远程人机交互机械手

指出了随着科技的发展,机器人的应用领域不断扩大,其中世界各国都将机械手作为重点研究突破的一个点。设计制作了一个基于ARM的远程操作的仿人机械手。机械手整体机械结构采用3D打印技术,使用stm32微控制器控制机械手,使用树莓派3b+进行图像识别,识别出操作者各个手指的姿态。微控制器和树莓派之间采用蓝牙进行数据通讯。实验结果证明:仿人机械手可以完全摆脱数据手套并且可以很好地抓取生活中常见的物体。     

软体水果采摘机械手系统设计分析与试验

为了解决传统刚性机械手在水果采摘方面交互性差和安全性低等问题,设计了一种软体采摘机械手及其控制系统.机械手由4个驱动手指和法兰盘组成,每个手指由硅胶材料注入3D打印的模具固化形成,具有结构简单、成本低、效率高以及交互性好等优点.在正压和负压驱动下,可实现向内、外两个方向弯曲,抓取过程中能够自动适应抓取物体的形状大小.利...     

笃斯越桔采摘机械手设计

根据笃斯越桔的生物学特性对笃斯越桔采摘机械手进行了机构设计,着重对末端执行器和机械手自由度、手腕、手臂的运动形式进行初步分析设计.     

离散S曲线算法控制的机械手臂运动特性研究

针对机械手装配应用中对作业精度及响应速度的要求,研究了步进电机驱动的正交两指机械手臂动作高精度、快响应的平滑控制方法。研究基于连续S曲线函数离散处理的算法实现步进电机平滑控制调速的机理,分析了每步脉冲离散处理算法对步进电机升频和降频的作用。通过理论计算确定优化离散S曲线,并应用于机械臂中进行仿真,结果表明:输出转矩曲线与理论曲线拟合度基本一致。将离散优化的S曲线算法在还原魔方机器人正交两指机械手臂上进行试验,试验表明:在斜率常数为a=0.44时,步进电机可实现快速精确控制,能有效解决其在高速精确运动中的失步、过冲等问题。     

长臂猿

正长臂猿因臂长而得名,臂长于身,无尾,肩关节和腕关节非常灵活,使其能够以独特的臂行方式栖息于林冠上层,极少下地。它们的手掌比脚掌长,手指关节也长,这有利于它们在树上攀爬——它们用像钩子一样的手指抓握树枝。     

采伐联合机机械手结构的振动特性研究

对某品牌的采伐联合机机械手振动特性进行了研究,该机械手由伐木头和机械臂等组成,其中的机械臂固有振动频率对伐木头的定位精度影响很大。建立了采伐联合机机械手工作时的振动模型,并用梁理论和振动拉格朗日法之间的关系来计算机械臂的振动频率和模式,推导出机械手系统自由振动的位移响应。采用ANSYS软件对机械手进行了振动特性模态分析,以改善其动态性能,减少机械臂在工作过程中的振动,从而提高采伐联合机机械手工作的精准度。     

基于Inventor的油茶果采摘机器人机械臂力学分析

油茶是我国重要的经济林。随着油茶种植的规模化和产业化,实现油茶果机械化和自动化采摘成为急需解决的问题。本研究介绍了油茶果采摘机器人机械臂的结构设计,并利用Inventor软件对机器人机械臂进行了力学仿真和有限元分析试验。试验结果表明,机械臂副臂支撑、副臂和Y轴滑块在各种工作姿态和最优组合中的最大应力值较大,但均小于材料的屈服强度,进而验证了油茶果采摘机器人机械臂的安全性。     

基于Arduino的双足仿人机器人设计

为了提高双足机器人行走的稳定性,设计了一种双足仿人机器人,该机器人利用Arduino芯片进行控制。通过对双足机器人整体结构和控制系统的研究,完成了机器人建模、硬件设计和稳定性分析,实验结果表明了该方法的有效性。     

基于ADAMS的采伐联合机臂系运动学仿真分析

对于多自由度机器人的运动学分析,一般采用D-H方法,但其计算复杂,准确度不高。采用先进的运动学分析软件ADAMS,对设计的采伐联合机臂系建模并进行运动学分析,研究采伐机在工作过程中整个臂系的运动状况,以及伐木头的运动轨迹和速度的变化情况,为研究采伐联合机臂系是否会发生干涉碰撞和样机的调试奠定理论基础。     

绳驱动下肢外骨骼结构设计及运动学分析

传统下肢外骨骼主要采用气动、电动以及液压等驱动器驱动,这些驱动刚度较大、重量较重、惯性较大,容易对穿戴者造成不利影响。基于仿生学原理,采用绳驱动方式设计了一款质量较轻、柔性较好的下肢外骨骼机器人,并详细说明了绳驱动原理。运用SolidWorks软件对下肢外骨骼机器人进行三维建模。根据人体下肢步态运动参数,通过MATLAN软件,采用傅里叶级数拟合出其关节角度与时间关系式,通过求导求出关节角速度表达式,通过三次样条插值方法将其导入ADAMS软件中,对该下肢外骨骼机器人进行与实际物理样机相似的运动学仿真分析。结果表明：该下肢外骨骼运行曲线光滑,无尖角,未出现干涉现象,机构模型设计合理,对实物模型的建立以及后续的控制具有指导意义。     

采伐联合机机械手运动学分析及雅可比矩阵求解

介绍了采伐联合机的基本结构和工作原理,分析其关节式机械手各杆件之间的位置关系,建立了机械手坐标系统及运动学模型,并求出了运动学正解和逆解。在此基础上推导了雅可比矩阵及笛卡尔空间与关节空间的坐标变换关系,为机械手运动控制系统的设计提供了依据。     

长臂猿

大约在一千万年前,地球上经历了一场巨大的变迁。森林古猿所生活的地域变得干旱、寒冷,造成大批森林枯死。森林古猿食品短缺,寒冷与饥饿威胁着古猿的生存,它们中有的被迫下到地面生活,由于直立行走和劳动,促进了手脚分工,渐渐发展成今天的人类。有些古猿南迁到了新的森林,继续过着猿的生活,成了现代的类人猿,长臂猿就是其中一种。 在灵长目中,长臂猿手臂最长。它走路不是用四肢,而是使用瘦长的双前后交替攀越。长臂猿的手臂可以左右回转18O度,动物学家对这样的行走,起了个有趣的名字,叫“臂行法”。 一只78厘米高的长臂猿,手臂竟长达68厘米,直立时手可触及地面。长臂猿后肢只有42厘米,臂是腿的1.5倍。它的手掌长达17厘米,手指细而有力,长9厘米,所以长臂猿善于攀握树枝。更有趣的是长臂猿往往只用四个指头攀握,不太使用大拇指,而且可以单手攀握住象一根织毛衣的针一般细的枝条,吊住身体不会坠下。 长臂猿后肢可以支持身躯竖立行走,但走路象刚学跑的幼儿,既慢又不稳,一摇一摇两臂伸开,又象投降的士兵,样子非常滑稽。正由于它的双臂能起到平衡作用,所以也只有长臂猿才能在枯藤上象杂     

采摘机械臂的滑模PID控制

针对采摘机械臂的位置终端跟踪问题,提出一种基于自适应调节PID增益的滑模控制器。为实现位置跟踪误差系统对模型参数变化和外部扰动的鲁棒性,基于Lyapunov稳定性理论,通过自适应律来在线调节PID控制增益参数,设计饱和函数来抑制滑模控制器的高频抖振。仿真结果表明设计的控制器能够驱动采摘机械臂精确跟踪期望的位置,具有较高的精度,能够满足实际工程应用的要求。     

多自由度书写机械臂控制系统设计

采用简易、快捷的方法设计了六自由度书写机械臂控制系统。该系统中,计算机作为上位机,采用以51单片机为核心的舵机控制器作为下位机。将字库中的文字坐标通过串口发送给下位机控制器,下位机控制舵机转动相应角度,实现了汉字的书写。     

数控往复式板材剖分锯夹木机械手的设计

夹木机械手是数控往复式板材剖分锯进给机构的重要组成部分,对夹木机械手的加工工艺进行分析,确定翻转式自动推料、夹料、进料的设计方案。利用SolidWorks软件对夹木机械手进行三维建模,完成移动横梁组件、夹板机构和驱动总成的结构设计,并对夹木机械手工作过程中上、下极限位置的压力角和力平衡进行详细的分析与计算,验证夹木机械手设计的正确性和可行性。夹木机械手设计能够让整机结构更加紧凑,提高整机的自动化水平。     

玫瑰采摘机器人的简要设计

玫瑰采摘机器人是农业机器人中的一个重要分支,随着我国经济的发展,人们对玫瑰高端产品需求不断增大,但国内因采摘技术落后而无法满足精加工的需要,迫切需要设计智能化高的机器人以提高采摘技术。针对上述问题,设计了一款玫瑰采摘机器人,该机器人将移动机器人、玫瑰采摘机械手和人工智能相结合,使用Raspberry Pi微型电脑对玫瑰采摘机器人的操作进行控制,搭载AI(Artificial Intelligence)人工智能识别系统,按照采摘工艺需求,实现玫瑰花朵自动识别采摘。结果表明:该机器人对玫瑰的采摘技术达到了精加工的技术标准,并具有准确、快速、稳定、操作性强的优点,实现了我国高端玫瑰采摘技术的机械化和智能化。     

基于SolidWorks的伐根清理机器人虚拟设计与运动仿真

通过使用SolidWorks软件的机械系统虚拟设计和运动仿真的基本方法,综合运用SolidWorks的参数化、变量化建模技术以及自上向下的设计思路,完成伐根清理机器人及其行走底盘的虚拟建模,并对由于行走底盘的改变而重新设计的接口和机械臂采用最新的COSMOSMotion2006软件进行了运动仿真和参数优化,以确定其机构可用性,有利于缩短产品的开发周期和减少开发费用.     

基于机构运动学的机器人标定方法

为提高机器人定位精度,需要对工业机器人进行运动学标定。对运动副误差和连杆误差进行识别,将运动副的固定轴和运动轴分开分析,利用识别出的轴线建立了机器人的运动学模型。把该方法应用于六轴喷釉机器人进行实验验证。机器人各运动副的离散运动由关节臂坐标测量机(PCMM,ZGC＿18)测量。基于离散点拟合出动副的固定轴和运动轴。实验表明：轨迹圆位置误差由0.445 4 mm降低到0.027 6 mm,验证了该方法的准确性。     

立木攀爬机器人抱树机构的改进设计

抱树机构是立木攀爬机器人的一个重要装置,是机器人能够稳定在树上的关键机构之一。分析了现有抱树机构存在的问题,利用机构学原理对原有结构进行了改进设计。改进设计后的抱树机构是一种大跨度、多自由度的抱树机构,建立了该机构的三维模型,并分析了其两种不同的工作方式。     

BY9型液压起重臂

BY9型液压起重臂是全液压驱动的原木装卸机械手。于1987年11月14日至15日通过部级鉴定。BY9型液压起重臂装在机动车辆上作为载重汽车的随车装卸机械;或作为集运机的装卸机具,能很好地完成装卸作业,不但效率高,而且机动灵活,人不直接接触工作物件,既省力又安全。