簡(jiǎn)介：模擬現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)作為教學(xué)儀器系統(tǒng)需要體現(xiàn)模擬的真實(shí)性和特殊性其中搬運(yùn)環(huán)節(jié)選取了能吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的多自由度多關(guān)節(jié)機(jī)械手設(shè)計(jì)方案。根據(jù)方案要求設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單控制功能較強(qiáng)重量較輕成本較低的機(jī)械手對(duì)于整個(gè)課題能起到創(chuàng)新的增色作用兼具實(shí)用性、通用性體現(xiàn)了研制的必要性。本文首先根據(jù)實(shí)際工況和設(shè)定技術(shù)參數(shù)利用圖解法分析了機(jī)械手平面運(yùn)動(dòng)工作空間得到了本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)間距經(jīng)分析比較各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪制了示意圖確定了傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式得到了整體結(jié)構(gòu)示意圖。其次對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了主控制電路板及對(duì)各端口接線進(jìn)行了列圖列表說(shuō)明并設(shè)計(jì)了控制面板；對(duì)軟件的設(shè)計(jì)則根據(jù)實(shí)際工況利用FXGPWIN軟件對(duì)PLC進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)達(dá)到了應(yīng)用目的。再次進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析用DH法建立了坐標(biāo)變換矩陣推算了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正、逆解并得到了驗(yàn)證、應(yīng)用。最后利用PROE軟件完成零件建模及虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)得到了各零件圖紙并對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的正確性。通過(guò)本文的分析與研究為機(jī)械手的實(shí)物制造和運(yùn)動(dòng)控制提供了理論支撐；為后續(xù)動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和工作過(guò)程的進(jìn)一步研究奠定了理論基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)介：隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展人們希望新型的機(jī)器人手臂具有精度高、響應(yīng)快、承載能力大等特點(diǎn)同時(shí)也希望具有良好的柔順性以獲得更好的安全性和自恢復(fù)能力。氣動(dòng)肌肉就是在這樣的背景下引起了研究學(xué)者們的重視。氣動(dòng)肌肉是一種新型的氣動(dòng)執(zhí)行元件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率自重比大、柔順性好以及和生物肌肉特性接近等優(yōu)點(diǎn)使其在仿生機(jī)器人、仿生醫(yī)學(xué)、服務(wù)機(jī)器人等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文以氣動(dòng)肌肉為驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)開發(fā)了具有三個(gè)關(guān)節(jié)的機(jī)械手臂為氣動(dòng)肌肉應(yīng)用在仿人手臂領(lǐng)域做出了新的嘗試。本文的主要工作有在手臂機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面設(shè)計(jì)手臂包含三個(gè)關(guān)節(jié)分別為肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)每個(gè)關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。其中肩關(guān)節(jié)的每個(gè)自由度分解為兩部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別完成肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)則采用十字軸的形式實(shí)現(xiàn)兩自由度運(yùn)動(dòng)。模塊化的設(shè)計(jì)方式使機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)緊湊便于安裝和調(diào)試?；谔摴υ斫⒘藲鈩?dòng)肌肉的基本靜態(tài)模型在分析了影響模型精度的各種因素的基礎(chǔ)上提出了對(duì)氣動(dòng)肌肉的最大收縮率進(jìn)行修正的改進(jìn)模型的方法并給出了氣動(dòng)肌肉的改進(jìn)模型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種改進(jìn)方法的正確性和可行性。在氣動(dòng)肌肉靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的理論模型得到了關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角Θ和氣動(dòng)肌肉輸入壓力差△P成線性關(guān)系的結(jié)論。當(dāng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩一定時(shí)兩者成正比關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了關(guān)節(jié)模型的合理性、有效性。搭建了氣動(dòng)肌肉機(jī)械手臂系統(tǒng)的整體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)手臂的整體性能進(jìn)行測(cè)試。并以手臂末端關(guān)節(jié)為例分析了氣動(dòng)肌肉關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。實(shí)驗(yàn)證明氣動(dòng)肌肉關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性良好。

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簡(jiǎn)介：本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容是來(lái)源于某鋼廠帶鋼鍍錫生產(chǎn)線的項(xiàng)目。通過(guò)對(duì)目前的鍍錫生產(chǎn)線的工作環(huán)境分析，設(shè)計(jì)出適合于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作的機(jī)械手。目前隨著機(jī)械手發(fā)展的深度和廣度以及機(jī)器人智能水平的提高，機(jī)械手已在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在我國(guó)，機(jī)械手市場(chǎng)份額大部分被國(guó)外機(jī)械手企業(yè)占據(jù)著。在國(guó)際強(qiáng)手面前，國(guó)內(nèi)的機(jī)械手企業(yè)面臨著相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，因此我們還需要不斷提高研發(fā)水平。如今我國(guó)正從一個(gè)“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)，中國(guó)制造業(yè)面臨著與國(guó)際接軌、參與國(guó)際分工的巨大挑戰(zhàn)，對(duì)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的提高迫在眉睫，政府務(wù)必會(huì)加大對(duì)機(jī)器人的資金投入和政策支持，將會(huì)給機(jī)械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力。本課題所設(shè)計(jì)的液壓機(jī)械手是在綜合各方面因素及用戶要求的基礎(chǔ)上，完成總體方案的設(shè)計(jì)，主要使用SOLIDWKS軟件進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，完成了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體有液壓執(zhí)行元件液壓缸活塞驅(qū)動(dòng)力的組成與計(jì)算、液壓缸壓力和流量的計(jì)算與液壓缸的選型制定出液壓系統(tǒng)基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖液壓元件液壓泵、液壓閥、管道以及油箱容量的計(jì)算與選擇液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算。對(duì)機(jī)械手閥控系統(tǒng)的PID控制進(jìn)行仿真分析。采用PLC和觸摸屏的相結(jié)合的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出液壓機(jī)械手的手動(dòng)、自動(dòng)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用仿真軟件驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。

簡(jiǎn)介：21世紀(jì)，制造業(yè)將進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段，各種自動(dòng)化裝備、智能機(jī)器特別是機(jī)器人將在建筑、交通運(yùn)輸、軍事及海洋探索等方面獲得廣泛的應(yīng)用。世界各國(guó)普遍在學(xué)校中開設(shè)了機(jī)器人技術(shù)的相關(guān)課程。為了培養(yǎng)開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)方面的人才，我國(guó)在職業(yè)類學(xué)校也開設(shè)了機(jī)器人相關(guān)課程。教學(xué)型機(jī)械手就是針對(duì)教學(xué)所研制的典型機(jī)器人設(shè)備，因此研究出良好的機(jī)械手將具有重要意義。PLC控制的教學(xué)型機(jī)器人具備以下特點(diǎn)首先是教學(xué)適用性，符合教學(xué)使用的相關(guān)需求；其次是具有良好的性能價(jià)格比，特定的教學(xué)用戶群決定了其價(jià)位不能過(guò)高；再次就是它的開放性和可擴(kuò)展性，可以根據(jù)需要方便地增、減功能模塊，進(jìn)行自主創(chuàng)新；此外，它還應(yīng)當(dāng)有友好的人機(jī)交互界面。論文針對(duì)以上特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)型機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先介紹了可編程控制器在教學(xué)型機(jī)械手系統(tǒng)中的應(yīng)用，簡(jiǎn)單介紹了教學(xué)型機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)及工作原理。根據(jù)系統(tǒng)需要完成的任務(wù)特點(diǎn)，確定了硬件構(gòu)架和軟件體系。詳細(xì)的介紹了教學(xué)型機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)PLC的選型，電氣控制原理圖的設(shè)計(jì)，輸入輸出點(diǎn)數(shù)的確定，線路的連接及程序的設(shè)計(jì)。根據(jù)教學(xué)的需求，詳細(xì)討論了系統(tǒng)實(shí)施的安全策略、提高系統(tǒng)定位精度的措施。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證該機(jī)械手操作方便、性能穩(wěn)定，可以彌補(bǔ)操作工效率低，成本高等缺陷。

簡(jiǎn)介：隨著移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的迅猛發(fā)展，它的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，同時(shí)對(duì)機(jī)器人的精度要求也越來(lái)越高，高精度、高穩(wěn)定性已經(jīng)成為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。本論文從HEBUTⅡ型機(jī)械手的末端位姿誤差及誤差補(bǔ)償研究入手，主要研究的是機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)、位姿誤差模型和位姿誤差補(bǔ)償，論文的主要工作和取得的成果如下1針對(duì)HEBUTⅡ型機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)特征，應(yīng)用DH法建立了五自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型，并分別進(jìn)行了正運(yùn)動(dòng)學(xué)、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)、雅可比矩陣和奇異性的研究。2針對(duì)影響機(jī)器人位姿誤差的各種因素進(jìn)行了分析。將各種因素統(tǒng)一歸結(jié)為機(jī)器人的結(jié)構(gòu)參量誤差和運(yùn)動(dòng)變量誤差。機(jī)器人的誤差形式主要表現(xiàn)為靜態(tài)誤差、動(dòng)態(tài)誤差和隨機(jī)誤差。本文重點(diǎn)分析了由靜態(tài)誤差引起的機(jī)器人末端位姿誤差，應(yīng)用傳遞矩陣法建立了HEBUTⅡ型機(jī)械手的靜態(tài)位姿誤差模型，并應(yīng)用MATLAB進(jìn)行誤差仿真計(jì)算。3針對(duì)誤差補(bǔ)償技術(shù)作了深入的研究。補(bǔ)償方法主要分為設(shè)計(jì)補(bǔ)償器法和編程法兩種，文中對(duì)兩種方法作了詳細(xì)的比較，結(jié)合HEBUTⅡ型機(jī)械手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了誤差補(bǔ)償?shù)难芯?。結(jié)果表明應(yīng)用攝動(dòng)誤差補(bǔ)償法對(duì)機(jī)械手進(jìn)行位姿誤差補(bǔ)償具有很明顯的效果，可以提高機(jī)械手末端執(zhí)行器的操作精度。

簡(jiǎn)介：獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所旱交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究T作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得丞洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證二F5而使用過(guò)的材料。與我一同二L作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名力疽窄簽字日期知LF年L月巧日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關(guān)保留、使剛學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)丞洼王些盔堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印作和磁盤。保密的學(xué)位論文在解密后適川本授權(quán)說(shuō)明學(xué)位論文作者簽名江童軍名建忑夸簽字日期211年幺月諺田簽字日期弘，／年T月以自學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)一、首次利用NEWTONEULER法和虛功原理法建立2UPSRPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛體動(dòng)力學(xué)逆解模型，求解了機(jī)構(gòu)逆動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。二、首次對(duì)2UPSRPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行彈性動(dòng)力學(xué)求解，得到機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型。

簡(jiǎn)介：二自由度并聯(lián)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于高速、高精度的場(chǎng)合對(duì)機(jī)器人構(gòu)件性能和控制系統(tǒng)性能的要求也越來(lái)越高。提高二自由度并聯(lián)機(jī)器人速度和精度要求使用輕型、高強(qiáng)度以及低慣量的構(gòu)件但與此同時(shí)會(huì)增加成本和設(shè)計(jì)、控制的難度。如何有效改善并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)高速、高精度的操作是此類機(jī)器人樣機(jī)開發(fā)亟需解決的問(wèn)題。本文提出了一種新型交叉型平面二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)相比具有工作空間與機(jī)構(gòu)尺寸比較大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能良好制造成本低易于控制等優(yōu)點(diǎn)本文主要工作和研究成果如下1建立了交叉型平面二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型推導(dǎo)出雅可比矩陣分析了奇異性在定義了導(dǎo)軌長(zhǎng)度、動(dòng)平臺(tái)長(zhǎng)度以及工作空間與機(jī)架尺寸比等性能指標(biāo)基礎(chǔ)上分析了這些指標(biāo)與交叉構(gòu)型和非交叉構(gòu)型并聯(lián)機(jī)構(gòu)的關(guān)系并得到了相應(yīng)的性能圖譜基于空間模型理論得到了優(yōu)質(zhì)尺度域并選擇一種運(yùn)動(dòng)性能較好的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。2運(yùn)用拉格朗日法建立了交叉型平面二自由度并聯(lián)的逆動(dòng)力學(xué)模型并分析了動(dòng)力學(xué)性能利用S型速度曲線優(yōu)化了滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡該軌跡能使動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、沖擊、振動(dòng)小預(yù)估計(jì)出作用滑塊上的最大外力和等效質(zhì)量并選擇了合適的伺服電機(jī)。3分析了不同位型下的振型特性得到了前兩階振型為移動(dòng)第三階振型為扭動(dòng)的結(jié)論該結(jié)論為并聯(lián)機(jī)械手的樣機(jī)設(shè)計(jì)提供理論參考4為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的可視化應(yīng)用并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析理論設(shè)計(jì)一款基于LABVIEWSOLIDWKS的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真平臺(tái)。5基于上述的研究成果建造出一臺(tái)交叉型平面二自由度并聯(lián)機(jī)械手樣機(jī)。6進(jìn)行了交叉型平面二自由度并聯(lián)機(jī)械手樣機(jī)矩形軌跡試驗(yàn)本文研究工作對(duì)開發(fā)高速、輕型、高性能平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有重要指導(dǎo)意義。

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簡(jiǎn)介：目前焊接機(jī)器人技術(shù)是焊接領(lǐng)域提高工作效率、改善焊接質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的重要手段而作為焊接機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)焊接機(jī)械手發(fā)揮了重要作用。其動(dòng)力學(xué)性能則直接決定了焊接機(jī)器人的應(yīng)用水平。本論文首先設(shè)計(jì)了一套焊接機(jī)械手并利用UG給出了機(jī)械手的虛擬樣機(jī)模型在這基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行仿真為機(jī)械手結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、控制部分的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。本文的主要工作如下第一章介紹了機(jī)器人的發(fā)展概況對(duì)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行概述包括虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用、動(dòng)力學(xué)方程建模的方法和研究進(jìn)展、動(dòng)力學(xué)仿真軟件和仿真方法。第二章介紹了本論文所設(shè)計(jì)機(jī)械手的工作條件及機(jī)械手的各種性能參數(shù)并在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械手電機(jī)和減速器進(jìn)行選型得出電機(jī)和減速器的安裝尺寸然后對(duì)機(jī)械手的關(guān)節(jié)及傳動(dòng)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后是基于UG軟件初步設(shè)計(jì)出機(jī)械手的本體結(jié)構(gòu)并建立其虛擬樣機(jī)模型。第三章詳細(xì)介紹了機(jī)械手動(dòng)力學(xué)所能解決的問(wèn)題基于機(jī)械手的虛擬樣機(jī)模型給出了其DH參數(shù)并對(duì)機(jī)械手關(guān)節(jié)變換矩陣和雅可比矩陣進(jìn)行計(jì)算利用拉格朗日第二類方程建立了本機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型結(jié)合本機(jī)械手的DH參數(shù)計(jì)算出機(jī)械手關(guān)節(jié)1關(guān)節(jié)3的動(dòng)力學(xué)逆解。第四章基于動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS對(duì)機(jī)械手進(jìn)行仿真首先建立仿真模型并對(duì)模型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化然后對(duì)模型添加約束、載荷在添加載荷的過(guò)程中考慮了不同的運(yùn)動(dòng)條件對(duì)不同運(yùn)動(dòng)條件下的仿真結(jié)果進(jìn)行比較。第五章是基于動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果的結(jié)構(gòu)分析利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)機(jī)械手的關(guān)鍵零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理對(duì)不合理之處提出改進(jìn)意見。

簡(jiǎn)介：機(jī)械手臂的研究一直是機(jī)器人研究的重要的內(nèi)容，特別是在服務(wù)機(jī)器人的研究中具有重要意義，同時(shí)機(jī)械手臂也是無(wú)障礙的重要組成部分，與工業(yè)機(jī)械手臂不同的是裝備在智能輪椅上的機(jī)械手臂要具有環(huán)境適應(yīng)性，工作指令更加豐富的特點(diǎn)。本文以裝備于智能輪椅的機(jī)械手臂為研究對(duì)象，裝備在智能輪椅上的機(jī)械手臂增加了工作空間，提高了活動(dòng)自由度，因此具有很大的研究意義和使用價(jià)值。為了得到各個(gè)關(guān)節(jié)變量與末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)的關(guān)系，本文對(duì)機(jī)械手臂進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，在存在多組解的情況下，提出了一種基于最小功率法的逆解優(yōu)化算法來(lái)約束逆解以節(jié)約能量；機(jī)械手臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候出現(xiàn)驟停，或突然啟動(dòng)，給機(jī)械手臂控制帶來(lái)了不確定性，本文基于關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃使得機(jī)械手臂轉(zhuǎn)動(dòng)平滑；在機(jī)械手臂路徑控制上，本文對(duì)機(jī)械手臂的笛卡爾空間做了研究，規(guī)劃?rùn)C(jī)械手臂末端執(zhí)行器沿著事先設(shè)定的路徑運(yùn)動(dòng)，如果在一條路徑上有障礙物，手臂可以避開障礙物，選擇一個(gè)無(wú)碰撞的路徑實(shí)現(xiàn)抓取；本文還對(duì)機(jī)械手臂的遠(yuǎn)程控制作了研究，實(shí)現(xiàn)了基于微軟RTC應(yīng)用程序接口的遠(yuǎn)程視頻音頻通信和基于TCP遠(yuǎn)程控制字的SOCKET傳輸，并通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和MUTIFLEX控制卡的通信，在系統(tǒng)中使用了多線程編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了界面線程和數(shù)據(jù)接收線程的分離，使得系統(tǒng)運(yùn)行流暢，遠(yuǎn)程控制實(shí)時(shí)性較好，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手臂抓取目標(biāo)物體的功能。

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簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多運(yùn)動(dòng)機(jī)械手臂式多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)儀嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf精彩內(nèi)容。

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簡(jiǎn)介：果蔬收獲機(jī)器人可以有效緩解農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足具有十分廣闊的應(yīng)用前景。但是在自然條件下果蔬收獲機(jī)器人的工作環(huán)境復(fù)雜視覺(jué)系統(tǒng)如何提取工作環(huán)境信息并引導(dǎo)機(jī)械手進(jìn)行果實(shí)采摘變得非常關(guān)鍵。為了解決機(jī)械手快速采摘和避障采摘果實(shí)的問(wèn)題本文以MOTOMANSV3X機(jī)械手采摘番茄為研究對(duì)象對(duì)果蔬采摘機(jī)器人一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。首先采用DH方法建立MOTOMANSV3X機(jī)械手逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型在確定目標(biāo)位置的情況下求出末端執(zhí)行器在不同姿態(tài)情況下機(jī)械手角度并對(duì)求出的所有角度進(jìn)行正確性驗(yàn)證和與障礙物的干涉性判斷。其次研究MOTOMANSV3X機(jī)械手在無(wú)障礙時(shí)機(jī)械手的快速運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃和空間存在豎直直線類障礙物時(shí)機(jī)械手的避障路徑規(guī)劃方法。為達(dá)到快速采摘果實(shí)的目的以果實(shí)采摘機(jī)械手末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)路徑最短和能量最優(yōu)為指標(biāo)提出了無(wú)障礙情況下機(jī)械手快速運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃算法。對(duì)存在空間豎直直線類障礙物時(shí)機(jī)械手的路徑規(guī)劃采用映射的方法將機(jī)械手和障礙物映射到水平面和豎直面將三維空間降低到二維平面中討論以降低計(jì)算量和搜索量。整個(gè)路徑規(guī)劃過(guò)程將在MATLAB環(huán)境下仿真當(dāng)有多條路徑存在時(shí)通過(guò)建立能量最少兼顧路徑的目標(biāo)函數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)路徑優(yōu)劣最后得到避障路徑。再次在完成路徑規(guī)劃的仿真驗(yàn)證后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行手眼協(xié)調(diào)操作的采摘試驗(yàn)。在MATLAB環(huán)境下采集雙目視覺(jué)系統(tǒng)的圖像并處理、提取目標(biāo)和確定目標(biāo)圖像坐標(biāo)計(jì)算出目標(biāo)的世界坐標(biāo)系下的位置根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)逆解出機(jī)械手所有關(guān)節(jié)角度并規(guī)劃出機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)路徑最后將路徑導(dǎo)入到機(jī)械手控制器中進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)。單果和多果抓取的試驗(yàn)結(jié)果表明手眼協(xié)調(diào)操作真實(shí)再現(xiàn)了仿真試驗(yàn)的快速運(yùn)動(dòng)和避障過(guò)程驗(yàn)證了規(guī)劃算法的正確性可以為機(jī)器人采摘果實(shí)提供了有效的路徑規(guī)劃方法實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制。針對(duì)多果順序采摘問(wèn)題研究了多果順序采摘的快速運(yùn)動(dòng)策略和多果避障順序采摘的運(yùn)動(dòng)策略在仿真基礎(chǔ)上進(jìn)行了采摘試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果表明提出的多果順序采摘策略是可行的。最后開展了采摘機(jī)器人視覺(jué)控制軟件開發(fā)的工作。根據(jù)已經(jīng)提出的果實(shí)目標(biāo)識(shí)別算法提出了基于形狀與紋理特征分析的番茄識(shí)別和軟件實(shí)現(xiàn)方法利用OPENCV函數(shù)庫(kù)在VISUALC下對(duì)番茄識(shí)別算法進(jìn)行再現(xiàn)不同分辨率的番茄圖像處理試驗(yàn)表明利用OPENCV函數(shù)庫(kù)編制的程序比MATLAB下的代碼執(zhí)行效率顯著提高而且能實(shí)時(shí)采集并同步處理雙目圖像。在MATLAB環(huán)境下通過(guò)集成果實(shí)識(shí)別定位程序和避障路徑規(guī)劃程序?qū)崿F(xiàn)雙目圖像采集、果實(shí)識(shí)別定位、機(jī)械手多關(guān)節(jié)角度計(jì)算避障路徑規(guī)劃及尋優(yōu)和動(dòng)態(tài)仿真并將仿真過(guò)程中機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡按照MOTOMAN程序開發(fā)語(yǔ)言的要求輸出。