一种双臂打磨机械手设计

针对人工除锈这一问题,结合人体双臂协调特性,基于作业需求及相关参数要求,设计了一种仿人双臂机械手,其主要包括大臂、小臂和手部等主要组成部分,通过电机和气压驱动可实现铁皮打磨的规定动作,如侧摆、升降、旋转等主要动作。求解了机械臂的作业流程,基于D-H算法求解双臂机械手的运动学方程。对机械手的控制系统进行设计,求解西门子PLC的I/O分配表及梯形图,并对其控制系统进行仿真,取得了理想的效果,为双臂机械手的设计提供了参考。     

一种超冗余机械手设计与分析

针对抗震救灾中救援机械设备的低灵活性等问题,提出设计一种超冗余7自由度救援型机械手,由腰部装置、上臂机构、小臂机构、手部机构等部件构成,腰部机构由连杆折叠升降机构组成,小臂部分包含伸缩构件,以增加机械手的作业运转的空间范围,末端执行机构采用单杆式液压能转换缸体来实现;进而,基于矢量积法对所设计的超冗余机械手进行雅克比矩阵计算,求解相关数学模型;基于MATLAB仿真软件,求解三维可视化和工作空间云图,并采用UG软件对其进行运动仿真,仿真试验表明:该机械手的设计满足所设计的要求,对救援型机械手具有一定的参考价值。     

卧式外骨骼助行机器人设计

针对老年人因身体机能退化或疾病导致行动不便的问题,以轮椅为依托设计了一种外骨骼助行机器人。介绍了卧式外骨骼助行机器人的结构和系统构成,依据助行机器人的工作流程,阐述且设计了PLC控制的组成部分和作业流程。最后,采用UG三维软件对卧式外骨骼助行机器人进行仿真分析,求解其位移和加速度随时间的变化规律,为助行机器人的设计研究提供一定的基础。     

灵巧机械手变负载误差控制与优化

鉴于变负载对灵巧机械手精度影响的问题,基于D-H参数连杆坐标系,建立灵巧机械手系统的运动学模型,求解灵巧机械手末端位置的运动学方程,研究关节在轨迹规划前提下的位置及速度曲线,分析变负载对机械手末端精度的影响,求解变负载对灵巧机械手末端精度的误差模型,在变负载对末端精度及速度的影响下得出灵巧机械手在变负载作用下的误差曲线,通过基于粒子群算法的PID控制器对其进行误差优化。仿真结果表明:基于粒子群的PID控制器对变负载引起的误差进行优化补偿,为灵巧机械手变负载的进一步研究提供了理论基础和依据。