PLC控制的步进电机教学机械手

使用西门子可编程逻辑控制器S7-200的CPU224、组态软件MCGS、遥控无线开关、5个步进电机和1个水泵等,设计了用于教学的搬运机械手及控制系统。机械手能接收遥控器和PC机的命令,通过CPU224提供的两路PTO(pulses train output)信号控制步进电机实现5个自由度的运动。该设备已经在教学中得到应用,并取得良好的效果。     

六自由度机械手课程设计与实现

培养大学生创新创业能力是当今素质教育的重要内容,而机器人是学生工程实践的最佳载体。嵌入式课程设计设置基于现实工况下的"六自由度机械手"题目,让学生构建仿真模型、计算调整结构参数、编写控制程序、搭建机械手实物,实现具备搬运功能的六自由度机械手,符合创新性教学理念及教学与科研紧密结合,夯实了学生的理论知识,提升了学生的实践应用能力,也奠定了学校机器人创新实践平台的实验基础。     

开放式4自由度教学机器人设计与开发

为适应机械电子工程专业教学的需要,设计开发了具有开放式结构的4自由度教学机器人。机器人由4自由度机械手、PC机、伺服驱动系统和运动控制器4大部分组成。采用交流伺服驱动系统的关节驱动方式,设计了结构精巧的关节传动机构。利用DMC运动控制器,搭建了基于PC机的机器人开放式控制系统硬件结构。控制软件采用V isual C++6.0平台开发,人机交互界面友好,并且具有自动操作、示教再现和仿真模拟功能。整机试验测试表明:设计开发的4自由度机器人结构设计合理,重复定位精度为±2.5 mm,控制系统工作稳定可靠,能够满足教学工作的需要。     

基于单片机的搬运机器人设计

以STM32单片机作为主控芯片,设计了由履带式移动平台和六自由度机械臂组成的搬运机器人,应用无线通信技术、嵌入式技术和PWM波脉宽调制技术,对机器人进行无线操控以及使其实现搬运功能。经测试,该搬运机器人能够完成对物体的精准定位和抓取,而且工作稳定、可控角度大、移动速度快、灵活性高,具有一定的应用价值。     

基于PLC的两自由度并联机械手控制系统研究

针对目前基于PLC的机械手控制系统对电机控制的实时性不佳等问题,设计了两自由度并联机械手控制系统,并采用运动控制CPU作为控制器．通过建立数学模型对机械手进行分析,并编制了精简的控制程序,实现了机械手的高速、精确、平稳运行．     

搬运机械手性能监测系统开发

基于搬运机械手系统,介绍了以LabVIEW为平台的设备性能在线监测系统的搭建方法和基本原理。通过支持向量机(SVM)建立了搬运机械手性能评价模型,阐述了模型建立的相关技术和步骤,以及如何利用Matlab Script Node节点实现LabVIEW和Matlab混合编程。结合实际监测任务和环境,开发了搬运机械手性能在线监测界面。实际运行表明,所开发的性能监测系统有效且实用。     

抓取机械手的设计——应用于医用药水针剂瓶

本文设计了一种两自由度的并联机械手实现对医用药水针剂瓶的抓取动作,对这种机械手位置、速度、受力做了分析,最后进行了药水针剂瓶抓取机械手的结构设计。该机械手应该在医用药水针剂瓶以及其它瓶装货物的生产中有广阔的应用前景和实用价值     

仿人手形机构臂的程序设计

本文从原理、实现方法、程序应用等几方面介绍了六自由度机械手.六自由度机械手作为一种机电一体平台,该机器手可以实现在空间任一点(小于机械手的回转半径范围)实现对一定重量的物体抓举的功能.其具有很强的扩展性,可以根据需要适时修改程序以实现各种需要的功能.     

4自由度示教机械手构型设计与运动分析

设计一个示教用通用型关节式4自由度机械手的三维模型,主要由旋转底座、大臂俯仰关节、小臂俯仰关节、腕部旋转关节构成,通过关节舵机作为驱动装置实现机械手的运动。采用D-H法进行运动建模得出位姿齐次坐标变换矩阵并给出实例,通过Solid Works Motion实现运动算例和动态仿真效果,从而验证运动模型。编程求解机械手工作空间并用末端位置的坐标点阵表示,通过对位姿变换矩阵的运算得到机械手逆运动学方程并求解。     

沿轨道运动的六自由度机械手运动学仿真研究

文章通过对在具有不同倾斜角度的轨道上行走的六自由度机械手的结构原理，及在运动过程中，轨道倾角及沿轨道方向的位移距离两个影响因素的分析，对该机械手的运动学模型进行转化，采用D-H 参数法对该模型进行分析。并使用 MATLAB 软件的 Robot Toolbox工具箱对该机器手的运动学转化模型进行模拟，并进行了运动学仿真，将关节变量的变化及末端坐标以曲线图的形式直观、准确地表达出来，为移动机械手的运动学分析提供了新思路。     

视觉辅助的机械臂智能抓取实验教学平台开发

开发了一种视觉辅助的机械臂智能抓取实验教学平台,整个平台由执行系统和图像处理系统组成。执行系统即机械臂本体,分为关节执行机构与手臂执行末端;图像处理系统通过摄像头遍历工作区域采集目标物图像及位置信息,计算机接收到图像数据后,进行坐标转换与目标识别处理,再将控制指令传输至机械臂,控制机械臂关节与末端的运动以完成目标物的抓取及搬运任务,至今该平台已使用两个学期。实践表明,该平台搭建方便,操作步骤与知识点易于理解掌握,适于全校各专业学生学习,可以有效调动学生的学习积极性以及培养其深入思考能力,激发学生的创新思维。     

并联6自由度电动实验教学平台

介绍了并联6自由度电动实验平台实验教学装置的工作原理、设计过程,包括机械结构的设计与建模仿真、控制系统的设计以及人机操作界面的实现等相关内容及实验方法.运行LabVIEW编写的控制程序,可实现并联6自由度电动实验教学平台的6个自由度平动及转动.通过实验平台6自由度的运动以及编写LabVIEW测试程序以达到课程的教学要求.使学生全面熟悉并联6自由度电动实验教学平台的基本工作原理、总体结构、工作特性,同时保证了公共平台大型设备“双6自由度并联机器人空中对接模拟试验台”的有效使用率和节省维修成本,加快培训周期,有利大型设备的共享.     

A conversation about pedagogical responses to increased diversity in university classrooms

This paper presents a dialogue between an academic economist and an educational developer. It asks whether it is possible to teach in a way that works well for all students. The economist contends that teaching entails making a choice as to which students should benefit most—the more academically capable or the lower‐achieving students. He sees this as a question of social choice. The educational developer suggests that teaching can be organized such that all students can benefit optimally. The dialogue seeks to resolve this difference. It draws on the work of John Biggs, using his diagrammatic representation of the relation between student orientation, teaching method and level of engagement. Biggs debriefs the dialogue. He rejects the focus on particular students andargues rather that teaching should incorporate optimal degrees of freedom in learning activities and assessment, thus enabling levels of engagement for all students to be maximized.     

一种基于科学计算器的方差分析计算方法

利用科学计算器直接计算出总标准差和总方差以及处理标准差和处理方差,然后用方差乘以自由度得到二者的平方和,再根据平方和公式计算出误差的平方和及方差。该方法在计算程序上比传统方法更简便,可用于统计计算和教学。     

智能物料搬运机器人教学实验平台设计与开发

针对智能物料输送过程宏观难以观察、成本昂贵难以复现等问题,利用机电一体化技术开发了一套模拟工厂物料输送的智能物料搬运机器人教学实验平台。该平台主要由控制模块、运动模块、机械手模块、检测模块、电源模块组成,可完成路径寻迹、任务领取、物料识别与搬运功能。该平台可直观展示工厂物料输送的工作过程,有助于加强学生对物料输送过程的认识,加深对机器人结构原理、电路架构、控制流程的理解,为学生开展认知实践、专项实验和综合创新提供学习平台,较好地提升学生的动手实践能力和科研创新能力。     

论教学民主化

教学民主化是促进现代教育发展的必然趋势,是素质教育和创新教育的本质要求。要从五个方面正确理解和把握教学民主化:教学对象的全面性、教学环境的自由性、教学过程的主体性、教学模式的开放性、教学评价的多元性。     

用矩阵方法处理3自由度系统的微振动

以分析动力学为基础,讨论3自由度系统在其平衡位置附近的微振动.用矩阵进行坐标变换,使系统变为3个去耦的单自由度振动问题.应用矩阵方法进行计算,随着系统自由度数的增加,计算工作量很大,为此必须借助计算机进行计算,得出系统的简正频率、简正坐标及耦和振动曲线图.利用矩阵进行坐标变换使系统去耦,它为研究多自由度的受迫振动提供了有效而方便的方法.     

机械手教学实验台控制系统的改进

现有机械手实验台在联锁关系较为复杂的控制程序出现错误时会受到损坏,甚至危及人身安全。为此对该机械手实验台的控制系统进行了改进。改进后的实验台在误操作或运行错误程序的情况下能有效的保护设备和人身安全,满足教学需要,提高教学效率。