以及不确定场景下的避障路径规划.在提高工作效率和采摘质量的同时,应考虑尽量降低柑橘收获机器人的制造成本,提高其通用性,以期实现柑橘收获的商业化.     

五自由度混联机器人尺度与结构优化设计

串联机器人具有较大的工作空间且易于控制等优势,与并联机构的高刚度有着良好的互补性。因此,五自由度混联机器人兼具串、并联机器人的优点而成为主要研究方向。本文对五自由度混联机器人构型进行阐述,该混联机器人的并联部分为存在2条连续转轴的两转一移并联机构2RPU/UPR;较系统地对该五自由度混联机器人关键尺寸进行了优化设计;对混联机器人的关键部件的机械结构进行了设计与分析,并对其进行了结构优化;对优化前后整机进行有限元静力学仿真,并对优化前后仿真结果进行了对比分析。结果显示,优化后该五自由度混联机器人的整体刚度得到提升,且整机的质量进一步减轻,有助于节约机器人的制造成本,提高机器人的动态性能。     

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。     

小型卧式油棕杀酵设备的总体设计

卧式油棕杀酵设备是根据我国油棕种植地区多丘陵造成种植规模小且分散的实际情况而设计的一种新型小型杀酵设备。其具有结构设计制造简单,操作方便,成本低廉,易于维修、保养,适合农村分散加工棕油作业需要,生产效率≥250kg/h。为此,阐述了小型卧式油棕杀酵设备的设计思想和结构原理,介绍了其技术参数,为小型卧式油棕杀酵设备的研制提供参考依据。