簡介：隨著海洋開發(fā)進(jìn)程的加快，對水下作業(yè)裝備的需求日益增加。水下作業(yè)機(jī)械手是完成水下作業(yè)任務(wù)的重要工具，在水下勘探、水下采礦、海洋石油工程等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。同時(shí)，由于水下特殊的工況環(huán)境，與陸上機(jī)械手相比，水下機(jī)械手的體系結(jié)構(gòu)與控制技術(shù)有許多特殊的問題需要研究和解決。本文以ROV搭載機(jī)械手為研究對象，研制了三自由度水下機(jī)械手實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，針對水下機(jī)械手阻抗控制問題進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究工作。在分析和研究國內(nèi)外水下作業(yè)機(jī)械手體系結(jié)構(gòu)與控制技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)水下作業(yè)機(jī)械手工作環(huán)境、作業(yè)內(nèi)容及性能的要求，提出了三自由度水下作業(yè)機(jī)械手的總體方案，確定使用關(guān)節(jié)式的整體機(jī)構(gòu)，包括本體結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)，密封和手爪結(jié)構(gòu)，各個(gè)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)形式和轉(zhuǎn)角范圍確定。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了水下機(jī)械手本體結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)，完成了機(jī)械手本體及控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)試。建立了三自由度水下機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，研究了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解問題，推導(dǎo)出機(jī)械手的雅可比矩陣，利用LAGRANGE方程建立了水下環(huán)境的動(dòng)力學(xué)方程并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，分析了陸上環(huán)境和水下環(huán)境不同水阻系數(shù)對水下機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的影響。采用靜力學(xué)分析方法，分析了水下機(jī)械手作業(yè)空間。水下機(jī)械手力、位置控制是機(jī)械手研究的熱點(diǎn)問題之一，本文從力信息反饋角度，提出了一種未知環(huán)境下基于位置的阻抗控制算法，進(jìn)行了多種約束環(huán)境下計(jì)算機(jī)仿真研究，仿真結(jié)果表明調(diào)整和優(yōu)化阻抗控制參數(shù)可以有效減小水下機(jī)械手與作用對象接觸時(shí)沖擊力，研究并總結(jié)了阻抗控制參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律。完成了水下機(jī)械手原理樣機(jī)的研制，建立了較完整的陸上及水池實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行了水下機(jī)械手關(guān)節(jié)特性、位置控制、力控制實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通過在不同水深環(huán)境下水下機(jī)械手關(guān)節(jié)控制規(guī)律。進(jìn)行了水下約束環(huán)境下機(jī)械手力跟蹤和約束平面控制實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的水下機(jī)械手控制策略和控制方法的有效性和可行性。

簡介：機(jī)器視覺是圖像技術(shù)、模式識別技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新產(chǎn)物是實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、信息化的先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。本課題主要研究機(jī)器視覺在機(jī)械手上的應(yīng)用完成對不同形狀物體的識別、分類、定位功能。將攝像機(jī)獲取的圖片進(jìn)行圖像處理如二值化等然后利用BLOB算法檢測目標(biāo)圖像的內(nèi)點(diǎn)和邊界點(diǎn)求出物體的周長、面積進(jìn)而計(jì)算6個(gè)不變矩和圓形度將這7個(gè)數(shù)據(jù)作為特征量輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識別、分類對識別的結(jié)果進(jìn)行定位確定中心坐標(biāo)以及物體某一斜邊與X軸的夾角Θ然后將上述信息通過串口傳遞給PLC再由PLC去控制機(jī)械手準(zhǔn)確地抓取放在傳送帶上的目標(biāo)物體。在本項(xiàng)研究中采用BLOB算法對目標(biāo)物定位。利用BLOB分析法求出指定平面內(nèi)任意形狀目標(biāo)物的中心坐標(biāo)以及某一斜邊與X軸的夾角等幾何參數(shù)并且顯示出來。本項(xiàng)研究工作中主要是對采集到的圖像序列進(jìn)行處理確定目標(biāo)的位置。這種算法用來從背景中分離出目標(biāo)并測量任意形狀目標(biāo)物的形態(tài)參數(shù)它與基于像素的算法相比處理速度能夠加快。本項(xiàng)目直接利用VC智能攝像機(jī)來完成機(jī)械手視覺系統(tǒng)的圖像采集及量化任務(wù)并利用其自帶的操作系統(tǒng)及開發(fā)平臺進(jìn)行二次開發(fā)編寫了相應(yīng)的目標(biāo)定位程序。本項(xiàng)研究工作的目的是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和圖像識別技術(shù)的機(jī)器視覺問題的研究成果提高機(jī)械手系統(tǒng)的智能化程度。本系統(tǒng)是以智能相機(jī)為代表的嵌入式系統(tǒng)有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)如分辨率高、幀率高、包含信號處理器DSP、與PC機(jī)相匹敵的運(yùn)算速度等這也是機(jī)器視覺發(fā)展的主流因此本項(xiàng)研究工作具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

簡介：山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文再生硒鼓異形零件表面噴油機(jī)械手研究與開發(fā)姓名趙永磊申請學(xué)位級別碩士專業(yè)機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師魏修亭20090401山東理丁大學(xué)碩學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTTHEREARESOMESHORTCOMINGSFORPAINTINGINREPRODUCINGOFTONERCARTRIDGESUCHASB追LABORINTENSIVE，LOWPRODUCTIVITYQUALITYASSHL齟CEDIFFICULTANDAPOISONINGEFFECTONTHEHUMANBODYTOTHESESHORTCOMINGSAUTOMATICCONTROLLINGPAINTINGPROCESSBYUSINGPLCPROGRAMMABLELOGICCONTROLLERISPUTFORWARDINTHISPAPERANDALLAUTOMATICPAINTINGROBOT4_DOFDEGREEOFFREEDOMMANIPULATORHASBEENDESIGNEDANDDEVELOPEDTHEPAPERWORKDONEANDTHERESULTSOBTAINEDAGEASFOLLOWS1OVERALLDESIGNOFMANIPULATORTOTALSTRUCTUREOFMANIPULATORHASBEENANALYZEDDRIVEPROPOSAL，TRANSMISSIONPROPOSALANDTOTALPROPOSALOFCONTROLSYSTEMHAVEBEENDETERMINEDACCORDINGTOTASKDEMANDSANDTECHNICALPARAMETEROFMANIPULATOR2MECHANICALSYSTEMDESIGNOFMANIPULATORMECHANICALSTRUCTUREOFMANIPULATORHASBEENDESIGNEDANDTHREEDIMENSIONALMODELHASBEENBUILTINSOLIDWORKSACCORDINGTOMODULARIZEDDESIGNMETHODTHEMANIPULATORHASFOURSTRUCTUREMODULESPEDESTAL，UPRIGHTPOST，ARNLANDPAWNOZZLE3HARDWAREDESIGNANDSOFHRAREDESIGNOFCONTROLSYSTEMBYPLCTHEKEYPOILLTOFTHISPAPERISCONTROLSYSTEMDESIGNOFMANIPULATORCONTROLSYSTEMADOPTSADISTRIBUTECONTROLSYSTEMANDCONTAINSTWOPARTSOFFIELDCONTROLSYSTEMANDPCMONITORSYSTEMFIELDCONTROLSYSTEMADOPTSPLCANDPCASINDUSTRYCOMPUTERITALLOCATESPLCI／OPOINTSFROMHARDWAREANDCOMPILESTHEMANUALANDAUTOMATICLADDERPROGRAMFROMSOFTWAREASIMPLEANDPRACTICALMONITORSYSTEMHASBEENDEVELOPEDBYCONFIGURATIONSOFTWAREFORCECONTR01ANDREMOTEOPERATINGTHEMANIPULATORHASBEENREALIZEDKEYWORDSAUTOMATICPAINTING；MANIPULATOR；PLC；CONFIGURATIONSOFTWAREIL

簡介：氣動(dòng)機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動(dòng)作迅速、可靠、節(jié)能、不污染環(huán)境、可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于汽車制造業(yè)、食品和藥品包裝行業(yè)、化工行業(yè)、精密儀器制造業(yè)和軍事工業(yè)等。為了增強(qiáng)機(jī)械手的通用性和互換性，使同一機(jī)械手由于應(yīng)用不同的模塊而具有不同的功能，本文采用模塊化氣動(dòng)機(jī)械手，對基座、立柱、手臂、手部等模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于機(jī)械手的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和使用。在機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中，根據(jù)DH法建立了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，確定各連接桿件與末端執(zhí)行器的空間位置和姿態(tài)關(guān)系；根據(jù)拉格朗日方程建立機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型，確定各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與作用力或力矩之間的關(guān)系。對機(jī)械手的定位控制分析，采用電氣一氣壓伺服定位技術(shù)設(shè)計(jì)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用S7200PLC作為控制核心，根據(jù)機(jī)械手的工作流程制定控制方案，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的任意點(diǎn)定位和無級調(diào)速。

簡介：康復(fù)機(jī)械手是一種幫助手外傷患者迅速康復(fù)的醫(yī)療機(jī)器人，依據(jù)是現(xiàn)代循證醫(yī)學(xué)EVIDENCEBASEDMEDICINE，簡稱EBM和連續(xù)被動(dòng)理論CONTINUOUSPASSIVEMOTION，簡稱CPM，對手外傷患者進(jìn)行連續(xù)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練有利于手指功能康復(fù)，這項(xiàng)研究已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)工程及機(jī)器人學(xué)科的一個(gè)熱點(diǎn)方向。結(jié)構(gòu)仿生、重量輕、體積小、可靠性高、控制簡單和操作靈活方便是多自由度康復(fù)機(jī)械手的發(fā)展趨勢。作者研究了國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，依據(jù)嵌入式設(shè)計(jì)方法，比較各種嵌入式微處理器的性能，圍繞嵌入式微處理器選擇合適的嵌入式操作系統(tǒng)，以康復(fù)機(jī)械手設(shè)計(jì)指標(biāo)為依據(jù)，設(shè)計(jì)制作了滿足康復(fù)機(jī)械手功能需求的嵌入式控制系統(tǒng)。本文首先闡述了康復(fù)機(jī)械手各個(gè)子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能，主要包括機(jī)械本體，采集手指位置、力矩信號的傳感器系統(tǒng)以及基于ARM、FPGA和DSP的電氣系統(tǒng)。其次，根據(jù)直流電機(jī)PWM（PULSEWIDTHMODULATION）控制原理，設(shè)計(jì)制作了基于FPGA的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器包括微型驅(qū)動(dòng)模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、傳感器信號采集模塊。FPGA作為驅(qū)動(dòng)器的核心器件，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生控制電機(jī)的PWM信號，采集傳感器信息并把信息通過LVDS（LOWVOLTAGEDIFFERENTIALSIGNALING）方式上傳給嵌入式控制器。再次，設(shè)計(jì)制作了基于ARM和DSP的異構(gòu)雙處理器構(gòu)成系統(tǒng)的嵌入式控制器。該控制器由以ARM為核心的人機(jī)交互模塊和以DSP為核心的實(shí)時(shí)任務(wù)處理模塊組成，這樣控制器既可以進(jìn)行人機(jī)交互通訊的多任務(wù)處理，又可以對康復(fù)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)控制處理。ARM與DSP雙核通過HPI總線通訊。最后，完成了嵌入式控制器的軟件設(shè)計(jì)開發(fā)。軟件設(shè)計(jì)包括LINUX下設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，LINUX操作系統(tǒng)的編譯和移植和基于MINIGUI的圖形用戶界面的編寫。

簡介：凸輪機(jī)械手是實(shí)現(xiàn)沖壓上、下料自動(dòng)化的重要設(shè)備，弧面凸輪機(jī)械手因其精度高、可靠性好、體積小、速度快等優(yōu)點(diǎn)，一直是沖壓生產(chǎn)中的首選裝置。但弧面凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，尤其是弧面凸輪廓面是復(fù)雜的不可展空間曲面，目前還沒有成熟的弧面凸輪3D建模軟件問世，這一點(diǎn)制約著弧面凸輪機(jī)構(gòu)CAE、CAM研究的進(jìn)展。本文以沖壓上下料直動(dòng)型弧面凸輪機(jī)械手裝置作為研究對象，進(jìn)行了弧面凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、三維建模、運(yùn)動(dòng)仿真和數(shù)字化樣機(jī)等方面的相關(guān)研究。本文提出了一種基于PROE進(jìn)行弧面凸輪3D設(shè)計(jì)和建模的新思想，在弧面凸輪輪廓面的包絡(luò)原理、NURBS曲線、曲面構(gòu)造理論和等偏距曲面原理的基礎(chǔ)上，研究了一種弧面凸輪3D設(shè)計(jì)與建模的新方法，解決了弧面凸輪三維建模的難題，該方法實(shí)用性強(qiáng)且易于操作，具有廣闊的市場前景。本文改進(jìn)和設(shè)計(jì)了一款沖壓上下料直動(dòng)型弧面凸輪機(jī)械手裝置，確定了裝置的倒“U”型運(yùn)動(dòng)方案，并建立了通用性較強(qiáng)的擺動(dòng)型弧面凸輪機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算公式，設(shè)計(jì)了沖壓上下料直動(dòng)型弧面凸輪機(jī)械手的系統(tǒng)圖、循環(huán)圖、整機(jī)裝配圖和零件圖。最后，應(yīng)用基于PROE弧面凸輪3D設(shè)計(jì)和建模的新方法，成功創(chuàng)建了該裝置中的弧面凸輪三維實(shí)體模型。本文創(chuàng)建了沖壓上下料直動(dòng)型弧面凸輪機(jī)械手的數(shù)字化樣機(jī)。在制造行業(yè)，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字化技術(shù)正在改變著制造業(yè)的面貌，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已成為推動(dòng)制造業(yè)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿υ?。?shù)字化樣機(jī)正逐步代替實(shí)物樣機(jī)，用來進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)DD、數(shù)字化仿真DE和數(shù)字化加工DM。利用弧面凸輪三維實(shí)體模型和其它零部件的三維實(shí)體模型，在計(jì)算機(jī)上，布置樣機(jī)的安裝工序，并模擬整個(gè)安裝過程，選擇最優(yōu)裝配方案，建立了沖壓上下料直動(dòng)型弧面凸輪機(jī)械手的數(shù)字化樣機(jī)，并對數(shù)字化樣機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真、干涉檢測、輸出參數(shù)測量、運(yùn)動(dòng)軌跡繪制等工作。本文較全面地研究了凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真的方法，其中包括直動(dòng)滾子從動(dòng)件平面回轉(zhuǎn)凸輪機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)滾子從動(dòng)件平面回轉(zhuǎn)凸輪機(jī)構(gòu)、直動(dòng)滾子從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)以及擺動(dòng)弧面凸輪機(jī)構(gòu)。通過運(yùn)動(dòng)仿真分析，能很直觀的觀察到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，并繪制出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線，提前掌握了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，增加了設(shè)計(jì)安全系數(shù)。尤其是，弧面凸輪機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì)與仿真的實(shí)現(xiàn)，表明凸輪機(jī)構(gòu)在數(shù)字化、虛擬化研究方面又邁出了一步。

簡介：移動(dòng)機(jī)械手（MOBILEMANIPULAT）系統(tǒng)是由一個(gè)或若干個(gè)機(jī)械手固定在一個(gè)移動(dòng)平臺上構(gòu)成，機(jī)械手用來實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)作如抓取、操作等，這種結(jié)構(gòu)使機(jī)械手擁有幾乎無限大的工作空間和高度的運(yùn)動(dòng)冗余性并同時(shí)具有移動(dòng)和操作功能這使它優(yōu)于移動(dòng)機(jī)器人和傳統(tǒng)的機(jī)械手。移動(dòng)機(jī)械手的目標(biāo)識別與趨近是移動(dòng)機(jī)械手在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下完成獨(dú)立任務(wù)的重要組成部分，需要融合實(shí)時(shí)圖像處理、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及實(shí)時(shí)計(jì)算等多領(lǐng)域的知識，是計(jì)算機(jī)視覺研究前沿的一個(gè)重要分支。本文在河北省自然基金項(xiàng)目“面向公共安全的移動(dòng)機(jī)械手目標(biāo)辨識與定位”（E2006000030）的支持下，以本實(shí)驗(yàn)室自主研制的HEBUTⅡ型移動(dòng)機(jī)械手為研究對象，通過對機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和手眼系統(tǒng)目標(biāo)識別與定位研究，建立了適合該機(jī)械手的基于圖像的無標(biāo)定伺服控制模型，主要研究內(nèi)容和取得的主要成果如下1分析了由本實(shí)驗(yàn)室自行研制的HEBUTⅡ型移動(dòng)機(jī)械手的車體結(jié)構(gòu)以及各種傳感器，并對五自由度機(jī)械手進(jìn)行了詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，用DH方法推導(dǎo)了機(jī)械手的正解、逆解及雅克比矩陣，為建立視覺伺服控制器提供了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)信息。2在分析目標(biāo)識別方法的基礎(chǔ)上，選擇模板匹配的方法作為移動(dòng)機(jī)械手目標(biāo)識別的主要方法，通過基于顏色相似性度量和形狀相似性度量的方法實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的模板匹配。同時(shí)使用NI公司的LABVIEW軟件對DHCG300圖像采集卡進(jìn)行了開發(fā)，通過LABVIEW的視覺處理模塊IMAQ編制了模板匹配程序，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)識別并提取了目標(biāo)的質(zhì)心坐標(biāo)。3通過對圖像雅可比矩陣的推導(dǎo)建立了HEBUTⅡ型移動(dòng)機(jī)械手的圖像雅可比矩陣，然后使用KALMAN濾波的方法對該圖像雅可比矩陣進(jìn)行在線估計(jì)，并由此建立了手眼系統(tǒng)對靜態(tài)目標(biāo)定位和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤。通過MATLAB的機(jī)器人工具箱實(shí)現(xiàn)了HEBUTⅡ型移動(dòng)機(jī)械手基于圖像的無標(biāo)定視覺伺服仿真，證明了本文所設(shè)計(jì)的方法對目標(biāo)的定位與運(yùn)動(dòng)跟蹤能夠獲得良好的效果。

簡介：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控機(jī)械手可以實(shí)時(shí)監(jiān)控異地自動(dòng)化生產(chǎn)線，獲得現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況。同時(shí)代替工人進(jìn)行繁重勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化；代替工人在有害環(huán)境下工作，保護(hù)人身安全，對現(xiàn)代生產(chǎn)具有重要意義。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控機(jī)械手的研制涉及機(jī)器人視覺，上位機(jī)與下位機(jī)的通信，網(wǎng)絡(luò)通信，機(jī)械手的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)，上位機(jī)的控制管理策略。其中機(jī)械手的視覺模塊由兩個(gè)部分組成，分別是圖像采集和圖像處理。在圖像采集方面根據(jù)課題的應(yīng)用場合將視覺方案確定為單目EYEINH系統(tǒng)，采用目前流行的USB攝像頭PC的構(gòu)架，軟件上運(yùn)用VFW視頻軟件包進(jìn)行編程，獲得生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)圖像。關(guān)于圖像處理則論述了閾值處理及BLOB分析方法，借助COMMONVISIONBLOX二次開發(fā)軟件包進(jìn)行BLOB圖像處理的程序設(shè)計(jì)。上位機(jī)與下位機(jī)的通信模塊中三菱PLCFXIN24MT作為下位機(jī)，利用GXDEVELOPER與串口監(jiān)視軟件，分析該型號PLC編程口的通信格式及破譯內(nèi)部元件的強(qiáng)制地址和讀寫地址并通過VC建立人機(jī)界面，結(jié)合PLC的梯形圖，共同監(jiān)控PLC的運(yùn)行狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)通信模塊將本課題定為服務(wù)器客戶機(jī)的通信模式，為了避免命令沖突，服務(wù)器與客戶機(jī)運(yùn)行時(shí)是一對一的方式，為了獲得數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和安全性，采用面向連接的流式套接字編程，在此之前首先設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包的通信格式。針對本課題中用到的圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手建立正、逆運(yùn)動(dòng)方程。正運(yùn)動(dòng)方程的建立為圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系做準(zhǔn)備。圖像處理后得到世界坐標(biāo)系下目標(biāo)物體的位置，然后通過機(jī)械手的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)得出各個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)量，使機(jī)械手的末端執(zhí)行件到達(dá)目標(biāo)位置。最后在上位機(jī)建立控制策略來管理上面四大模塊，并完成攝像機(jī)的參數(shù)的標(biāo)定，將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到世界坐標(biāo)系下，提出位置給定型視覺控制網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控機(jī)械手模型。

簡介：點(diǎn)擊查看更多欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：助力機(jī)械手提升系統(tǒng)是人機(jī)合作機(jī)器人的一個(gè)重要組成部分，如何有效地提高機(jī)械手的提升控制性能始終是研究學(xué)者關(guān)注的一個(gè)重要內(nèi)容。本文分析了人機(jī)合作機(jī)器的發(fā)展現(xiàn)狀和提升系統(tǒng)微操作力控制的研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種新型的末端操作器，并對提升系統(tǒng)微操作力控制進(jìn)行了研究。本論文分析了基于力傳感器和位移傳感器來檢測微操作力的方法后，提出了一種基于直線滑動(dòng)式電位計(jì)檢測微操作力的新方法。分析了末端操作器的工作原理，基于MATLABSIMMECHANICS對末端操作器進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化，研制了一種新型的末端操作器。根據(jù)把末端操作器檢測的微操作力信號轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的速度指令和位移增量指令，提出了適應(yīng)提升系統(tǒng)微操作力控制的速度控制策略和位移增量控制策略。建立了助力機(jī)械手提升系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分別對速度和位移增量兩種控制策略進(jìn)行了仿真分析。助力機(jī)械手提升控制系統(tǒng)采用兩級控制結(jié)構(gòu)，上位機(jī)和下位機(jī)均以ATMEGA16L為控制核心構(gòu)成微控制系統(tǒng)。下位機(jī)負(fù)責(zé)采集末端操作器信號，上位機(jī)接收下位機(jī)信息，完成控制策略算法，實(shí)現(xiàn)負(fù)載順應(yīng)人的操作而升降運(yùn)動(dòng)控制?；贒SPACE實(shí)驗(yàn)平臺，應(yīng)用CONTROLDESK虛擬平臺對提升伺服電動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)進(jìn)行了在線優(yōu)化，并建立了提升系統(tǒng)微操作力控制實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并分別對速度和位移增量兩種控制策略進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩種控制策略均具有較好的平穩(wěn)性和快速性，操作者施加較小的操作力，提升系統(tǒng)就能順應(yīng)人的操作升降負(fù)載，能夠滿足操作者提升操作的柔順行要求，適合于提升系統(tǒng)的微操作力提升控制。

簡介：本文結(jié)合國家863項(xiàng)目“高速包裝機(jī)器人及其成套裝備”對該機(jī)械手的視覺控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與開發(fā)解決了若干關(guān)鍵技術(shù)難題。整個(gè)控制系統(tǒng)由視覺單元和運(yùn)動(dòng)控制單元兩大模塊組成其中視覺單元基于“CCD相機(jī)圖像采集卡”開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制單元基于“運(yùn)動(dòng)控制卡伺服驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)”開發(fā)。全文主要成果概括如下完成了高速包裝機(jī)械手視覺控制系統(tǒng)的功能需求分析據(jù)此制定了控制系統(tǒng)總體方案。采用基于位置的視覺伺服動(dòng)態(tài)LOOKMOVE的方式完成對機(jī)械手的控制。視覺系統(tǒng)采用單目攝像機(jī)FIXEDINTHEWKSPACE的安裝方式。同時(shí)依據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)完成了硬件選型工作確定了各關(guān)鍵設(shè)備的型號并完成了接口設(shè)計(jì)工作。根據(jù)課題實(shí)際情況提出了基于平面模板的攝像機(jī)標(biāo)定法通過實(shí)驗(yàn)完成了視覺系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定。完成了圖像處理流程和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識別跟蹤的設(shè)計(jì)工作。通過對采集的圖像進(jìn)行平滑去噪、銳化增強(qiáng)和圖像分割將目標(biāo)物體同背景分割開通過目標(biāo)的面積對其進(jìn)行標(biāo)識通過形心對其定位。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識別跟蹤過程設(shè)計(jì)中結(jié)合伺服傳送帶的位置信息實(shí)現(xiàn)了對動(dòng)態(tài)散亂目標(biāo)的跟蹤。解決了基于位置的伺服控制系統(tǒng)所必須的關(guān)鍵技術(shù)問題包括機(jī)械手的正逆解、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、傳送帶的速度控制、物體抓取位置計(jì)算和軟件工作流程設(shè)計(jì)。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺對所述的視覺控制系統(tǒng)軟硬件方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并確定了控制系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)證明了本課題所選方案的可行性并為以后整個(gè)控制系統(tǒng)的改進(jìn)工作提供了依據(jù)。

簡介：點(diǎn)擊查看更多面向IC測試技術(shù)的硅片自動(dòng)傳輸機(jī)械手的建模及仿真.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：康復(fù)治療機(jī)械手作為康復(fù)機(jī)器人的一大分支，在21世紀(jì)里有著非常廣泛的應(yīng)用前景。本文在借鑒現(xiàn)有康復(fù)治療機(jī)械手優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新型康復(fù)治療機(jī)械手。本文從人手的解剖學(xué)入手，對康復(fù)治療機(jī)械手進(jìn)行了整體規(guī)劃，在綜合分析比較幾種設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，確定了康復(fù)治療機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)形式以及模塊構(gòu)成，并對各模塊進(jìn)行了詳細(xì)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算分析；在此基礎(chǔ)上，利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，對影響機(jī)械手各模塊工作空間的因素進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究，建立了一套分析、優(yōu)化康復(fù)機(jī)械手的方法，解決了并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間計(jì)算繁瑣的難題。最后結(jié)合實(shí)際情況，確定了各模塊工作空間優(yōu)化后的機(jī)械手各構(gòu)件的主要尺寸。在機(jī)械手的仿真分析方面，闡述了如何利用UNIGRAPHICS建立ADAMS需要的仿真模型，并從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度，對機(jī)械手整體以及各模塊進(jìn)行了分析模擬，驗(yàn)證了該機(jī)械手在康復(fù)治療中的可行性以及有效性。本文建立的設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化方法，對高效、準(zhǔn)確地開發(fā)康復(fù)治療機(jī)械手、提高康復(fù)治療機(jī)械手性能具有重要意義。

簡介：本文分析了老式膠片冷卻機(jī)機(jī)械手的種類和應(yīng)用情況，運(yùn)用機(jī)械原理的基本理論和研究方法，探討了機(jī)械手對于整個(gè)膠片冷卻機(jī)的作用和可能造成的危害性。通過機(jī)械結(jié)構(gòu)分析的基本方法，指出了老式機(jī)械手在結(jié)構(gòu)、控制和工作特點(diǎn)等方面存在的問題，通過對其使用情況資料的整理分析，弄清了造成其工作不穩(wěn)定和精度低的原因。在以上工作的基礎(chǔ)上，認(rèn)為老式機(jī)械手對于膠片冷卻機(jī)的影響是非常嚴(yán)重的，致使膠片冷卻機(jī)長期處于一種不協(xié)調(diào)的工況下運(yùn)行的，這對設(shè)備的安全運(yùn)行和使用壽命都構(gòu)成極大的威脅，自動(dòng)化的連續(xù)生產(chǎn)也無法實(shí)現(xiàn)。針對這種情況，提出了新型機(jī)械手的具體原理和設(shè)計(jì)方案。裝備有新型機(jī)械手的膠片冷卻機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的新型機(jī)械手動(dòng)作可靠，自動(dòng)化程度高，對設(shè)備無損傷，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，并節(jié)約了大量用于維護(hù)、保養(yǎng)設(shè)備的人力、物力和財(cái)力。研究具有較大的理論意義和實(shí)用價(jià)值

簡介：東北大學(xué)碩士學(xué)位論文帶視覺的伺服機(jī)械手臂系統(tǒng)的研究姓名李琳申請學(xué)位級別碩士專業(yè)控制理論與控制工程指導(dǎo)教師顧樹生20070101東北大學(xué)碩士學(xué)位論文RESEARCH011SERVOMECHAINCALALMSSYSTEMWITLLVISIONABSTRACTCOMBININGROBOTCONTROLWITHVISIONISAELAIEFORIENTATIONOFROBOTINFLLRTHCLRDEVELOPINGWLAIELACOULDMAKETHEROBOTTOHAVETLAEABILITYOFINTERACTIONWITHEXTERNALENVIRONMENTTHISPAPERHASTAKENTLACGUGAOCOMPANYS3RB400WITHVISIONROBOT笛STUDYOBJEETBUILTIMAGEPROCESSINGALGORITHMSLIBRARYOFIMAGEACQUISITIONCARDWITHVISUALCPROGRAMSOFTWALTEACHIEVEDTHATTLACTARGETRCC09111ZEDAUTOMATICALLYANDTHEMEELAANICALA皿COLLISIONFLREE、VHENITISMOVINGANDSOLVEDTLACPROBLEMTHATMOSTROBOTSCONTROLDEL砌ADING011TEAELAINGANDLACKINGINITIATIVEATPRESENTBYTHE∞MPARISONOFSOLMLIMAGCPROCESSINGMETHODS，SUELAASIMAGESCGMENTATIOLACOMERDETECTIONANDJMAGEMATELAINGTLACBCTTCLRALGORITLMSFORTHESYSTEMHAVEBEENFOUNDANDAPPLIEDTOGETTHEIMAGLCOORDINATCOFCAMERAEAHBRATIONMODELANDRECOGNIZETARGETTILECXPERIMCLATRESULTSSHOWTHATTLACMECHANICALA珊COULDFINDTLACTARGETAUTOMATICALLYAFTERTEMPLATEHAVINGBEENCONFORMEDANDACLLLALIZCGRASPINGMOVEMENTWITHOUTINTERVENTIONBYSTUDYJNGFILEMECHANISMOFPINHOLEILNAGAC鋤MMODELWITHOILCSTEPRADIALDISTORTEDHASBEENBUILT，ANDITSINTERIORANDEXTERIORPARAMETCRSHAVEBEENCALCULATEDATTHES鋤CTIMEUSINGTLACSIMILARITYOFBP11CUIMNETWORKANDCAMERACALIBRATIONAFLEW鋤CNCALIBRATIONMETHODBYBPLL伽LLPALNETWORKHASBEENPRESENTEDITISSOSIMPLETHATNEEDONLYKNOWTHEDATAOFWORLDCOORDINATEANDCOMPUTERIMAGECOORDINATEANDNCEDNOTASCERTAINTHECALLNM’SMODELANDITSINTERIORANDCXTCRIORPARAMETERSACCORDINGTOTHECLAAR刪CSOFPOSITIVCFEEDBACKANDPARALLELISMOFANTCOLONYALGORITHMANTCOLONYALGORITHMHASBEENUSEDTOPLANTHEPATHFORMECHANICALA咖WHENTHCLRCA∞M0犯THANTWOBARRIERSONWORKINGPLATFORMANDPRELIMINARYEFFECTHASBEENACHIEVEDBUTTHEREISLIMITATIONTOTHESYSTEMWHENTLAEBASEDALGORITHMISAPPLIEDANDTHEPERFORMA礎(chǔ)EFFECTOFTHEPLANNINGSPEEDANDACCURACYNEEDBEIMPROVEDSOTLACSIZEOFCOMPARTMENTALIZE鰣DISEHAUGEDTLACMETHODSOFLOCALANDGLOBALINFORMATIOLLUPDATINGHAVEBEENIMPROVEDANDTHERANGEOFANTS’VISUALFICLDHAVEBEENENLARGEDTHEEXPERIMENTRESULTSSHOWTHATA／ITCOLONYALGORITHMCOULDAELAIEVETHEFUNCTIONOFAVOIDANCEOBSTACLEANDTHEGLOBALSEARCHINGI僦ORMANCCANDSPEEDOFIMPROVEDALGORITHMISBETTERTHANFORMERONE一Ⅲ一