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簡(jiǎn)介:該文較系統(tǒng)、全面的設(shè)計(jì)了僅由兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)多個(gè)關(guān)節(jié)的新型多關(guān)節(jié)機(jī)械手臂傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并具體設(shè)計(jì)了具有代表性的RP型機(jī)械手臂的機(jī)構(gòu)模型作者對(duì)該RP型機(jī)械手臂進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析用DH法則建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程并利用MATLAB軟件對(duì)其手臂的運(yùn)動(dòng)空間進(jìn)行了仿真該設(shè)計(jì)主要是從以下幾個(gè)方面入手1、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括底座和臂關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)將驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在底座上利用同步齒型帶、離合器傳遞手臂的動(dòng)力利用齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)底座回轉(zhuǎn)3、平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了彈簧平衡系統(tǒng)、電磁式制動(dòng)器和單向延時(shí)氣缸4、設(shè)計(jì)參數(shù)和校核計(jì)算5、用DH法建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程6、利用MATLAB軟件對(duì)手臂的運(yùn)動(dòng)空間進(jìn)行仿真7、利用AUTOCAD2000繪圖包括零件較和裝配圖
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簡(jiǎn)介:隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的機(jī)器人被開(kāi)發(fā)出來(lái)以滿足各個(gè)行業(yè)的需求,其中移動(dòng)機(jī)器人成為機(jī)器人學(xué)發(fā)展中的一個(gè)重要分支。移動(dòng)機(jī)械手(MOBILEMANIPULAT),就是移動(dòng)機(jī)器人的一種,由于移動(dòng)機(jī)械手擁有幾乎無(wú)限大的操作空間和高度的運(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,因此具有廣闊的應(yīng)用前景,但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)耦合、非線性、非完整性等問(wèn)題的存在,使得對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的研究具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。本文在國(guó)家863項(xiàng)目“危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)器泄漏檢測(cè)與修補(bǔ)移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)”(2003AA421040)的支持下,以HEBUTⅡ型移動(dòng)機(jī)械手為研究對(duì)象,對(duì)移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析和研究,并對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了初步的探討,主要研究?jī)?nèi)容如下首先,介紹了移動(dòng)機(jī)械手的硬件體系,其中包括移動(dòng)載體、五自由度機(jī)械手,視覺(jué)CCD傳感器、超聲傳感器和無(wú)線通訊模塊等。其中CCD攝像機(jī)提取圖像實(shí)現(xiàn)移動(dòng)載體的路徑跟蹤,超聲傳感器實(shí)現(xiàn)避障,無(wú)線通訊模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。其次,在分析移動(dòng)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)特性的基礎(chǔ)上,分別分析了移動(dòng)載體和機(jī)械手各自的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,進(jìn)而建立了移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,采用DENAVITHARTENBERG法對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆問(wèn)題進(jìn)行研究,在逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算的過(guò)程中,可以發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)存在著耦合。并利用MATLAB軟件擅長(zhǎng)數(shù)值計(jì)算、能處理大量的數(shù)據(jù)、繪圖功能強(qiáng)的特點(diǎn),編制了五自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真程序證明了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的正確性和可靠性。最后,利用基于能量的LAGRANGE動(dòng)力學(xué)方法建立了統(tǒng)一的移動(dòng)機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型,其中還包含了移動(dòng)載體的非完整約束。并在此基礎(chǔ)之上,分別得出了移動(dòng)載體和機(jī)械手各自的子動(dòng)力學(xué)模型,為移動(dòng)機(jī)械手的協(xié)調(diào)控制奠定了基礎(chǔ)。
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簡(jiǎn)介:在機(jī)械手執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中控制機(jī)械手定位到目標(biāo)位置是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題要想對(duì)機(jī)械手進(jìn)行有效的控制首先要對(duì)它進(jìn)行精確的定位。本文采用了距離和圖像復(fù)合測(cè)量的方法對(duì)機(jī)械手分別進(jìn)行空間和平面姿態(tài)定位。為使超聲波測(cè)距適應(yīng)在強(qiáng)干擾工業(yè)環(huán)境中測(cè)量機(jī)械手空間位置采用了互相關(guān)原理檢測(cè)回波信號(hào)延遲時(shí)間來(lái)測(cè)量距離的方法。該方法具有很強(qiáng)的抗噪聲干擾的性能。為減少計(jì)算量并提高離散化的互相關(guān)函數(shù)分辨率和精度采用了三點(diǎn)確定拋物線頂點(diǎn)的方法計(jì)算出互相關(guān)函數(shù)最大值的精確位置從而確定出回波的時(shí)間使得單次測(cè)量空間距離的精度可達(dá)±012%。提出并驗(yàn)證了在減小采集密度的情況下在離散化的最大值附近采用三點(diǎn)確定拋物線頂點(diǎn)的方法計(jì)算互相關(guān)函數(shù)最大值是一種具有實(shí)時(shí)性高、抗干擾性能好的復(fù)合測(cè)量方法。在機(jī)械手平面定位系統(tǒng)中圖像處理是核心部分本文針對(duì)實(shí)際的目標(biāo)圖像通過(guò)對(duì)其進(jìn)行圖像預(yù)處理再經(jīng)邊緣檢測(cè)和應(yīng)用穩(wěn)健的直線擬合算法求得定位點(diǎn)的坐標(biāo)和相對(duì)偏轉(zhuǎn)角度獲得圖像定位的信息。經(jīng)驗(yàn)證符合設(shè)計(jì)要求達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的精度。
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簡(jiǎn)介:基于遙操作技術(shù)的移動(dòng)機(jī)械手在空間探索、深海勘探和危險(xiǎn)環(huán)境作業(yè)等領(lǐng)域具有不可替代的作用?;ヂ?lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和普及以及傳輸速度的不斷提高為移動(dòng)機(jī)械手遙操作提供了廉價(jià)而便捷的通訊手段,而基于互聯(lián)網(wǎng)的遙操作技術(shù)進(jìn)一步拓展了移動(dòng)機(jī)械手的應(yīng)用范圍,在遠(yuǎn)程醫(yī)療、設(shè)備共享和遠(yuǎn)程教學(xué)等方面顯示了其優(yōu)越性。本文對(duì)基于互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)機(jī)械手遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究,適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn),建立了基于瀏覽器的多層分布式移動(dòng)機(jī)械手遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文首先對(duì)移動(dòng)機(jī)械手硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了調(diào)試和完善。在此硬件平臺(tái)上建立了基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了基于瀏覽器的運(yùn)動(dòng)控制和多傳感器的數(shù)據(jù)接收。采用JAVAAPPLET、JSP和JAVABEAN技術(shù),通過(guò)合理設(shè)計(jì)服務(wù)器端控制網(wǎng)頁(yè)和JAVA程序,實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)械手狀態(tài)的圖像監(jiān)視,直接行為的控制,移動(dòng)機(jī)械手傳感器參數(shù)的獲取以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的監(jiān)控。本文建立了移動(dòng)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)機(jī)械手的末端軌跡跟蹤進(jìn)行了仿真。
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簡(jiǎn)介:該文首先通過(guò)大量事實(shí)論證了研究凸輪式立臥兩用換刀機(jī)械手的必要性其次論述了幾種可行性方案的工作原理并進(jìn)行了方案比較確定出了合理的設(shè)計(jì)方案凸輪式立臥兩用換刀機(jī)械手第三對(duì)凸輪式立臥兩用換刀機(jī)械手進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算第四畫(huà)出了凸輪式立臥兩用換刀機(jī)械手的總裝配圖、凸輪機(jī)構(gòu)部裝圖、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)部裝圖、支撐部件部裝圖、機(jī)械手部裝圖以及除了機(jī)械手以外的各機(jī)構(gòu)中的全部零件圖1、該項(xiàng)科研工作的目的和意義為了更進(jìn)一步提高五面體數(shù)控加工中心的加工效率特提出對(duì)凸輪式立臥兩用換刀機(jī)械手進(jìn)行研究并進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造以填補(bǔ)中國(guó)在此項(xiàng)研究中的空白2、研究方法該項(xiàng)研究是在立式或臥式換刀機(jī)械手的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究設(shè)計(jì)的在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量采用先進(jìn)的、結(jié)構(gòu)合理的伺服電動(dòng)機(jī)和機(jī)械手并且應(yīng)用CAD方法進(jìn)行繪圖特別是凸輪理論輪廓曲線圖采用公式曲線進(jìn)行繪圖使其曲線準(zhǔn)確且光滑3、技術(shù)創(chuàng)新1由于機(jī)械手要進(jìn)行90°轉(zhuǎn)換存在機(jī)械手與主軸箱及防護(hù)罩干涉現(xiàn)象所以在總體設(shè)計(jì)中將機(jī)械手設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)離主軸箱然后通過(guò)氣缸將機(jī)械手送到指定位置2由于凸輪機(jī)構(gòu)要使其從動(dòng)件完成一個(gè)正方形運(yùn)動(dòng)所以通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)一個(gè)從動(dòng)件是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的文中采用一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)從動(dòng)件的方法實(shí)現(xiàn)了這一運(yùn)動(dòng)使凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且造價(jià)大大降低
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簡(jiǎn)介:為解決傳統(tǒng)機(jī)械手只能應(yīng)用于特定任務(wù)的問(wèn)題,使機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)適應(yīng)多種復(fù)雜任務(wù),能夠進(jìn)行柔性抓取。本課題進(jìn)行了變抓取力欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)研究。變抓取力欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手是智能機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù),有著廣闊的應(yīng)用前景。本文所研究的變抓取力欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手是直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三指機(jī)械手,手指是由四連桿機(jī)構(gòu)和平行限位機(jī)構(gòu)組成,帶有可調(diào)整機(jī)械手抓取位姿的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的柔性包絡(luò)抓取。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成了控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)??刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)要求根據(jù)傳感器信號(hào)判斷系統(tǒng)狀態(tài),對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制??刂葡到y(tǒng)還要能夠檢測(cè)滑動(dòng),感知目標(biāo)方位,進(jìn)行異常中斷處理。傳動(dòng)系統(tǒng)采用直流伺服電機(jī)作為動(dòng)力源,微型絲杠作為運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換部件。對(duì)于軸間的聯(lián)接以及過(guò)負(fù)載的處理本文采用微型滾珠式扭力限制器。力覺(jué)傳感器采用PVDF壓電薄膜力覺(jué)傳感器,滑覺(jué)傳感器采用振動(dòng)滑覺(jué)傳感器,接近覺(jué)傳感器則是超聲波接近覺(jué)傳感器。完成了各傳感器發(fā)送接收、功率放大、控制接口等相關(guān)電路設(shè)計(jì)以及傳感器的標(biāo)定。
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簡(jiǎn)介:目前智能機(jī)器人的研究已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。本課題以江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目視覺(jué)伺服機(jī)械手捕捉運(yùn)動(dòng)目標(biāo)關(guān)鍵技術(shù)研究為背景在實(shí)驗(yàn)室已有的平面三自由度機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)上對(duì)機(jī)器人打擊運(yùn)動(dòng)目標(biāo)及避障問(wèn)題展開(kāi)了研究。本文首先對(duì)課題中的交流伺服系統(tǒng)進(jìn)行分析采用工程法對(duì)伺服系統(tǒng)速度環(huán)和位置環(huán)參數(shù)進(jìn)行整定給出了一些常見(jiàn)的問(wèn)題及解決方法。提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能解決了先前系統(tǒng)機(jī)械臂在運(yùn)動(dòng)中存在抖動(dòng)的問(wèn)題。為了能完成打擊乒乓球這個(gè)目標(biāo)本文對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算上提出了一種優(yōu)化解法并給出了本實(shí)驗(yàn)機(jī)器人的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算公式。在已有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出了一種在平面上打擊運(yùn)動(dòng)乒乓球的方案該方案包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)預(yù)測(cè)和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃兩部分。先對(duì)方案進(jìn)行仿真驗(yàn)證了方案的可行性。在仿真的基礎(chǔ)上在實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明了該方案對(duì)打擊近似勻速直線運(yùn)動(dòng)物體具有比較好的效果。在研究避障的問(wèn)題上本文引入了偽最小平移距離來(lái)進(jìn)行物體間的碰撞檢測(cè)。采用了假設(shè)修正法對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃。在生成中間點(diǎn)時(shí)針對(duì)本系統(tǒng)提出了一種簡(jiǎn)單卻有效的方法。在靜止、簡(jiǎn)單障礙物的背景下對(duì)該方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證了方法的有效性。
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簡(jiǎn)介:西北輕工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論文弧面凸輪機(jī)械手系列化及樣機(jī)的設(shè)計(jì)與試制姓名楊瑋申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)機(jī)械制造及自動(dòng)化指導(dǎo)教師曹巨江2002116ABSTRACTTHEARTICLEINTRODUCESTHEBACKGROUNDOFTHETHESISANDAPPLICATIONOFGLOBOIDALCAMMANIPULATORININDUSTRYDISCUSSESSOMEQUESTIONSABOUTHOWTOSTUDYANDDEVELOPGLOBOIDALCAN2MANIPULATORACCORDINGTOTHESPECIALITIESOFGLOBOIDALCAMMANIPULATORANDCOMBININGWITHITSMOTIONCIRCLEGRAPHANDTHESPECIALREQUIREMENTONDESIGNMENTTHEARTICLESTUDIESTHEMOTIONLAWOFGLOBOIDALCAMMANIPULATORONTHEBASISOFTHEMESHINGTHEORYGEOMETRICANDMOTIONPROPERTIESOFTHEGLOBOIDALINDEXINGCAMMECHANISMARESYSTEMATICALLYANALYZEDBYUSINGTHESPACIALROTATINGTRANSFORMTENSORANDDIFFERENTIALGEOMETRYTHEORYGENERALIZEDEXPRESSIONSFORTHEPARAMETERSOFTHECAMMECHANISMSINCLUDINGTHECAMPROFILEEQUATION,THECONJUGATEEQUATION,THEPRESSUREANGLEEQUATIONTHERELATIVENORMALCURVATUREEQUATIONANDTHESTRESSEQUATIONATTHEPOINTOFCONTACTAREDERIVEDBASEDON也ESERELATIONSHIPSROOTCUTTINGCONDITIONANDCHRVATI1/EINTERFERENCECONDITIONSAREESTABLISHEDBYAPPLYINGTHETHEORYOFGLOBIODALINDEXINGCAMMECHARFISM,COMPLETEDTHESTRUCTUREDESIGNANDSTUDIEDTHEPRESSOFGLOBIODALCAMHANDLERANDDREWWHOLEDRAWINGOFALLPARTSANDASSEMBLE,ALSOTRIALMANUFACTUREDTHEMODELMACHINETHEARTICLEDESIGNEDTHEMOTIONCIRCLEGRAPHOFTHETHREETYPECAMHANDLERSTHENTHESTRUCTUREDESIGNANDSERIATIONDESIGNAREDONEONTHETHREETYPEGLOBOIDALCAMHANDLERSWHICHAREWIDELYUSEDINPRACTICEKEYWORDSGLOBOIDALCAMHANDLERMESHINGTHEORYCONTACTSTRESSSPACIALROTATINGTRANSFORMTENSORMOTIONCIRCLEGRAPHSERIATIONII
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簡(jiǎn)介:水下機(jī)器人是海洋開(kāi)發(fā)的技術(shù)核心而水下機(jī)械手是實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人作業(yè)能力的關(guān)鍵本文以SWRU型水下機(jī)械手設(shè)計(jì)和控制中的兩個(gè)問(wèn)題工作空間和位姿誤差補(bǔ)償為研究目的主要對(duì)該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、工作空間求解、運(yùn)動(dòng)學(xué)求逆以及位姿誤差建模和補(bǔ)償進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究1、對(duì)SWRU型水下機(jī)械手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化按照DH法則建立了機(jī)械手的各連桿坐標(biāo)系并進(jìn)一步求得了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程2、根據(jù)水下機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)求逆的特點(diǎn)對(duì)試探性爬山法的算法進(jìn)行了改進(jìn)并編程實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)求逆3、分析了數(shù)值法求解機(jī)械手工作空間的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)在此基礎(chǔ)上提出了一種求解機(jī)械手工作空間的新方法通過(guò)對(duì)SWRU型水下機(jī)械手的工作空間仿真求解證明了新方法的有效性4、分析了SWRU型水下機(jī)械手自身的機(jī)械干涉并提出了機(jī)械干涉判別準(zhǔn)則仿真的結(jié)果證明了判別準(zhǔn)則的正確性5、結(jié)合5參數(shù)的MDH模型應(yīng)用攝動(dòng)法建立機(jī)械手手部位姿誤差模型以將總誤差分配到各個(gè)關(guān)節(jié)的方式求得了機(jī)械手手部位姿誤差的補(bǔ)償模型并對(duì)其進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究獲得了誤差控制的有效方法和途徑論文的研究成果具有較為重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義為SWRU型水下機(jī)械手的進(jìn)一步研究打下了較好的基礎(chǔ)同時(shí)也為機(jī)械手的研究提供了新思路和新方法
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簡(jiǎn)介:非完整系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)約束不可積因而具有可用較少的控制輸入數(shù)確定其比控制輸入空間維數(shù)大的位形空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)在該文嘗試?yán)脵C(jī)械手的這一性質(zhì)設(shè)計(jì)具有非完整特性的機(jī)械手以解決機(jī)械手設(shè)計(jì)過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)單元問(wèn)題該文分析了一種摩擦圓盤(pán)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理證明了該結(jié)構(gòu)的為非完整機(jī)構(gòu)的條件并總結(jié)出該結(jié)構(gòu)的實(shí)際上為我們可以認(rèn)為非完整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上就是一種變傳動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)而后以摩擦原盤(pán)機(jī)構(gòu)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完成了機(jī)械手的設(shè)計(jì)在對(duì)機(jī)械手原理圖進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上得到了該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方程并完成了鏈?zhǔn)阶儞Q結(jié)果顯示該機(jī)械手為單鏈系統(tǒng)由于單鏈系統(tǒng)是全局可控的從而間接的證明了該機(jī)械手的可控性該文的另一重點(diǎn)是機(jī)械手的3D模型的建立和控制算法的模擬在介紹了軟件中機(jī)械系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和坐標(biāo)變換的方法后在PROE中建立了機(jī)械手的3D模型解決了模型建立過(guò)程中的零件模型的簡(jiǎn)化、零件的裝配、摩擦圓盤(pán)機(jī)構(gòu)的理想化、模型中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向等問(wèn)題模型的建立為機(jī)械手的路徑規(guī)劃和控制提供驗(yàn)證平臺(tái)而后用該模型對(duì)控制算法進(jìn)行了模擬在模擬過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)存在較為嚴(yán)重的干涉問(wèn)題經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)主要是由于采用的控制方法是最小時(shí)間控制造成了機(jī)械手各關(guān)節(jié)的角位移太大從而產(chǎn)生了干涉
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簡(jiǎn)介:當(dāng)前中國(guó)注塑機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛每年都以超過(guò)30%的速度增長(zhǎng)。隨著注塑機(jī)技術(shù)和科技的快速發(fā)展用戶對(duì)注塑機(jī)自動(dòng)化程度的要求也越來(lái)越高大型的企業(yè)有幾十甚至幾百臺(tái)注塑機(jī)需要管理而且生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品不能用人手來(lái)取這個(gè)時(shí)候就需要用到注塑機(jī)專用機(jī)械手。因?yàn)椴捎迷摍C(jī)械手取產(chǎn)品不僅大大提高了生產(chǎn)效率而且大量節(jié)省了操作員工提高了操作人員的安全性和舒適程度所以注塑機(jī)專用機(jī)械手的需求將越來(lái)越大。但是當(dāng)前我國(guó)內(nèi)地幾乎還沒(méi)有什么企業(yè)生產(chǎn)注塑機(jī)專用機(jī)械手的機(jī)械手產(chǎn)品大量依靠從臺(tái)灣、日本和歐美進(jìn)口而且成本高昂。注塑機(jī)機(jī)械手的研制成功及投入使用可以推動(dòng)注塑生產(chǎn)線自動(dòng)化設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化增強(qiáng)國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力成為注塑機(jī)輔機(jī)行業(yè)的新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)同時(shí)通過(guò)注塑機(jī)機(jī)械手的不斷發(fā)展可以帶動(dòng)如輸送帶等自動(dòng)化工廠輔助設(shè)備的發(fā)展從而形成一個(gè)更大的產(chǎn)業(yè)鏈推動(dòng)整個(gè)注塑行業(yè)的發(fā)展。介紹了注塑機(jī)及其工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、機(jī)械手的組成和分類負(fù)壓式吸盤(pán)工作原理和微處理器選型設(shè)計(jì)了機(jī)械手的總體方案及結(jié)構(gòu)確定了機(jī)械手的坐標(biāo)型式、自由度和技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)了機(jī)械手的負(fù)壓式吸盤(pán)結(jié)構(gòu)和手腕結(jié)構(gòu)計(jì)算出了手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩和回轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)力矩選擇了機(jī)械手直線運(yùn)動(dòng)部件相適應(yīng)的導(dǎo)向裝置繪制了機(jī)械手氣壓系統(tǒng)工作原理圖并分析了電磁閥工作原理。采用DH法建立了注塑機(jī)下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程并進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)確定了各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與末端執(zhí)行器空間的位置和姿態(tài)關(guān)系隨后利用拉格朗日LAGRANGE方程建立了機(jī)械手動(dòng)力學(xué)方程確定了各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與作用力之間的關(guān)系同時(shí)通過(guò)求解動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)計(jì)算出相應(yīng)的力矩。選取了合適的單片機(jī)型號(hào)利用單片機(jī)對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行控制并根據(jù)其工作流程繪編了相應(yīng)的控制電路圖和控制程序利用PROENGINEER軟件對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)械手的整個(gè)動(dòng)作循環(huán)過(guò)程進(jìn)行了仿真結(jié)果證明運(yùn)行穩(wěn)定可靠。設(shè)計(jì)完成后的系統(tǒng)對(duì)工件表面損傷較小智能化程度較高機(jī)械手具有運(yùn)動(dòng)靈活布局合理操作簡(jiǎn)便其功能完全可以代替工人來(lái)完成下料的整個(gè)過(guò)程。
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簡(jiǎn)介:隨著機(jī)械手技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)械手已在工業(yè)生產(chǎn)、太空、海洋資源的探索以及國(guó)防等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。平面五桿并聯(lián)機(jī)械手作為機(jī)械手家族中新的族類,有著傳統(tǒng)機(jī)械手的共性方面,也有著它自身獨(dú)到的特點(diǎn)。近年國(guó)內(nèi)外學(xué)者在平面五桿并聯(lián)機(jī)械手理論研究和實(shí)際應(yīng)用中已取得了大量的成果,但在平面五桿并聯(lián)機(jī)械手機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、運(yùn)動(dòng)控制等方面仍存在一些具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。本文提出了一種新型的基于平面五連桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)的機(jī)械手將其用于加工齒輪端面棱角。首先,對(duì)平面五桿并聯(lián)機(jī)械手的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),并建立了它的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了并聯(lián)機(jī)械手的位置、速度、加速度的正解和逆解的顯式表達(dá)式,并進(jìn)行了算例分析驗(yàn)證了所得算式的正確性。其次,在建立的正解算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了機(jī)械手的工作空間分析。使用MATLAB編程計(jì)算證實(shí)了所研究的平面五桿并聯(lián)機(jī)械手能夠滿足工作空間要求,實(shí)現(xiàn)了對(duì)平面五桿并聯(lián)機(jī)械手工作空間的可視化描述。然后,利用PROEWILDFIRE20和ADAMS2005R2對(duì)平面五桿并聯(lián)機(jī)械手進(jìn)行了三維實(shí)體建模和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。驗(yàn)證了各個(gè)關(guān)節(jié)不存在干涉。再次,搭建了由PC機(jī)為上位機(jī),MAC3002SSP4運(yùn)動(dòng)卡為下位機(jī)的開(kāi)放式平面五桿并聯(lián)機(jī)械手控制系統(tǒng)。并使用VISUALC60設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)軟件。最后,制造出了平面五桿并聯(lián)機(jī)械手樣機(jī)。經(jīng)過(guò)整機(jī)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了圓周運(yùn)動(dòng)。驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。
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