簡介：本文密切結(jié)合國家自然科學基金項目，以實現(xiàn)二自由度DIAMOND并聯(lián)機械手全數(shù)字化仿真為目標，搭建了虛擬機電一體化樣機模型，研究了系統(tǒng)的控制器設(shè)計及參數(shù)全局優(yōu)化方法，并取得如下成果1基于直接轉(zhuǎn)矩控制原理，利用MATLABSIMULINK軟件建立了三相異步電機的數(shù)字化模型及其伺服控制系統(tǒng)模塊，分析了異步電動機在直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)下的磁鏈軌跡、定子電壓、定子電流、轉(zhuǎn)速以及電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的變化情況，解決了機電一體化分析中電機伺服控制系統(tǒng)的快速數(shù)字模塊化問題。2基于MSCADAMS商用軟件，建立了DIAMOND高速并聯(lián)機械手的剛體以及剛?cè)峄旌隙囿w動力學模型，獲得了在已知驅(qū)動條件下兩種模型的機械手末端執(zhí)行器動力學特性，并分析了并聯(lián)機械手從動臂桿的柔性對于末端執(zhí)行器質(zhì)心軌跡和加速度的影響。3基于MSCADAMS和MATLABSIMULINK軟件分別建立了DIAMOND并聯(lián)機械手的剛?cè)峄旌隙囿w動力學模型及其伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)字化模型，并以MATLAB中SFUNCTION為源代碼，開發(fā)了機、電兩類子系統(tǒng)的接口程序，完成了整個系統(tǒng)的機電一體化虛擬樣機模型。采用“位移速度驅(qū)動，實時負載反饋”的控制策略，解決了半閉環(huán)控制中信息交換實時性的問題。4針對DIAMOND高速并聯(lián)機械手的結(jié)構(gòu)特點，研究了其剛體逆動力學建模及其全域內(nèi)伺服系統(tǒng)控制器參數(shù)整定方法。利用虛功原理構(gòu)造了主模塊的剛體動力學逆解模型，為后續(xù)的伺服系統(tǒng)參數(shù)整定提供了必要的數(shù)學模型。以實際工況下的動平臺末端運動軌跡均方根誤差最小為優(yōu)化目標，對并聯(lián)機械手伺服系統(tǒng)控制器參數(shù)進行了整定，給出了使系統(tǒng)在全工作空間趨優(yōu)的控制器參數(shù)的范圍。上述研究成果不僅對并聯(lián)機械手數(shù)控技術(shù)的開發(fā)具有一定的指導(dǎo)作用，而且還為評判機械零部件的優(yōu)化設(shè)計的優(yōu)劣和驗證伺服系統(tǒng)控制策略及優(yōu)化算法提供了快速仿真平臺。

簡介：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，中國正在逐步地進入老齡化社會，由于我國的人口基數(shù)大，服務(wù)業(yè)發(fā)展相對滯后，使得相關(guān)扶老助老行業(yè)發(fā)展的嚴重不足。中醫(yī)推拿按摩作為中醫(yī)的一種物理療法，在醫(yī)療保健方面有著很多的應(yīng)用，作為一種清潔的治療方法，長期以來一直受到廣大患者的認可。研究開發(fā)一種中醫(yī)按摩機器人來代替按摩技師對老年人進行醫(yī)療保健護理，解決當前助老扶老行業(yè)人力資源不足的問題成為當前迫切需要解決的問題。近些年來隨著中醫(yī)按摩醫(yī)學在世界范圍的流行，國內(nèi)外的專家學者們對按摩機器人的技術(shù)問題進行了大量的研究。中國國家“十一五”高新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃“863”計劃先進制造技術(shù)領(lǐng)域服務(wù)機器人重點項目課題，也對中醫(yī)按摩機器人進行了立項研究。山東建筑大學機器人研究所承擔了該項目，研制開發(fā)了中醫(yī)按摩機器人，將按摩技師從繁重的體力勞動中解放出來。中醫(yī)按摩機器人的研制已經(jīng)經(jīng)歷了兩代，本論文利用中醫(yī)推拿按摩理論、計算機、自動控制理論、機電一體化技術(shù)，設(shè)計了一種能夠?qū)崿F(xiàn)多種按摩手法的第二代中醫(yī)按摩機器人的運動控制系統(tǒng)。本文對按摩機器人的總體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，并對機器人的傳感器單元、運動控制單元、執(zhí)行動作的機械臂和仿人機械手模塊進行了設(shè)計。設(shè)計完成了中醫(yī)按摩機器人運動控制柜，并綜合考慮電磁兼容、散熱等因素完成了控制柜內(nèi)部電源線和控制信號線的布置，保證了整個運動控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。在中醫(yī)按摩機器人機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對整個系統(tǒng)進行運動學建模，按照DH算法建立機械臂和仿人機械手的運動學方程，推導(dǎo)機械手在基坐標系下的位置與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動變量之間的關(guān)系，利用MATLAB進行了軌跡的仿真。針對按摩機器人所要求的安全性、可靠性、舒適性等，依據(jù)柔順控制的相關(guān)理論對仿人機械手進行研究，并將其算法應(yīng)用于中醫(yī)按摩機器人運動控制系統(tǒng)中。以掌揉手法為例，進行了相關(guān)算法的研究和仿真實驗。根據(jù)中醫(yī)按摩機器人的基本機械結(jié)構(gòu)參數(shù)和相關(guān)算法研究，對運動控制進行編程；對于相關(guān)的按摩手法，進行了編程實現(xiàn)；對上位機的編程和部分算法進行了研究以實現(xiàn)操作者對按摩機器人的控制。對中醫(yī)按摩機器人進行了臨床試驗，以某個典型的患者為例，對整個流程進行了敘述。對本文研究設(shè)計的中醫(yī)按摩機器人進行總結(jié)，同時提出了可以進一步改進的地方，對按摩機器人進行了未來發(fā)展的展望。

簡介：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)辨識以及控制器設(shè)計中的成功應(yīng)用勿庸置疑。本文利用一種結(jié)構(gòu)直觀且神經(jīng)元個數(shù)較少的動態(tài)高階遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在基于系統(tǒng)辨識的基礎(chǔ)上，對兩自由度機械手進行了成功的調(diào)節(jié)控制及跟蹤控制。本文首先介紹了一些背景知識，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程，研究動態(tài)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的意義，以及選機械手作為控制對象的目的所在。其次展示了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近能力、獨特的容錯性以及可方便地應(yīng)用于多變量系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為系統(tǒng)辨識與自適應(yīng)控制的重要工具之一。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識過程是當所選的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定之后在給定的被辨識系統(tǒng)輸入輸出觀測數(shù)據(jù)情況下網(wǎng)絡(luò)通過學習或稱為訓練不斷地調(diào)整權(quán)值使得準則函數(shù)達到最優(yōu)。同時表明了靜態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模型辨識中的不足。然后應(yīng)用了一類特殊結(jié)構(gòu)的動態(tài)高階遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RHONN），由于其反饋特性，能夠快速獲取系統(tǒng)的動態(tài)特征，適合具有強耦合、高度非線性的機械手這類動態(tài)系統(tǒng)的辨識?；贚YAPUNOV穩(wěn)定性理論的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值在線學習律，保證了系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性，且具有良好的全局近似能力。針對機械手模型進行了成功的在線辨識，避免了以后控制過程中模型的不精確性及外部擾動帶來的控制難點。辨識的最終目的是為了控制，在使用RHONN辨識成功的基礎(chǔ)上，繼而以這種RHONN為基礎(chǔ)構(gòu)造出控制器。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)此時一方面作為控制對象的在線辨識器，同時另一方面提供給構(gòu)造控制器的必要信息。應(yīng)用此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及權(quán)值更新算法于二自由度機械手的調(diào)節(jié)以及跟蹤均取得滿意的控制效果。

簡介：水果分類是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，目前由于機械化、自動化程度比較低，我國農(nóng)村的水果分類工作主要還是由人工來完成。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、多樣化、精確化，某些地域呈現(xiàn)出勞動力不足的現(xiàn)象，再加之水果的挑選是勞動密集型工作，以及水果對時令的要求，勞動力不足已成為突出問題。為提高勞動生產(chǎn)率和作業(yè)質(zhì)量，降低勞動強度，改善工作環(huán)境，實現(xiàn)分類作業(yè)的機械化、自動化和智能化，研究開發(fā)水果分類搬運的小型機械裝置成為迫切需要解決的問題。本文從生產(chǎn)實際要求出發(fā)，在對蘋果生物學特性及傳送方式進行深入研究的基礎(chǔ)上，完成了四自由度蘋果分類搬運機械手的結(jié)構(gòu)和控制設(shè)計。選取了機械手的坐標形式；設(shè)計了機械手的手部結(jié)構(gòu)；選擇了機械手的傳動方式；使用了合理的手指結(jié)構(gòu)；根據(jù)各部分氣缸所需的驅(qū)動力，分別確定出手指與手腕主要尺寸；利用MATLAB65進行手臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。本文通過對蘋果包裝分類搬運機械手的研究，主要研究成果如下對單、雙支點回轉(zhuǎn)型手指的夾持誤差分析比較后，選用單支點回轉(zhuǎn)型手指；在手部驅(qū)動桿運動時，通過兩次夾持不同直徑的蘋果來確定手部滑槽的長度；將手部夾緊缸的缸體作為手腕回轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)軸，從而達到結(jié)構(gòu)緊湊、減小重量的目的；考慮到機械手的通用性，手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運動才可滿足工作要求，根據(jù)轉(zhuǎn)動驅(qū)動力矩計算并選用回轉(zhuǎn)氣缸；建立了優(yōu)化的數(shù)學模型，應(yīng)用MATLAB65來調(diào)整手臂的截面尺寸和長度，使其在滿足強度、剛度和尺寸要求的前提下，得到最優(yōu)尺寸和最小質(zhì)量，實現(xiàn)手臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計；根據(jù)升降立柱的受力平衡條件，建立方程組，求解立柱導(dǎo)套的最佳長度，保證立柱在豎直方向沿其軸線運動；通過使用PROENGINEERWILDFIRE對機械手規(guī)范化建模。機械手采用可編程控制器PLC控制，并根據(jù)機械手的工作流程編寫出PLC程序。研究設(shè)計完成后的系統(tǒng)對蘋果表皮損傷小，智能化程度較高。機械手具有運動靈活，占地面積小，操作簡便等優(yōu)點，因此，適宜于中小規(guī)模的水果分類搬運。

簡介：沈陽航空工業(yè)學院碩士學位論文機器人手術(shù)網(wǎng)絡(luò)遙控系統(tǒng)語音識別和機械手控制姓名周振輝申請學位級別碩士專業(yè)計算機應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師富鋼20060101沈陽航空工業(yè)學院碩士學位論文ABSTRACTTHEEXPLOITATIONOFTHENETWORKISASYMBOLOFINDUSTRYMODERNIZATION，ANDTHEAUTOMATIONCONTROLOFMACHINEISTHEOUTCOMEOFMODERNINDUSTRYCIVILIZATIONINTHESEFIELDSOFAUTOMOBILE，MEDICALTREATMENT，AVIATIONANDSPACEFLIGHTETC，COMPUTERANDMECHANISMCONTROLHAVECOMBINEDTOGETHERPERFECTLYBASEDONTHEVERYPOPULARTECHNIQUEOFTHESPEECHRECOGNKIONCURRENTLY’ITDESCRIBEDHOWTOCOMMUNICATEWITHEACHOTHERDOCTORSOFSERVERANDCLIENTBYTHEVOICESANDIMAGES，ANDHOWTOCONTROLTHELONGDISTANCEROBOT’SARMTOFINISHALLSORTSOFACTIONSWHATITCANTHROUGHTHEMICROPHONEUNDERTHECONDITIONOFLAN，THEREBYTHESYSTEMTHATMAKESUSEOFTHETECHNIQUEOFSPEECHRECOGNITIONTOTELECONTROLTHEROBOTSURGICALOPERATIONTHROUGHTHENETWORKHADBEENREALIZEDWITHTHEMICROSOFTVISUALC60ANDTHEPLC，THISSYSTEMACCOMPLISHEDTHEDESIGNANDREALIZATIONOFTHESUBSYSTEMOFTHEROBOT’SARMCONTROLINTHELANWITH6DOEBASEDONTHEKNOWINGWELLOFMICROSOFTSPEECHDEVELOPMENTTOOLKIT，DRAWINGTHECORRELATIVEKNOWLEDGEWITHTHEPROJECTFROMTHETOOLKIT，ITFULFILLEDTHERESTOFTHESYSTEMOFTELECONTROLTHEROBOTSURGICALOPERATIONTHROUGHTHENETWORKWITHTHEMICROSOFTSPEECHAP51SAP／ANDTHEDEVELOPMENTPLATFORMVISUALC60ITISINDICATEDFROMTHEPRACTICESTHATTHESYSTEMOFROBOTSURGICALOPERATIONCONTROLWHICHWASBASEONTHENETWORKANDSPEECHCONTROLHASBEENVERYSUCCESSFULUNDERTHELABORATORYENVIRONMENT，THOUGHTHEROBUSTNESSINTHENOISENEEDSTOSTRENGTHEN，THERESTILLHASVERYIMPORTANTREFERENCEVALUEINTHEMEDICALTREATMENTFIELDFORTHEAPPLICATIONOFSPEECHRECOGNITIONKEYWORDSNETWORKCONTROL；ROBOTSURGICALOPERATION；SPEECHRECOGNITIONⅡ

簡介：本文結(jié)合基于圖形圖像處理的數(shù)控雕刻技術(shù)，開發(fā)了具有數(shù)控繪圖功能的直角坐標機械手控制軟件，使之能夠?qū)斎氲綑C械手控制用PC機中的CAD圖形進行識別轉(zhuǎn)化處理，控制機械手在指定的位置以設(shè)定的速度繪制出CAD圖形，同時具有路徑優(yōu)化的功能。首先，本文根據(jù)對AUTODESK公司提供的DXF接口文件的分析，利用VC60識別提取了CAD圖形中的圖元數(shù)據(jù)信息，并對提取的數(shù)據(jù)進行了優(yōu)化處理。根據(jù)提取的數(shù)據(jù)，編寫了基于數(shù)據(jù)采樣直線插補算法、圓弧插補算法的運動控制命令。為了避免機械手在起、停階段產(chǎn)生的抖動和沖擊，設(shè)計了加減速功能。其次，對繪圖的路徑進行了優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)TSP旅行商問題的求解算法思想，提出了適合于本系統(tǒng)的最短路徑算法，得出了優(yōu)化路徑。最后，本文介紹了直角坐標機械手硬件的組成原理及特性，并結(jié)合實際應(yīng)用情況，講述了控制模式和運動參數(shù)的設(shè)定。利用直角坐標機械手本體對數(shù)據(jù)提取優(yōu)化，機械手繪圖和繪圖路徑優(yōu)化等三方面進行了試驗，驗證了繪圖算法的可靠性和有效性，證明了直角坐標機械手數(shù)控繪圖軟件的實用性。

簡介：DIAMOND并聯(lián)機械手體現(xiàn)了機電一體化多學科互相結(jié)合、互相滲透的特點。它集機、電、氣、計算機控制為一體，非常適合用于機電專業(yè)的教學演示，在這臺設(shè)備上既可以進行演示實驗，也可以供學生進行測繪、拆裝、電器接線和軟件編程等實驗。因此本文以兩自由度DIAMOND并聯(lián)機械手為研究對象，提出基于虛擬儀器技術(shù)的兩自由度DIAMOND并聯(lián)機械手教學演示平臺的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。該方案以“PCNI運動控制卡”的開放式體系結(jié)構(gòu)作為控制系統(tǒng)硬件平臺核心，以模塊化設(shè)計理論為依據(jù)，構(gòu)建了控制系統(tǒng)軟件構(gòu)架，并利用圖形化開發(fā)工具LABVIEW實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的核心功能。全文工作和取得成果概括如下1研究了一種兩自由度并聯(lián)機械手運動學建模方法，構(gòu)建其運動學位置逆解和正解模型。在此基礎(chǔ)上提出了一種適合兩自由度并聯(lián)機械手的軌跡規(guī)劃方法。分析了正弦，多項式和修正梯形模式的運動軌跡，考慮到計算速度對控制系統(tǒng)有著至關(guān)重要的影響以及便于學生掌握軌跡規(guī)劃知識點，最終確定了這種兩自由度并聯(lián)機械手的軌跡規(guī)劃采用正弦模式。并且在機械手末端執(zhí)行器的工作空間進行了路徑規(guī)劃，采用弧線過渡代替了傳統(tǒng)的直角過渡，減輕了機構(gòu)振動，同時提高了機械手的執(zhí)行效率。2建立了“PCNI運動控制卡”開放式硬件體系結(jié)構(gòu)，為控制系統(tǒng)功能的實現(xiàn)提供了靈活的硬件控制平臺。3基于虛擬儀器技術(shù)設(shè)計了兩自由度并聯(lián)機械手教學演示平臺控制系統(tǒng)方案，使用LABVIEW設(shè)計虛擬操作面板和控制界面，簡化了操作面板設(shè)計工作；開發(fā)了機械手回零、空運行與連續(xù)運行、機械手調(diào)整等核心控制功能。4通過實驗提出了一種簡易方法完成了并聯(lián)機械手的零點調(diào)整，實驗證明該方法簡單、有效；并驗證了所開發(fā)的控制系統(tǒng)安全、可靠，效率達到145次MIN，滿足并聯(lián)機械手高速抓取物品的教學演示需要

簡介：本文主要闡述了六自由度機械手本體的總體構(gòu)成及其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并對機械手單關(guān)節(jié)位置伺服系統(tǒng)進行了研究。論文首先對國外用于蒸汽發(fā)生器檢修的機械手的發(fā)展概況進行了介紹，根據(jù)機械手的工作環(huán)境、作業(yè)內(nèi)容及性能要求，提出了通過斜推機構(gòu)將機械手送入水室并利用液壓脹緊裝置將機械手固定在蒸汽發(fā)生器水室的管板平面上的總體方案。確定了機械手各桿臂長度及各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍，并對機械手的作業(yè)空間進行了計算。通過對機械手極限位置的分析，采用靜力學的分析方法，對機械手各關(guān)節(jié)所受的最大力矩進行了計算。建立了六自由度機械手的運動學模型，對機械手的運動學正逆解進行了計算，并推導(dǎo)出了機械手的雅可比矩陣。由于機械手的加工誤差、機械傳動誤差等諸多因素會導(dǎo)致機械手末端的位置和姿態(tài)產(chǎn)生誤差，因此本文利用微分法，對機械手的誤差進行了分析。對機械手關(guān)節(jié)的設(shè)計進行了詳細的介紹。采用電機內(nèi)置式的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)方案，將分裝式直流力矩電機置于諧波減速器柔輪內(nèi)部，將用于測量電機轉(zhuǎn)角與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的兩個旋轉(zhuǎn)變壓器置于關(guān)節(jié)內(nèi)部，從而使得關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，增大了關(guān)節(jié)的輸出力矩。對檢修機械手單關(guān)節(jié)位置伺服系統(tǒng)進行了研究。伺服系統(tǒng)的硬件采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，以PC機作為實驗平臺，通過專用的運動控制器控制關(guān)節(jié)的運動。驅(qū)動部分選用了直流伺服驅(qū)動器。采用高精度的光電編碼器作為速度和位置的反饋元件。論文還對位置伺服系統(tǒng)的軟件進行了介紹。論文最后介紹了機械手單關(guān)節(jié)的試驗情況。試驗結(jié)果表明，研制的機械手關(guān)節(jié)具有輸出力矩大，位置伺服定位精度高等特點，其各項性能指標均能夠滿足機械手的設(shè)計要求。

簡介：在船舶建造過程中肋骨冷彎加工成形是船舶構(gòu)件加工的一個重要環(huán)節(jié)肋骨冷彎加工的進度和質(zhì)量直接影響船舶的建造周期和交付使用隨著造船技術(shù)的發(fā)展和實際造船生產(chǎn)的需要對船舶肋骨加工技術(shù)與加工設(shè)備提出了更高的要求肋骨冷彎機是船舶型材加工的重要設(shè)備其發(fā)展方向是加工自動化但是肋骨加工是一個相對比較復(fù)雜的彎曲加工過程數(shù)控肋骨冷彎機在實際推廣使用過程中還存在一些不足之處因此研究程控機械手肋骨冷彎機具有直接的現(xiàn)實意義本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有肋骨冷彎機控制方法進行研究的基礎(chǔ)上結(jié)合計算機控制技術(shù)研究了可編程序控制器應(yīng)用于機械手肋骨冷彎機的控制本文共由8章組成具體內(nèi)容為第1章概述了國內(nèi)外船體型材加工、可編程序控制器的現(xiàn)狀及發(fā)展情況論述了進行本課題研究的目的及意義提出了本論文研究的主要內(nèi)容第2章簡要介紹了機械手肋骨冷彎機的組成、主要特點及主要的性能參數(shù)這些內(nèi)容是進行機械手肋骨冷彎機PLC控制系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)第3章簡要介紹了可編程序控制器的硬件、軟件及工作原理為機械手肋骨冷彎機的PLC可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計作理論準備第4章詳細論述了機械手肋骨冷彎機PLC控制系統(tǒng)硬件的研究與設(shè)計主要包括機械手肋骨冷彎機PLC控制系統(tǒng)的總體方案、硬件要求、可編程控制器機型的選擇、硬件的研究與改進等內(nèi)容第5章首先介紹了兩種設(shè)計PLC順序控制器的方法然后介紹了開發(fā)機械手肋骨冷彎機PLC控制程序的總體思路并將經(jīng)過調(diào)試、應(yīng)用于實際機械手肋骨冷彎機的PLC程序放在本文附錄Ⅱ中第6章可靠性是控制系統(tǒng)能夠長期正常運行的前提本章從系統(tǒng)供電、系統(tǒng)接地等幾個方面對機械手肋骨冷彎機的控制系統(tǒng)進行了抗干擾設(shè)計第7章簡要介紹了機械手肋骨冷彎機PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試和應(yīng)用情況第8章對本文的工作進行了總結(jié)并對今后的研究工作進行了展望

簡介：氣壓傳動系統(tǒng)具有防磁、防火、防爆、快速、易維護等特點在工業(yè)自動化中廣泛應(yīng)用其設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟。隨著工業(yè)自動化技術(shù)、控制理論的發(fā)展氣動伺服技術(shù)更廣泛的應(yīng)用于工程中。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展汽車同步器的應(yīng)用越來越多工程中精確測試同步器的試驗臺應(yīng)用隨之增長換檔精度的要求也必然提高所以對氣動伺服換檔機械手的研究具有重要的意義和廣泛的應(yīng)用前景。本文構(gòu)建了氣壓伺服換檔機械手系統(tǒng)的實驗裝置采用機理建模方法建立了系統(tǒng)的四階數(shù)學模型對數(shù)學模型進行了線性化處理計算了該系統(tǒng)工作點的線性化系數(shù)得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、狀態(tài)方程。采用狀態(tài)反饋控制策略根據(jù)極點配置方法設(shè)計了本系統(tǒng)的控制器并進行了系統(tǒng)仿真通過仿真得到系統(tǒng)的一些特性采用誤差提前量補償方法以減小系統(tǒng)換擋曲線跟蹤的時間滯后。在LABWINDOWSCVI環(huán)境下開發(fā)了該系統(tǒng)的操作界面程序在RTX環(huán)境下開發(fā)了系統(tǒng)的實時控制程序編寫了該環(huán)境下各板卡的測試程序。成功地將CAN總線報文格式的數(shù)據(jù)接收、發(fā)送技術(shù)應(yīng)用于該實時控制系統(tǒng)中提高了系統(tǒng)的抗干擾能力減小了系統(tǒng)的噪聲影響。根據(jù)實驗研究中遇到的問題采用了分段控制器的設(shè)計并對按氣缸運動方向分段與按誤差分段的控制器進行了對比實驗研究得出誤差分段控制器對該換檔機械手曲線跟蹤較為有效。應(yīng)用該種控制策略進行方波響應(yīng)實驗實驗表明該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度高響應(yīng)時間短系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差可以控制在±006MM以內(nèi)上升時間在03S以內(nèi)在未加補償?shù)那闆r下系統(tǒng)對換檔曲線的響應(yīng)滯后大約為0032S加入補償后對換檔曲線響應(yīng)的滯后約為002S比未加入誤差補償前減小了13實驗結(jié)果表明狀態(tài)反饋極點配置控制策略及誤差提前量補償對該氣動伺服換檔機械手系統(tǒng)是很有效的。

簡介：隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣泛。本課題的研發(fā)就是運用機器人技術(shù)解決玻璃器皿生產(chǎn)線配套和組線。本文通過對玻璃器皿壓吹生產(chǎn)線基本概況的分析，明確了上料機械手的功能需求和動作流程，提出了上料機械手的整體設(shè)計方案。采用SOLIDWKS三維設(shè)計軟件完成上料機械手零部件的設(shè)計，并完成了步進電機和驅(qū)動器的選擇。在此基礎(chǔ)上采用DH坐標法建立了上料機械手的運動學方程，并求出正解和逆解，同時采用了三次多項式和圓弧插補算法完成了上料機械手的軌跡規(guī)劃，并以動畫的形式進行了演示。通過對上料機械手控制流程的分析，確定上料機械手采用以PLC為核心的控制系統(tǒng)，完成PLC的硬件接線和運動控制程序的開發(fā)與調(diào)試。

簡介：給出了蒸汽發(fā)生器檢修用機械手的控制系統(tǒng)的設(shè)計，軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的設(shè)計方案，分析了控制系統(tǒng)功能。給出了機械手的運動學求解方法。該機械手雖然是六DOF機械手，但由于其結(jié)構(gòu)和工作性質(zhì)的特殊性，使其具有冗余機械手的特性，因此其逆解變得更加復(fù)雜。本文根據(jù)該機械手的具體結(jié)構(gòu)，提出了一種代數(shù)法和數(shù)值解法相結(jié)合的逆解方法，在保證解的精確性的同時對解進行了合理優(yōu)化，使得求解過程快速準確。對于數(shù)值解法，文中給出了基于非單調(diào)信賴域算法的最優(yōu)化問題求解方法，該方法不僅具有牛頓法的快速收斂性，又有理想的總體收斂特性，使求解過程更加順利。給出了機械手尺寸優(yōu)化設(shè)計方法。通過分析機械手的作業(yè)環(huán)境和碰撞約束，給出了該機械手碰撞檢測的方法，同時針對機械手的主要工作任務(wù)堵管，給出了局部關(guān)節(jié)的逆解方法，在此基礎(chǔ)上提出了合理的機械手尺寸優(yōu)化指標，并針對該指標的最優(yōu)化原則，對機械手尺寸進行優(yōu)化設(shè)計。通過分析問題的特點，提出了適合的多層網(wǎng)格優(yōu)化方法。最終應(yīng)用上述方法，給出了該機械手的尺寸優(yōu)化實例，驗證了方法的有效性。在運動學求解基礎(chǔ)上給出了基于人工勢場序列的無碰撞路徑規(guī)劃求解算法。仿真結(jié)果驗證了算法的可行性。最后給出了控制系統(tǒng)具體實現(xiàn)，給出了基于VC的系統(tǒng)軟件設(shè)計，基于OPENGL的三維圖形仿真系統(tǒng)設(shè)計和基于DSP系統(tǒng)的硬件控制系統(tǒng)設(shè)計方法。

簡介：點擊查看更多五自由度混聯(lián)機械手TriVariant-B的設(shè)計方法研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：DELTAS機械手是一種具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的三平動自由度高速輕型并聯(lián)機械手。配備計算機視覺系統(tǒng)后，該機械手可完成對散亂物料的短距抓放PICKPLACE操作，在電子、輕工、食品及醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在國家自然科學基金項目50675151及教育部博士點基金項目20060056018的聯(lián)合資助下，本文對該機械手本體的運動學、剛體動力學及彈性動力學分析問題進行了較為深入的理論研究。利用矢量法建立了DELTAS機械手的逆運動學模型，并借助虛功原理建立了該機械手的逆剛體動力學模型。針對典型的抓放操作，經(jīng)軌跡規(guī)劃，計算了各主動關(guān)節(jié)的位置、速度、加速度與驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，為后續(xù)的彈性動力學分析奠定了基礎(chǔ)。在合理假設(shè)的前提下，采用有限元法與子結(jié)構(gòu)綜合法，構(gòu)建了DELTAS機械手的彈性動力學方程。經(jīng)無阻尼固有特性分析，揭示了系統(tǒng)低階固有頻率及正則振型的空間分布特征。針對典型的操作任務(wù)，利用威爾遜Θ法求解了該機械手的彈性動力學響應(yīng)。上述研究成果為DELTAS機械手的動態(tài)設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)，并對其它含剛?cè)峄旌现ф湹目臻g并聯(lián)機構(gòu)的分析與設(shè)計具有一定的參考價值。

簡介：點擊查看更多基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水下機械手控制方法研究.pdf精彩內(nèi)容。