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。     

专利信息

热风蒸汽木材烘干装置，曲线锯的锯条夹持器，双面木工刨床进给出料装置，多功能组合机     

机器手采摘苹果抓取损伤机理有限元分析及验证

为了减少机器人自动采摘过程中夹持器抓取苹果时的碰撞、挤压损伤,对抓取过程中苹果与不同指面类型夹持器手指接触时果实内部的应力变化进行研究。通过压缩试验后计算得到了苹果果皮、果肉和果核3个不同部分的力学参数,建立了单个苹果的3层实体力学模型。将苹果果皮、果肉和果核3部分弹性模量分别取多次试验的平均值,通过ANSYS软件建立了苹果所对应的有限元模型,模拟苹果与平面和弧面手指的接触过程,进而得到苹果果皮、果肉和果核3部分的节点Von Mises应力云图。结果显示,加载过程中,果皮处的应力最大,果肉处的应力次之,但由于果肉破坏应力较小,果肉最易受到损伤;同时,当加载力相同时,弧面手指比平面手指对苹果各部分的作用应力要小,苹果的形变也较小,当加载力分别为5、20、35、50 N时,平面手指对苹果所造成的形变量分别比弧面手指大6.7%、12.1%、12.4%、14.5%,因此,弧面手指对果皮内部造成机械损伤的概率相对较小。最后,利用自行研制的采摘机器人2弧面手指夹持器苹果实物抓取损伤试验验证了所研究方法的有效性。该研究结果可以实现苹果损伤的较准确预测和评估,并为采摘机器人末端夹持器减损结构优化设计提供了一定参考依据。     

自锁式茶梗夹持器设计

为实现梗叶分离过程中茶鲜叶的整列夹持,设计了一种由曲柄滑块机构和RRR杆组构成的自锁式夹持器。理论分析表明,当机构参数选取不当时,可能产生夹爪回缩现象,不利于小直径物体的夹持,通过限制回缩高度可避免这一问题。通过机构分析,建立了夹持器各参数之间的依赖关系,在此基础上给出了夹持器关键参数的确定方法,将问题转变为一个超越方程组并用粒子群算法加以求解。试验结果表明,采用该方法设计的夹持器能较好地实现夹紧自锁的功能,且茶梗的夹持长度在5~15 mm之间较为适宜。     

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。     

面向非结构化对象的气动软体抓手

抓取食物、水果等非结构化易损物品对机器人来说是一个巨大的挑战.软体机器人相较于传统刚性机器人,以其固有的灵活性和对操作对象的顺应性提供了更有应用前景的一种选择方案.受鸭掌和章鱼触手的启发,该研究提出了一种由四个多腔软体手指和四个蹼组成的气动蹼软指夹持器.基于硅胶软体手指和软蹼结构,所研制的气动蹼软指夹持器能自适应、抓取...     

对虾逐只分离装置设计与试验

为实现转盘式对虾剥制机自动、有序、逐只喂入,设计了一种对虾逐只分离装置,该装置主要由夹持器、导引勺、轮盘、后壳和传动机构等组成。以去头对虾的几何参数为依据,通过分析去头对虾的外形特征和受力情况,确定了夹持器、导引勺等关键部件的结构参数以及分离装置的转速范围。以转速为试验因素,以重排率、漏排率、对虾破损率和排料速率为指标,在对虾逐只分离装置试验台上进行了单因素试验,并利用图像采集系统分析了分离装置的工作过程。结果表明：对虾逐只分离装置的最优转速为20r/min,在该转速下重排率为9.2%、漏排率为7.7%、对虾破损率为2.5%、排料速率为164只/min。研究表明,该装置结构设计可行,能够将对虾杂乱无序的状态变为单只输出状态。     

一种果蔬采摘柔性末端夹持器的设计与制作

目前,机器人技术已经在工业、医疗、军事、科学勘探等方面得到了广泛的应用,随着农业机械化、自动化的深入发展,机器人技术在农业生产方面发展迅速。其中,采用柔性材料制造的软体机器手在农作物采摘方面有着独特的优势,较强的灵活性使其适应农作物枝叶错综复杂的环境;良好的柔韧性使其能够摘取不同形状的果实,通用性比较广;高效的过载保护能力使其避免载荷过大时损害果实。     

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。