簡(jiǎn)介：經(jīng)絡(luò)是中醫(yī)基礎(chǔ)理論的組成部分，為中華民族的健康和發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。腧穴分布在經(jīng)絡(luò)上，是人體氣血輸注出入的地方。其中，背俞穴位于背腰部足太陽(yáng)膀胱經(jīng)第一側(cè)線上，依臟腑位置而上下排列，臨床上被廣泛應(yīng)用于診斷臟腑疾病。本文設(shè)計(jì)了一套人體背俞穴阻抗檢測(cè)系統(tǒng)，由機(jī)械手阻抗采集裝置和PC檢測(cè)平臺(tái)組成。通過檢測(cè)人體背俞穴阻抗，分析它與人體疾病的聯(lián)系，為醫(yī)療診斷提供客觀的數(shù)據(jù)。本文的主要工作包括三個(gè)部分的內(nèi)容一、阻抗采集方案設(shè)計(jì)。在光線投射器的輔助下完成人體背俞穴的定位。然后將探測(cè)電極沿著背俞穴移動(dòng)，從肺俞開始到膀胱俞結(jié)束，記錄所經(jīng)過穴位的阻抗數(shù)據(jù)。二、系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。搭建機(jī)械手檢測(cè)平臺(tái)，由三個(gè)相互垂直做平移運(yùn)動(dòng)的機(jī)械臂、相應(yīng)的控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)和探測(cè)電極組成，從而能夠保證阻抗采集時(shí)速度、壓力恒定。實(shí)現(xiàn)了EASYSMC控制器、阻抗采集設(shè)備、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器等的連接和調(diào)試。編寫串口通信程序完成機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制和探測(cè)電極壓力的PLD控制。信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生交流激勵(lì)信號(hào)，通過采集裝置的轉(zhuǎn)換，將人體阻抗信息通過音頻LINELN接口以波形文件的格式記錄下來(lái)。三、阻抗數(shù)據(jù)的處理和分析。對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行均值濾波，消除噪聲干擾。使用希爾伯特變換、極值法和低通數(shù)字濾波提取音頻阻抗數(shù)據(jù)的包絡(luò)線，并通過轉(zhuǎn)換得到人體阻抗的實(shí)際大小。對(duì)受試者同側(cè)背俞穴阻抗連續(xù)多次測(cè)量，驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明正弦波信號(hào)的頻率對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大，人體阻抗大小隨著頻率增大而減??；改變壓力的大小，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響不大。目前本系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于杭州市中醫(yī)院的臨床實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，完成數(shù)據(jù)的采集工作，為以后進(jìn)一步研究背俞穴阻抗與疾病的關(guān)系打下了良好的基礎(chǔ)，有著廣闊的應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)介：隨著接箍需求量的逐年增加，對(duì)接箍加工過程的自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高，本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)接箍車絲機(jī)專用上下料機(jī)械手，代替人工給車絲機(jī)上下料，提高了接箍生產(chǎn)效率。該設(shè)備應(yīng)用了先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、電液比例控制技術(shù)、伺服控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，自動(dòng)化程度高。全文分為以下六章第一章介紹了機(jī)械手的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，綜合論述了課題相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì)，說(shuō)明了課題研究的背景和意義，說(shuō)明了研制接箍上下料機(jī)械手的必要性。第二章完成了機(jī)械手總體機(jī)械設(shè)計(jì)，介紹了機(jī)械手的工作流程，并對(duì)機(jī)械手的夾持裝置、卡爪油缸和縱向滑架等關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。第三章完成了機(jī)械手液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，介紹了機(jī)械手液壓系統(tǒng)的組成和工作原理，介紹了液壓系統(tǒng)中液壓缸、電液比例閥、油箱及管道的計(jì)算及選型，最后對(duì)液壓系統(tǒng)的性能進(jìn)行了驗(yàn)算，保證系統(tǒng)能可靠穩(wěn)定運(yùn)行。第四章建立了非對(duì)稱閥控非對(duì)稱缸的數(shù)學(xué)模型，從理論上說(shuō)明了非對(duì)稱閥控非對(duì)稱缸如何消除液壓缸換向時(shí)的壓力突變，并在非對(duì)稱閥控非對(duì)稱缸數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上給出了機(jī)械手電液比例控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在SIMULINK中搭建系統(tǒng)的仿真模型，分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和確定PID控制的三個(gè)參數(shù)。第五章完成了機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹電液比例控制系統(tǒng)及電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的電氣實(shí)現(xiàn)方式，并對(duì)主控器SIMOTIOND425及PROFIBUS在機(jī)械手中的運(yùn)用做了介紹，最后給出了機(jī)械手的PLC控制程序。第六章對(duì)論文所作的工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)接箍車絲機(jī)上下料機(jī)械手的進(jìn)一步研究做出了展望。

簡(jiǎn)介：關(guān)節(jié)型機(jī)械手具有運(yùn)動(dòng)空間大占地面積小控制精度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。依據(jù)以上優(yōu)點(diǎn)本課題為HQ112沖床設(shè)計(jì)的輔助機(jī)械手采用關(guān)節(jié)式。根據(jù)實(shí)際情況針對(duì)機(jī)械手的設(shè)計(jì)要求提出多個(gè)方案通過分析比較設(shè)計(jì)出機(jī)械手的本體結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)源減速裝置設(shè)計(jì)的四自由度關(guān)節(jié)型機(jī)械手能夠完成工件的上料移位下料等一系列動(dòng)作。并在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)械手在PROE中進(jìn)行了三維建模。運(yùn)用DH法建立了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型推導(dǎo)了機(jī)械手的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析并用微分變換法推到了機(jī)械手的雅克比矩陣為實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的控制編程打下基礎(chǔ)結(jié)合所求的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程運(yùn)用MATLAB軟件通過編程仿真得到機(jī)械手的工作空間。運(yùn)用ANSYS分析軟件根據(jù)機(jī)械手實(shí)際的受力情況對(duì)主要零部件進(jìn)行了靜力學(xué)分析得到主要零部件等效應(yīng)力變形圖根據(jù)分析結(jié)果得出機(jī)械手主要零部件危險(xiǎn)工作面分析產(chǎn)生危險(xiǎn)截面的原因提出具體的改進(jìn)方案并根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化了機(jī)械手主要的零件的結(jié)構(gòu)及尺寸。利用MATLAB和ADAMS軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真。運(yùn)用MATLAB計(jì)算得到機(jī)械手運(yùn)行實(shí)際路線時(shí)各個(gè)關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的角位移將輸出的文件導(dǎo)入到ADAMS建立的虛擬樣機(jī)中仿真出機(jī)械手實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路線驗(yàn)證前期設(shè)計(jì)的可行性提出兩個(gè)驅(qū)動(dòng)方案STEP和STEP5通過考察機(jī)械手每個(gè)關(guān)節(jié)的受力、力矩、角速度三個(gè)性能參數(shù)比較得出在驅(qū)動(dòng)方案STEP5下機(jī)械手整體擁有更好的機(jī)械性能為實(shí)際生產(chǎn)加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

簡(jiǎn)介：非完整約束主要存在于含有滾動(dòng)接觸的系統(tǒng)如多指機(jī)器人手和輪式移動(dòng)機(jī)器人以及角動(dòng)量守恒的系統(tǒng)如帶有機(jī)器人的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)和半空中的跳水員或體操運(yùn)動(dòng)員這類問題通常是由于機(jī)械系統(tǒng)受到對(duì)速度的不可積約束引起的這種約束不可通過積分的方法表示成位形空間的約束形式同時(shí)由于非完整系統(tǒng)的自由度數(shù)目等于獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目減去非完整約束方程的數(shù)目所以可用比系統(tǒng)可到達(dá)位形空間維數(shù)少的控制輸入數(shù)來(lái)確定其運(yùn)動(dòng)該文基于已有的非完整理論及非線性控制方法設(shè)計(jì)了一種新型的非完整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并將這種非完整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)運(yùn)用在多關(guān)節(jié)機(jī)械手臂上由于可用比系統(tǒng)可到達(dá)位形空間維數(shù)少的控制輸入數(shù)來(lái)確定非完整系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)所以僅僅在機(jī)座上使用二個(gè)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂上的多個(gè)連桿通過對(duì)此非完整機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)特性的研究表明了該系統(tǒng)具有非完整約束型并且證明了其可控性表明此機(jī)械手是可以控制的進(jìn)一步該文對(duì)此機(jī)械手進(jìn)行了鏈?zhǔn)阶儞Q這并不只因?yàn)橐话愕姆峭暾到y(tǒng)都可以化為鏈?zhǔn)较到y(tǒng)更重要的是鏈?zhǔn)较到y(tǒng)的控制是比較容易和成熟的完成鏈?zhǔn)阶儞Q后該文研究了鏈?zhǔn)较到y(tǒng)的控制方法從而提出了三角函數(shù)輸入控制方法此方法運(yùn)用分步三角函數(shù)輸入控制從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈?zhǔn)较到y(tǒng)各個(gè)變量的控制最后把鏈?zhǔn)较到y(tǒng)的控制方法應(yīng)用到此機(jī)械手上經(jīng)過復(fù)雜的方程求解從而得出了實(shí)際的輸入控制曲線從而使得對(duì)非完整機(jī)械手的控制和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃成為可能

簡(jiǎn)介：該文首先從對(duì)國(guó)外進(jìn)口的立、臥加工中心換刀機(jī)械手的研究入手分析了他們的換刀過程并對(duì)他們的特點(diǎn)進(jìn)行了比較和總結(jié)對(duì)加工中心換刀機(jī)械手的發(fā)展方向提出了自己的見解在此基礎(chǔ)上對(duì)自己的方案作了比較并進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)加工中心換刀機(jī)械手的設(shè)計(jì)主要針對(duì)數(shù)控加工中心的換刀裝置目的為了減少換刀動(dòng)作數(shù)量使得機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化提高了換刀機(jī)械手的工作可靠性和可維護(hù)性為此我們?cè)趥鹘y(tǒng)的炮筒式刀座上做了改進(jìn)使得換刀機(jī)械手到刀庫(kù)取刀、裝刀的動(dòng)作減少換刀機(jī)械手機(jī)構(gòu)由水平油缸、旋轉(zhuǎn)油缸、豎直油缸等幾個(gè)油缸及花鍵軸、一體式活塞組成可以配合實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的水平移動(dòng)、豎直往復(fù)機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等動(dòng)作所有的動(dòng)作過程和動(dòng)作順序都是由液壓油路控制依靠幾個(gè)進(jìn)、出油口的位置和時(shí)間差配合來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作目前加工中心普遍采用模塊式刀具系統(tǒng)該系統(tǒng)具有通用性強(qiáng)、庫(kù)存數(shù)量少、加工范圍廣的特點(diǎn)但他的不足是選刀比較困難是企業(yè)普遍存在的一個(gè)難題針對(duì)此種情況我們開發(fā)了刀具管理系統(tǒng)我們開發(fā)的智能刀具管理系統(tǒng)針對(duì)數(shù)控加工中心刀具模塊化此系統(tǒng)能及時(shí)地使用戶的信息得到處理將符合條件的刀具信息顯示在用戶面前以供選擇主要解決了以往手工選刀、配刀所帶來(lái)得費(fèi)時(shí)費(fèi)力等并且所選刀具不一定是最佳搭配實(shí)現(xiàn)了智能化數(shù)控加工中心刀具模塊化查詢?cè)撓到y(tǒng)主要有以下幾部分組成分別是刀具查詢、賬號(hào)管理、倉(cāng)庫(kù)管理、系統(tǒng)維護(hù)該系統(tǒng)的核心是刀具查詢查詢采用結(jié)構(gòu)化的查詢語(yǔ)言在刀具查詢中可以根據(jù)加工長(zhǎng)度、加工直徑、加工類型進(jìn)行分類查詢具有一定的智能化

簡(jiǎn)介：傳統(tǒng)的基于前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械手逆模學(xué)習(xí)控制中，將機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)逆模型看作非線性靜態(tài)映射，利用前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)非線性函數(shù)的逼近能力對(duì)其進(jìn)行辨識(shí)，所需被測(cè)量較多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計(jì)算量大。如果將機(jī)械手的逆模型看作動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，并利用遞歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的逼近能力對(duì)其進(jìn)行辨識(shí)，則可以減少被測(cè)量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該文使用遞歸型二階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)械手逆動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行逼近，設(shè)計(jì)了基于遞歸型二階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械手逆模學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并與基于前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)進(jìn)行了比較，以明確遞歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)械手逆模型的逼近能力，以及將遞歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于機(jī)械手逆模學(xué)習(xí)控制的可行性和優(yōu)越性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該文所設(shè)計(jì)的遞歸型二階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行離線訓(xùn)練后對(duì)機(jī)械手逆動(dòng)力模型有較好的逼近能力，學(xué)習(xí)效率要優(yōu)于前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此更適用于機(jī)械手的在線學(xué)習(xí)控制；在軌跡控制效果方面，與基于前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械手逆模學(xué)習(xí)控制相比控制精度相差不大；在輸出控制量的品質(zhì)方面，基于遞歸型二階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制器輸出力矩連續(xù)穩(wěn)定，沒有強(qiáng)烈的跳動(dòng)，而基于前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制器輸出力矩連續(xù)性較差，有強(qiáng)烈的突變和跳動(dòng)；在控制器計(jì)算的復(fù)雜程度方面，遞歸型二階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，所需輸入信息更少；在系統(tǒng)模型發(fā)生變化時(shí)，基于遞歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

簡(jiǎn)介：隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑行業(yè)也是日新月異，但是現(xiàn)在的建筑施工還是依靠大量的人力，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)系數(shù)高，而且質(zhì)量一致性得不到保證，所以對(duì)建筑機(jī)器人的研究具有重要的意義。輕載建筑機(jī)器人國(guó)內(nèi)外研究取得了很多研究成果，但是安裝重型大尺寸板材的建筑機(jī)器人的研究在國(guó)內(nèi)外尚屬空白。本課題來(lái)源于國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目板材安裝室內(nèi)裝修機(jī)器人系統(tǒng)研究。本文主要完成了板材安裝六自由度操作機(jī)械手系統(tǒng)的研究工作，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面首先，根據(jù)室內(nèi)重型大尺寸板材的安裝工藝要求，提出了串并聯(lián)混合型六自由機(jī)械手結(jié)構(gòu)，將機(jī)械手的三轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和三移動(dòng)自由度分成兩個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，三移動(dòng)自由度采用直角坐標(biāo)機(jī)構(gòu)形式，三轉(zhuǎn)動(dòng)自由度采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)。完成了六自由度操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)方案。然后，根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)分別對(duì)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)和三自由度移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，分析了典型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，選用了3－SPSS并聯(lián)機(jī)構(gòu)；對(duì)于移動(dòng)平臺(tái)，采用導(dǎo)軌滑塊絲杠驅(qū)動(dòng)的典型結(jié)構(gòu)，完成了兩個(gè)平臺(tái)部件的選取。同時(shí)，對(duì)3SPSS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制策略進(jìn)行了研究。其次，對(duì)3SPSS并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析，為以后的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)完成了3－SPSS并聯(lián)機(jī)構(gòu)和三移動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)體建模和虛擬裝配，為以后實(shí)物裝配選定了裝配方案。利用ADAMS對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)體模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證了3－SPSS機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性和合理性。

簡(jiǎn)介：機(jī)器人在各式各樣的工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，比如汽車制造業(yè)、集成電路制造業(yè)以及其它很多大批量生產(chǎn)的制造業(yè)等；大多數(shù)的這類應(yīng)用都是在高度受限的結(jié)構(gòu)化環(huán)境中進(jìn)行的。然而，對(duì)一些需要機(jī)器人與人相處的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，尤其在服務(wù)業(yè)領(lǐng)域方面，對(duì)環(huán)境的這種嚴(yán)格假設(shè)就顯得很不合理；當(dāng)機(jī)器人應(yīng)用于這些領(lǐng)域時(shí)，機(jī)器人往往需要運(yùn)動(dòng)于諸如辦公室、醫(yī)院等密集和動(dòng)態(tài)環(huán)境中，對(duì)具有不同物理特性的物體進(jìn)行操作并通過與人們的交互來(lái)完成一定的任務(wù)。因此，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人和移動(dòng)機(jī)械手的研究近年來(lái)已經(jīng)引起了人們?cè)絹?lái)越多的重視。本文主要圍繞著兩個(gè)方面進(jìn)行研究移動(dòng)機(jī)器人的避障導(dǎo)航和移動(dòng)機(jī)械手的容碰控制。在第一部分研究?jī)?nèi)容中，提出了一種基于同時(shí)發(fā)射聲納環(huán)進(jìn)行障礙檢測(cè)并采用動(dòng)態(tài)窗口法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃從而實(shí)現(xiàn)快速障礙回避的避障導(dǎo)航系統(tǒng)。聲納環(huán)的同時(shí)發(fā)射會(huì)造成兩種類型的串話干擾直接路徑串話干擾和間接路徑串話干擾。為了去除串話干擾導(dǎo)致的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)通過基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別的過濾方法以及運(yùn)動(dòng)映射直方圖方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，并最終在由24個(gè)聲納傳感器組成的聲納環(huán)上實(shí)現(xiàn)了66HZ的全景掃描。實(shí)際的導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)表明，該避障導(dǎo)航系統(tǒng)適用于室內(nèi)未知環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)器人高速導(dǎo)航。在第二部分研究?jī)?nèi)容中，針對(duì)處在人機(jī)共生環(huán)境中的移動(dòng)機(jī)械手，提出了一種新的由混合關(guān)節(jié)和遮蓋有柔性材料連桿組成的物理實(shí)體模型來(lái)作為移動(dòng)機(jī)械手與人類發(fā)生碰撞時(shí)對(duì)人類進(jìn)行保護(hù)的安全結(jié)構(gòu)。當(dāng)發(fā)生意外的碰撞時(shí)，混合關(guān)節(jié)可以通過主動(dòng)被動(dòng)模式的切換來(lái)有效地削弱碰撞產(chǎn)生的沖擊力。但與此同時(shí)，機(jī)械手末端執(zhí)行器也會(huì)由于被動(dòng)模式下關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)而偏離碰撞前所處的位置，從而影響任務(wù)的繼續(xù)執(zhí)行。針對(duì)上述情況，有必要提出相應(yīng)的復(fù)位控制算法，以便末端執(zhí)行器在碰撞后仍然能夠維持在期望位置上完成任務(wù)的執(zhí)行。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該物理實(shí)體模型適用于工作在人機(jī)共生環(huán)境中的移動(dòng)機(jī)械手，而相應(yīng)的復(fù)位控制方法是行之有效的。

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簡(jiǎn)介：本文針對(duì)輕工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)急需高速抓取機(jī)械手的需求，密切結(jié)合國(guó)家“863”計(jì)劃專題課題，以開發(fā)高速并聯(lián)機(jī)械手為目標(biāo)，系統(tǒng)研究了一種三平動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題，包括尺度綜合、伺服電機(jī)參數(shù)選配及靜動(dòng)特性分析，預(yù)將相應(yīng)理論研究成果用于指導(dǎo)建造出一臺(tái)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的瓶裝飲料高速自動(dòng)包裝成套裝備。論文取得以下成果□針對(duì)高速包裝并聯(lián)機(jī)械手的需求，提出一種具有三平動(dòng)自由度的類DELTA并聯(lián)機(jī)械手。該機(jī)械手采用一種新型的可預(yù)緊虎克鉸鏈，不僅可有效地?cái)U(kuò)大轉(zhuǎn)角范圍，且有助于減小鉸鏈間隙?！踽槍?duì)滿足并聯(lián)機(jī)械手所需的高速、高精度、高承載性等要求，在所建立簡(jiǎn)化體動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出一種基于支鏈動(dòng)力學(xué)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，該評(píng)價(jià)指標(biāo)可完整的揭示出機(jī)構(gòu)產(chǎn)生奇異位形的條件。通過施加工程約束、速度約束和精度約束等條件，將動(dòng)力尺度綜合問題轉(zhuǎn)化為求解一類有約束的非線性規(guī)劃問題。通過仿真結(jié)果表明，在工作空間等同條件下，所綜合出的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和剛體動(dòng)力學(xué)性能均優(yōu)于現(xiàn)有的DELTA機(jī)器人。□鑒于簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型在高速情況下會(huì)產(chǎn)生較大峰值誤差，利用虛功原理建立該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的精確剛體動(dòng)力學(xué)模型。在給定末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)規(guī)律條件下，提出一種通過實(shí)現(xiàn)分段虛擬運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)參數(shù)預(yù)估方法。該方法可有效預(yù)估出為產(chǎn)生末端參考點(diǎn)單位加速度所需的主動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力上界，并利用典型軌跡仿真驗(yàn)證了該方法的有效性?！踉诮⒃摍C(jī)械手三維CAD模型的基礎(chǔ)上，利用商用軟件建立了該機(jī)械手的整機(jī)有限元模型。利用該模型可快速預(yù)估出機(jī)械手在處于不同位形時(shí)的動(dòng)、靜態(tài)特性。同時(shí)利用DESIGNXPLER模塊，在給定機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)條件下，分析從動(dòng)臂截面參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)一階頻率的影響。□上述研究成果已應(yīng)用于三平動(dòng)高速并聯(lián)機(jī)械手的樣機(jī)開發(fā)。

簡(jiǎn)介：土工布是生產(chǎn)防水布的主要原材料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、水利、農(nóng)業(yè)等行業(yè)中，在防滲漏、保持水土流失、提高建筑物、橋梁、地鐵巷道、火車和公路隧道的使用壽命等方面起著重要的作用。隨著近些年科技水平不斷提升，要求設(shè)備自動(dòng)化程度越來(lái)越高，再加上近年來(lái)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，氣動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)也在自動(dòng)化生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)研究了敷布機(jī)吊帶機(jī)械手，與以往手工作業(yè)相比效率大大提高。本課題旨在研發(fā)一種對(duì)土工布自動(dòng)穿線設(shè)備，以解決目前手工作業(yè)的困局。該設(shè)備以嵌入式方式，通過伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用數(shù)字控制方式，實(shí)現(xiàn)與土工布匹加工設(shè)備的柔性匹配，完成土工布匹運(yùn)動(dòng)的同步跟蹤及自動(dòng)穿線功能。首先，介紹了吊帶機(jī)械手的基本參數(shù)和工作原理。然后，在企業(yè)提出的要求方面對(duì)氣動(dòng)機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，提出了機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并采用三維設(shè)計(jì)軟件UG對(duì)機(jī)械手三維實(shí)體模型進(jìn)行了繪制。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械手的氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)械手各氣缸進(jìn)行了選型計(jì)算，制定出氣動(dòng)系統(tǒng)基本方案和繪制氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖。此外，采用PLC和觸摸屏相結(jié)合的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出氣動(dòng)機(jī)械手的控制系統(tǒng)方案，并給出了系統(tǒng)的控制流程圖，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)操作需要，設(shè)計(jì)出觸摸屏控制界面。最后，將課題所涉及的氣動(dòng)機(jī)械手結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了整合、調(diào)試，實(shí)現(xiàn)敷布機(jī)吊帶機(jī)械手自動(dòng)穿線系統(tǒng)，并通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)滿足自動(dòng)穿線功能。通過研究和試驗(yàn)解決了吊帶機(jī)械手所涉及的技術(shù)問題，成功開發(fā)了一套基于伺服控制的吊帶機(jī)械手，該設(shè)備的研發(fā)成功將能大大提高土工布穿線作業(yè)的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低勞動(dòng)力成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

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簡(jiǎn)介：膠帶以其機(jī)械效率高、柔韌性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)作為傳動(dòng)部件廣泛應(yīng)用于汽車、電子、儀器儀表等產(chǎn)品中。硫化是膠帶生產(chǎn)中的重要一環(huán)，是決定膠帶機(jī)械性能、使用壽命和成本的重要因素。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，膠帶硫化設(shè)備也從原來(lái)的依靠人工操作發(fā)展到現(xiàn)在的智能性硫化設(shè)備。智能硫化設(shè)備的出現(xiàn)大大提高了膠帶硫化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，但是與智能硫化設(shè)備相配套的輔助設(shè)備卻沒有得到相應(yīng)的發(fā)展，阻礙了膠帶硫化生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。本論文對(duì)作為膠帶硫化生產(chǎn)的輔助設(shè)備膠帶硫化罐吊裝設(shè)備進(jìn)行了研究。在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和吊裝設(shè)備的基礎(chǔ)上，提出了一種實(shí)用于吊裝膠帶硫化模具的膠帶硫化罐吊裝機(jī)械手，并對(duì)該吊裝機(jī)械手研制過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和分析（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和有限元分析首先，對(duì)兩種膠帶硫化罐吊裝機(jī)械手的方案進(jìn)行了比較分析，確定了方案二作為膠帶硫化罐吊裝機(jī)械手的最終方案，并利用三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件PROE建立了吊裝機(jī)械手的三維模型；其次，運(yùn)用有限元分析軟件ANSYSWKBENCH對(duì)所設(shè)計(jì)的吊裝機(jī)械手進(jìn)行了有限元分析，找出機(jī)械手的靜態(tài)特性、模態(tài)和諧響應(yīng)特性，為吊裝機(jī)械手的優(yōu)化和控制系統(tǒng)參數(shù)的確定提供了參考和依據(jù)。（2）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)鑒于吊裝機(jī)械手的工作環(huán)境，選用抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定可靠的可編程邏輯控制器（PLC）作為吊裝機(jī)械手控制系統(tǒng)的核心控制元件，并對(duì)該吊裝機(jī)械手的PLC控制程序、控制柜和人機(jī)交互界面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。（3）信息集成將吊裝機(jī)械手的吊裝信息與硫化車間監(jiān)控系統(tǒng)和膠帶硫化罐控制系統(tǒng)進(jìn)行信息集成，使得上位機(jī)可以對(duì)吊裝的過程進(jìn)行監(jiān)控、硫化與吊裝實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)，消除了硫化車間存在的“信息孤島”，進(jìn)一步提升膠帶的生產(chǎn)效率。

簡(jiǎn)介：凸輪機(jī)構(gòu)是自動(dòng)機(jī)械中廣泛使用的機(jī)構(gòu)，弧面凸輪機(jī)構(gòu)因其優(yōu)良的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性在研究和應(yīng)用領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注，弧面凸輪機(jī)械手即是弧面凸輪機(jī)構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用，此類型機(jī)械手具有高效、成本低、精度高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域具有較為廣泛的應(yīng)用前景。本文以三維CAD軟件PROENGINEERV40為工具，在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)弧面凸輪機(jī)械手做了如下幾方面的研究工作（1）以弧面凸輪機(jī)械手為研究對(duì)象，系統(tǒng)闡述了弧面凸輪機(jī)械手的工作原理、設(shè)計(jì)方法、運(yùn)動(dòng)形式以及結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，并以此為基礎(chǔ)，對(duì)弧面凸輪機(jī)械手進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（2）以弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)為研究核心，系統(tǒng)闡述了弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理，推導(dǎo)了弧面凸輪的嚙合原理和廓面方程以及通用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線的方程，為后續(xù)弧面凸輪的三維建模奠定了重要的理論基礎(chǔ)；（3）以PROE作為三維建模工具，討論了利用PROE對(duì)弧面分度凸輪進(jìn)行三維建模的基本原理和方法，詳細(xì)介紹了弧面凸輪和平面槽型凸輪三維建模的過程，并以此為基礎(chǔ)，利用PROE的參數(shù)化功能，對(duì)弧面凸輪和平面凸輪進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)，為后續(xù)對(duì)PROE的二次開發(fā)奠定了基礎(chǔ)；（4）以VISUALBASIC作為編程工具，討論了利用VBAPI和AGW方法對(duì)PROE進(jìn)行二次開發(fā)的基本原理和方法，并以此為基礎(chǔ)，開發(fā)了凸輪參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)了凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)化三維建模；（5）以建立虛擬樣機(jī)為主要目標(biāo)，簡(jiǎn)要敘述了建立弧面凸輪機(jī)械手虛擬樣機(jī)的基本方法，展示了弧面凸輪機(jī)械手的零件、裝配體以及運(yùn)動(dòng)仿真的效果，真實(shí)再現(xiàn)了弧面凸輪機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成和運(yùn)動(dòng)原理。本文主要有如下幾點(diǎn)創(chuàng)新之處（1）在PROE的二次開發(fā)方面，提出了利用VB對(duì)PROE進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)凸輪機(jī)構(gòu)參數(shù)化自動(dòng)化三維建模的方法。區(qū)別于目前較為通用的利用VC通過PROTOOLKIT進(jìn)行開發(fā)，本文提出的利用VB通過AGW對(duì)PROE進(jìn)行二次開發(fā)，充分體現(xiàn)了VB編程容易入門、AGW傳遞函數(shù)簡(jiǎn)單、PROE參數(shù)化建模功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)。（2）在參數(shù)化設(shè)計(jì)方面，本文設(shè)計(jì)了凸輪參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，可以對(duì)不同類型、不同從動(dòng)件、不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律的平面凸輪進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，可以直接驅(qū)動(dòng)PROE進(jìn)行三維建模。（3）在弧面凸輪的建模方面，本文直接利用PROE的參數(shù)化方程曲線的功能構(gòu)建弧面凸輪的三維實(shí)體，同時(shí)，對(duì)弧面凸輪結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化處理，可以實(shí)現(xiàn)相同運(yùn)動(dòng)規(guī)律下的弧面凸輪參數(shù)化建模，大大提高了建模的效率。

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