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    • 簡介:三維編織復合材料具有很高的強度、剛度、耐腐蝕、耐高溫、抗沖擊等優(yōu)良特性,在工業(yè)領域得到廣泛關注。工業(yè)上對于三維編織復合材料的高效率、自動化生產也提出了更高的要求。目前,國內外對于三維編織復合材料的研究多集中在編織工藝,材料參數(shù)以及性能提高等方面,而對于復合材料編織自動控制系統(tǒng)的研究較少。三維復合材料的編織多使用三維編織機,一臺三維編織機有很多編織站,每個編織站上有個圓形滑道,根據編織物的不同,滑道上裝有數(shù)量不等的攜紗器,所有攜紗器帶動紗線按照編織工藝要求的軌跡在滑道上旋轉就完成了編織過程。本項目設計了一款復合材料編織機械手控制系統(tǒng),可以應用在大型三維編織機上,通過機械手的伸縮夾住或放開攜紗器,當夾住攜紗器的時候,機械手按照程序設定的軌跡帶動攜紗器的旋轉。在該控制系統(tǒng)中,編織機的每一個編織站都有一個85步進電機和兩個42步進電機,由一臺STC12C5A60S2單片機控制,構成下位機控制系統(tǒng),分別用作控制機械手的伸縮和旋轉運動。所有的下位機通過S3C2410進行控制,構成上位機控制系統(tǒng),上位機含有數(shù)字輸入和屏幕顯示。其功能為收集下位機的執(zhí)行狀況,給每一個下位機發(fā)出指令,根據下位機狀態(tài)決定執(zhí)行與否,若不能執(zhí)行,或等待,或收集錯誤信息。上位機控制器和下位機控制器之間通過CAN總線通訊。本文在對四步法編織原理做了深入闡述的基礎上首先對系統(tǒng)的硬件電路進行設計,主要有電機驅動電路,CAN總線通信電路,電源管理電路然后根據四步法工藝,編寫宏指令,將宏指令下載到下位機控制器中,并編寫電機控制程序,通信程序以及錯誤信號采集程序最后為了便于監(jiān)控和調試,還開發(fā)了編織機監(jiān)控界面,監(jiān)控界面可以反饋下位機的運行狀態(tài),錯誤信息以及CAN總線的收發(fā)信息。
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      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 68
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      ( 4 星級)
    • 簡介:隨著機器人模仿技術的發(fā)展,機器人已經可以根據人類動作數(shù)據以實時或離線的方式模仿人類行為,采集人類動作的各種方法和設備也越來越成熟。機器人仿真技術的發(fā)展使得機器人自由度變得越來越多,機器人變得更加靈活,人類一些復雜的動作機器人可以很好地模仿。但是現(xiàn)有的研究缺少對于機器人模仿過程中機器人感知的反饋。本文針對缺少反饋的問題設計了一個感知增強的機械手遙操作系統(tǒng),能夠通過遙操作的方式遠程控制機械手模仿操作者的手部動作,并采集機械手運行過程中的視覺和觸覺信息反饋給人,增強機械手感知。實現(xiàn)了一種基于KINECT和顏色標記的人類動作識別方式,可以獲取到人手運動過程中的手部動作數(shù)據;基于采集的手部動作數(shù)據,設計并實現(xiàn)了一個手部動作數(shù)據到機械手指令的映射算法,并對映射效果進行了評估;基于KINECT和壓力傳感器,構建了機械臂運動過程中的反饋系統(tǒng),包括視覺反饋和觸覺反饋;基于感知增強的機械手遙操作系統(tǒng)布置了遙操作機械手移動物體的應用,并通過實驗對系統(tǒng)進行了評估。
      下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 72
      5人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-06
      頁數(shù): 78
      2人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:針對進行重復作業(yè)的機械手臂控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的基于系統(tǒng)模型的算法已很難處理系統(tǒng)參數(shù)不確定性和拒絕外部干擾,難以讓機械手臂的軌跡跟蹤誤差迅速收斂。通過視覺獲取的信息反饋到控制系統(tǒng)以提升機械手臂軌跡跟蹤精度,分析了圖像處理中的目標定位與坐標系統(tǒng)的轉換,為重復控制系統(tǒng)的期望軌跡提供了依據。通過對視覺反饋機械手臂控制算法學習研究后,本文采用基于增益矩陣估計的迭代學習算法來提高機械手臂在重復任務中的軌跡跟蹤精度。本文分析了機械手臂的正、逆運動學和動力學,通過對不同自由度的機械手臂仿真和不同增益矩陣的迭代學習控制算法的軌跡跟蹤誤差收斂速度對比分析,研究了控制系統(tǒng)對重復軌跡的跟蹤精度問題。針對PD型迭代學習控制軌跡跟蹤誤差收斂速度不理想問題,提出基于徑向基函數(shù)神經網絡迭代學習控制優(yōu)化控制律的增益參數(shù)。仿真對比PD型迭代學習控制的軌跡跟蹤的誤差收斂速度,結果表明優(yōu)化后的控制算法提升了機械手臂軌跡跟蹤誤差收斂速度。針對不同的增益矩陣對軌跡跟蹤控制誤差收斂的影響,采用了控制系統(tǒng)頻域特征方程求解方法,提出了將重復控制器中增益矩陣轉換成傾斜增益矩陣以提高系統(tǒng)的誤差收斂速度。仿真對比基于徑向基函數(shù)神經網絡迭代學習控制的軌跡跟蹤誤差的收斂速度,結果表明基于傾斜矩陣的控制系統(tǒng)提升了機械手臂軌跡跟蹤誤差收斂速度,并為控制系統(tǒng)的軌跡跟蹤精度分析提供了以提升誤差收斂速度的實際增益矩陣數(shù)據。本文通過完成優(yōu)化的迭代學習控制器設計,提高了機械手臂跟蹤重復軌跡的誤差收斂性能。在上述研究的基礎上,在可以與實際機械手臂無縫銜接的ROS操作系統(tǒng)與VREP軟件平臺模擬,最后基于VS軟件平臺實現(xiàn)。
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      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 85
      3人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:隨著工業(yè)自動化水平的發(fā)展,工業(yè)機械手得到了越來越廣泛的應用。DELTA并聯(lián)機械手被公認為是設計和應用最為成功的并聯(lián)機械手之一。該機械手構型簡單,具有結構剛度大、負載能力強和定位精度高等諸多優(yōu)點。本文以三自由度DELTA并聯(lián)機械手為研究對象,針對其機構特性與剛柔耦合進行分析與研究,進而為該機械手的實際工程應用提供參考性的意見。論文的主要內容如下首先,對DELTA并聯(lián)機械手進行了適當?shù)暮喕?,使用解析法得到了機械手的運動學正解和逆解,在此基礎上推導出了機械手的雅可比矩陣和速度加速度模型,并進一步分析和討論了機械手可能存在的奇異位型;在運動學正解的基礎上分析了機械手的可達工作空間,并驗證了上述分析的正確性;其次,對DELTA并聯(lián)機械手的軌跡規(guī)劃進行了分析,對比了三種加速度規(guī)律的優(yōu)缺點,最后基于修正梯形規(guī)律對機械手進行了軌跡規(guī)劃。使用ADAMS和MATLAB對軌跡規(guī)劃進行了仿真,結果表明,在采用修正梯形規(guī)律對機械手進行軌跡規(guī)劃時,機械手運行平穩(wěn),可以滿足使用要求;然后,使用虛功原理建立了DELTA并聯(lián)機械手的剛體逆動力學模型,借助有限元分析軟件對機械手的靜動態(tài)特性進行了分析,找到了影響機械手工作性能的薄弱環(huán)節(jié),為接下來的工作指明了方向;最后,使用ADAMS和ANSYS建立了DELTA并聯(lián)機械手的剛柔耦合虛擬樣機模型。針對機械手常見的“門”字形運動軌跡,對比分析了機械手在剛體模型和剛柔耦合模型時,驅動電機的動力學特性和動平臺的定位精度。在特定的工作空間要求下,針對機械手從動臂的尺寸參數(shù)進行優(yōu)化分析,在經濟型設計思想的指導下,得到了機械手從動臂最優(yōu)的尺寸參數(shù),為該機械手的實際工程應用提供了參考性意見。
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      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 85
      5人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:目前ROV(水下機器人)在海洋研究與開發(fā)中的應用愈來愈廣泛。但是因海洋環(huán)境復雜,導致操作ROV作業(yè)難度極高,對ROV操控人員的培訓也非常困難。本研究中所涉及的“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”使得在陸地上對作業(yè)人員進行崗位培訓成為可能。作業(yè)人員通過“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”,認識和感知ROV水下操作的要求和作業(yè)流程,學習操作規(guī)程;最終提高作業(yè)效率和作業(yè)安全性。7功能機械手是“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”的重要組成部分,作業(yè)人員通過對ROV模擬培訓系統(tǒng)機械手的操作,完成ROV機械手的操作培訓,預演ROV機械手在海底作業(yè)的操作。本研究圍繞“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”中七功能機械手(6R1,串聯(lián)機器人,1為手爪開合自由度)的設計展開研究。應用AUTOCAD、SOLIDWKS等機械設計軟件完成了,七功能機械手臂,機械結構傳動方式的設計。通過ANSYS有限元分析軟件的拓撲優(yōu)化完成了對機械手臂,主要部件的輕量化設計;并利用有限元軟件校核了7功能機械手臂關鍵零件的剛、強度,驗證了設計的合理性。完成了相關電機的選型設計計算。應用DH方法建立了機械手臂連桿坐標系,得到機械手臂末端執(zhí)行器相對于固定基座的轉換矩陣,求得6自由度機械手臂的運動學正解;通過數(shù)值迭代法進行了機械手臂運動學機械手臂運動學逆解的求解。采用MATLAB對關節(jié)機器人工作空間進行了仿真,運用MATLAB機器人工具箱,建立了機械手臂的仿真模型,求得機器人運動學正解以及逆解。分析、驗證了機械手臂運動學方程,判斷了運動學方程的正確性。結合本文中所推導的機械手臂運動學方程采用基于蒙特卡洛法的七功能機械手臂工作空間求取方法,結合MATLAB軟件仿真求得7功能機械手臂的工作空間。
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      上傳時間:2024-03-06
      頁數(shù): 56
      5人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:在當今工業(yè)自動化生產過程中工業(yè)機械手起到非常重要的作用其控制系統(tǒng)一般采用集中式控制體系結構在實際應用中暴露出諸多不足如可靠性低、維修困難、局限性無法滿足迅速發(fā)展的工業(yè)需求。為此本文設計更高效、靈活、快捷、安全性和可靠性高的分布式機械手控制系統(tǒng)。本文首先分析機械手控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀學習注塑機機械手電氣接口標準EU67、機械手運動平臺、伺服控制系統(tǒng)及手控器組件等終端設備的應用特點根據注塑機機械手控制系統(tǒng)的工作環(huán)境和任務要求依據TMS320F28035硬件外設接口進行系統(tǒng)資源劃分最后提出控制系統(tǒng)總體方案。詳細介紹各功能板卡的電路設計思想及原理圖主要包括SCI轉RS232和手控器通信、SPI轉RS485負責遠程IO數(shù)據采集、主控器和伺服控制器利用CAN總線實現(xiàn)多主串行通信、IO口擴展電路、I2C存儲電路以及伺服控制系統(tǒng)。針對注塑機機械手復雜的電磁環(huán)境設計相應的信號隔離電路和硬件抗干擾電路。經過實驗室和工廠驗證可知本文所設計的工業(yè)機械手控制系統(tǒng)滿足工業(yè)需求。
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      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 79
      3人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程以變動的多功能機器,在工業(yè)自動化生產中占據著重要位置。驅動方式可以液壓傳動,也可以氣壓傳動,也可以是電氣控制等方法。隨著傳感器技術、氣動技術、計算機技術等發(fā)展,基于計算機技術為基礎的控制技術發(fā)展較快,其中氣動技術以經濟、廉價、靈敏等優(yōu)點,而成為研究熱點之一。本文介紹的是氣動機械手模型基于專用計算機PLC(PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER,簡稱PLC)的控制系統(tǒng)設計。首先對搬運機械手的基本應用和基本結構進行介紹,然后提出了實現(xiàn)“原點位置開始啟動,完成向左擺動、臂水平伸出、臂垂直下降、夾緊工件、臂垂直縮回、臂水平縮回、向右擺回、臂水平伸出、臂垂直下降、放開工件、臂垂直上升、臂水平縮回至原位”的位置控制。搬運物料氣動技術驅動,用氣爪氣缸實現(xiàn)最大總重量為10KG搬運。氣動技術控制采用工業(yè)專用計算機可編程控制技術(PLC)控制的設計方案。對搬運機械手驅動系統(tǒng)中采用氣壓傳動,控制系統(tǒng)中基于三菱公司的FX2N系列PLC為控制單元完成升降、抓物、水平與左右移動等動作的控制。之后介紹了各組成部件的作用、傳感器的選型和PLC控制系統(tǒng)的硬件連接等,通過對機械手的各功能實現(xiàn)形式和控制方式研究,給出各部分的實現(xiàn)方案。最后進行PLC控制系統(tǒng)的SFCSEQUENTIALFUNCTIONT圖、梯形圖及指令表程序等軟件程序設計,選擇編程軟件錄入程序并按工作順序進行調試,并進行不斷優(yōu)化。設計形成的系統(tǒng)與繼電接觸器控制系統(tǒng)比較具有較有較高的控制精度,可靠性更強,安全性能也更好。故障率會大幅度降低。
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      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 86
      15人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:聲明本學位論文是我在導師的指導下取得的研究成果,盡我所知,在本學位論文中,除了加以標注和致謝的部分外,不包含其他人已經發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得任何教育機構的學位或學歷而使用過的材料。與我一同工作的同事對本學位論文做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明。研究生簽名為心年絹,P日學位論文使用授權聲明南京理工大學有權保存本學位論文的電子和紙質文檔,可以借閱或上網公布本學位論文的部分或全部內容,可以向有關部門或機構送交并授權其保存、借閱或上網公布本學位論文的部分或全部內容。對于保密論文,按保密的有關規(guī)定和程序處理。研究生簽名自芻亟勁J了年調,F(xiàn)日塑莖墮圭竺堡堡苧
      下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 68
      3人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:石油化工液料裝卸設備的裝卸效率和使用性能隨著石油化工企業(yè)規(guī)模的日益壯大逐漸受到重視。目前,多數(shù)企業(yè)仍沿用傳統(tǒng)的純人工操作裝卸車專用設備(軟管和鶴管),存在著裝卸設備與卸料口對位不準確、工人勞動強度大、效率低等弊病。為改善這一現(xiàn)狀,本文提出將六自由度并聯(lián)機構技術引用到液料裝卸設備自動化改造中,旨在研發(fā)用于汽車運輸方式下的新型液料自動卸車裝置。本文重點對液料自動卸車裝置的機械系統(tǒng)進行研究、設計和優(yōu)化,設計了液壓驅動式軟管接頭機構和滿足大范圍任務工作空間的并聯(lián)機構,搭建了裝置的聯(lián)合仿真試驗平臺,驗證了設計方案的可行性。首先,明確了液料自動卸車裝置的功能需求,確定關鍵技術指標,分析了軟管接頭與槽車卸料口對接過程,研究了考慮柔順性的自動對接方法,結合實際工況確定了將軟管固連于液壓驅動的并聯(lián)平臺上的自動對接方式,建立了基于并聯(lián)機構的液料自動卸車裝置機械系統(tǒng)整體方案。其次,針對軟管接頭與槽車卸料口可靠自動對接功能,依據偏置曲柄滑塊機構原理適應性設計了液壓驅動式軟管接頭機構。研究了液壓驅動式軟管接頭的機構原理,確定了機構運動參數(shù),基于MATLAB對機構進行運動學分析和動力學分析,并驗證了機構的自動卡緊功能,完成了關鍵件的結構設計和強度分析。并聯(lián)機構作為液料自動卸車裝置核心的支撐操作平臺,其結構參數(shù)決定著卸車裝置運動性能。依據技術指標要求初步確定了經驗結構參數(shù),分析了其運動學性能、動力學性能和工作空間。在此基礎上,探討了并聯(lián)機構的工作空間、液壓缸行程、靈巧度與結構參數(shù)的關系。綜合考慮以上各矛盾目標,基于遺傳算法優(yōu)化了結構參數(shù),使機構綜合性能提高178%。該并聯(lián)平臺可實現(xiàn)側移05M、縱移05M、升降02M、俯仰20°、偏航20°、滾動20°的運動范圍。最后,基于多軟件聯(lián)合仿真的方法搭建了集成化仿真實驗平臺和研究了系統(tǒng)性能。基于MATLABSIMULINK建立了液壓伺服系統(tǒng)仿真模型;基于ADAMS軟件建立了機械系統(tǒng)虛擬樣機,完成了運動學仿真驗證;基于ADAMSCONTROLS接口模塊搭建了聯(lián)合仿真試驗平臺。由聯(lián)合仿真結果得出,采用前饋補償?shù)腜ID控制方法優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制方法,將裝置的位移跟蹤誤差控制在05MM之內,角度跟蹤誤差控制在0028°之內,證明了設計方案的可行性。
      下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 79
      2人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 79
      2人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:近年來,隨著機器人學科的發(fā)展,作為機器人末端執(zhí)行器的仿人機械手引起了很多科研機構和產業(yè)界的重視,由于工作任務的復雜性和工作環(huán)境的未知性,使得仿人機械手在設計層面擁有較高的要求,因此要設計出形狀小巧、靈活作業(yè)的仿人機械手并不容易。目前現(xiàn)有仿人機械手要么因大量的零部件導致結構復雜,要么為了節(jié)省空間使得傳動方式不夠完善。因為方案上的妥協(xié)和讓步,目前這些仿人機械手在外觀和功能上都不盡如人意。本課題旨在設計一個氣動仿人機械手平臺,手指的設計和控制是整個平臺的關鍵部分,通過仿真分析與實物驗證對其進行運動學與控制策略的研究。首先,根據仿生學原理,通過對人手的結構與功能進行深入研究與分析,提出了氣動仿人機械手的技術方案,其中手指、手掌結構設計以及手指關節(jié)的傳動設計基于等角度圓規(guī)動作原理,每個手指都具有全驅動特性,運用SOLIDWKS設計軟件完成了結構圖的繪制;驅動設計采用單作用彈簧壓回氣缸驅動,通過氣壓和氣缸彈簧的相互作用控制氣缸行程,從而控制手指彎曲程度;控制設計方面搭建了基于PLC控制的由電氣比例閥構成的氣動回路電氣控制系統(tǒng)。其次,通過手指的正逆運動學理論分析,并運用MATLAB進行手指各指節(jié)的運行軌跡仿真;通過研究人手各種手勢形態(tài),運用ADAMS對機械手手指進行運動學仿真得出各關節(jié)的位置、速度、加速度等參數(shù);使用SIMULATION對手指的材料的剛度特性進行有限元應力仿真和尺寸優(yōu)化。最后,通過PLC編寫相關程序就能夠實現(xiàn)機械手常用的手勢,在主從控制模式下,使用基于彎曲傳感器的數(shù)據手套可以實現(xiàn)氣動仿人機械手與操作者手的同步運動,驗證了機械手結構尺寸的合理性、運動的可行性,為仿人機械手的研發(fā)提供了一套可行的理論分析與設計方法。
      下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 98
      4人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 簡介:隨著機器人技術的快速發(fā)展,工業(yè)機械手在民用和軍事領域得到越來越廣泛的應用,尤其在電子、外太空和核工業(yè)等行業(yè)發(fā)揮著難以替代的作用。因此,為使機械手能夠快速、準確、高效的運行,對其進行合理的軌跡規(guī)劃及軌跡跟蹤控制研究就顯得尤為重要。本文以六自由度的PUMA560機械手為研究對象,對機械手逆運動學求解方法、軌跡規(guī)劃方法以及軌跡跟蹤控制策略進行深入的研究與分析。首先,本文介紹了剛體位姿和坐標變換等相關知識,根據PUMA560機械手的結構特點,采用DENAVITHATENBERGDH參數(shù)法建立機械手運動學方程。利用MATLAB對其進行仿真實驗,進而驗證了機械手運動學正解的唯一性和逆解的不唯一性。同時,采用LAGRANGE方法建立了機械手動力學模型。其次,針對傳統(tǒng)逆運動學求解方法存在運算量大、精度低等缺陷,本文提出了一種基于BP和RBF并行神經網絡求解機械手逆運動學的新算法。其中,BP網絡采用適合處理大量數(shù)據的LEVENBERGMARQUARDTLM算法,RBF網絡在訓練過程中自動增加徑向基神經元。仿真研究表明,該算法簡單可靠,收斂速度快,有效地解決了機械手逆運動學求解問題,為機械手軌跡規(guī)劃及軌跡跟蹤控制奠定了堅實的理論基礎。然后,本文詳盡分析了機械手在關節(jié)空間進行軌跡規(guī)劃的方法。利用逆運動學求出機械手所經過路徑點的關節(jié)變量值,在充分考慮運動學約束的條件下,本文提出一種采用五次B樣條曲線來構建關節(jié)軌跡的平滑軌跡規(guī)劃方法。仿真結果表明,該方法保證了機械手各關節(jié)運動軌跡的速度、加速度和加加速度均連續(xù),且可以任意配置起始和終止點的速度、加速度和加加速度,為機械手的軌跡跟蹤控制實驗提供了期望的運動軌跡。最后,鑒于傳統(tǒng)控制算法受限于動力學模型的不確定性,導致控制性能下降。因此本文提出了一種RBF神經網絡魯棒控制算法,利用RBF網絡來逼近動力學模型中的不確定性部分,神經網絡的逼近誤差由魯棒控制項予以抑制,并設計了一個三自由度的串聯(lián)機械手,使其沿著已規(guī)劃好的關節(jié)軌跡進行軌跡跟蹤控制實驗。實驗結果表明,本文所采取的RBF神經網絡魯棒控制算法具有較高的控制精度以及較強的魯棒性,進而驗證了該算法的有效性及可行性。
      下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 66
      12人已閱讀
      ( 4 星級)
    • 下載積分: 5 賞幣
      上傳時間:2024-03-05
      頁數(shù): 88
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    • 簡介:第一款主從遙控機械手自20世紀40年代在美國問世以來,由于其行業(yè)應用的廣泛性,無可替代性和其產生的巨大的經濟價值,在軍事、工業(yè)以及社會生產生活中起著重要的作用。結合國內外主從遙控機械手的研究現(xiàn)狀以及所需工況條件,本文提出設計一種六自由度伸縮式、手動控制,電動增程主從遙控機械手。從力學角度對機械手的關鍵部位做進一步的力學分析,最終得到一款設計優(yōu)良,結構可靠,性能優(yōu)異的主從遙控機械手。并針對人力操作下,提出了輕松省力使用這款主從式機械手的軌跡規(guī)劃方法。首先,針對機械手工作設計要求,按照功能原理分析法依次確定機械手的分功能及傳動方案。然后將主從式機械手歸類分為主從手的肘部、伸縮臂和手部三大部分,完成了肘部、伸縮臂和手部的具體傳動設計。根據傳動設計,相對應完成了其肘部、伸縮臂和手部的結構設計。從而完成設計一種初步滿足要求的主從式機械手。其次,在完成結構設計之后,解決主從機械手關鍵部件力學分析中存在的難點。首先,將肘部的俯仰運動齒輪軸系作為分析對象,建立齒輪軸系扭振模型,求出其固有頻率,避開臨界轉速,并提出減小齒輪軸系關節(jié)角誤差的方法。其次,對扇形齒的齒面應力求解,通過ADAMS建立軸系模型,得到扇形齒的工況扭矩,作為有限元分析的載荷。通過瞬態(tài)動力學分析找出齒輪嚙合過程中的最大應力位置,并對此位置通過自適應網格細化方法得到該位置的最大應力,發(fā)現(xiàn)該點應力無法收斂,通過應力線性化得到應力奇異點的名義應力值。最后應用有限元子模型法對手爪強度進行分析,對薄弱的結構進行結構進行尺寸參數(shù)優(yōu)化,增加手爪的強度。最后,在完成關鍵部位的設計和關鍵部位力學分析之后,為減輕操作者的勞動強度,對主從式機械手進行了基于能量最優(yōu)的軌跡力學分析。首先通過建立機器人DH坐標系,以三次樣條曲線為關節(jié)函數(shù),推導主從式機械手的關節(jié)角與動能關系式,并通過MATLAB求解計算,得到在三次樣條關節(jié)函數(shù)的最優(yōu)運動時序,提出了一種能夠輕松省力使用這款主從式機械手的軌跡規(guī)劃,在最優(yōu)運動軌跡下以減少人手模式下的能量輸入,達到增加主從機械手靈敏度的目的。通過設計和力學分析,得到了一款結構可靠,操作性能優(yōu)異的主從遙控機械手。
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      上傳時間:2024-03-05
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