多自由度关节机械手在教学培训系统中的实践

根据工况要求,利用运动学逆方程求解机械手各关节角.利用Pro/E软件对虚拟样机进行仿真分析,验证了运动学分析的正确性.经编程调试的实践应用结果表明,该机械手完全满足教学培训的要求.     

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。     

机床机械手结构设计与仿真

设计了一种液压驱动的机床机械手,分析比较两种设计方案并选择较为合理的一种,在此基础上通过详细分析与计算,完成该机械手的结构设计,并利用Solidworks软件建立了该机床机械手的三维模型,利用FluidSim软件建立了实现所设计机床机械手动作的液压系统原理。液压系统仿真结果表明了设计方案的正确性和可行性,对实际的生产应用具有一定的参考价值。     

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。     

基于组态控制的机构手试验系统

本文结合机械手的PLC控制,设计一个基于组态控制的机械手试验系统。该系统用组态软件MCGS为开发平台,利用动画配合实物协同运动,给出直观的机械手运动展示和动态模拟。实验系统能脱机进行机械手仿真模拟控制,以其形象直观的特点降低了学习难度,提高了实验效率。     

基于组态控制的机械手试验系统

本文结合机械手的PLC控制,设计一个基于组态控制的机械手试验系统.该系统用组态软件MCGS为开发平台,利用动画配合实物协同运动,给出直观的机械手运动展示和动态模拟.实验系统能脱机进行机械手仿真模拟控制,以其形象直观的特点降低了学习难度,提高了实验效率.     

雅可比矩阵在对机械手关节速度与力矩分析中的应用

提出二自由度机械手末端执行器与各关节之间的运动速度分析方程式与静力学分析方程式,通过实例推导和分析,可以得到机械手运动的瞬时状况和静态下的力或力矩平衡问题,并可说明雅可比矩阵在运动学和力学两方面的运用和区别。     

仿人机械手设计

通过人手运动学和解剖学分析,建立了仿人机械手运动学模型,分析了机械手的力学性能,设计出一个最大抓取力为341.43 N的仿人五指机器手;仿人机器手采用了气动驱动方式,利用曲柄连杆机构实现了机械手各关节的弯曲功能,选用数据手套为控制系统的信号输入装置;基于三位建模软件Solidworks建立了仿人机器手各部件的三维模型以及整对仿人机器手进行了无干涉装配,为机器手的动力学分析提供了支撑.     

应用于作业式水下自主潜航器的水下电动机械手研发（英文）

目的：1.以水下轻量化水下电动机械臂为研究对象,探索水下电动机械臂和自主水下航行器（AUV）的集成技术,设计一套全新的适用于500 m以上水深的水下机械臂。2.提高AUV的现场操作干预能力和自主作业能力,为海底探测取样作业提供更加有效、经济、方便、快速的手段,在海洋资源探测中发挥更大的作用。创新点：1.以水下轻量化水下电动机械臂为研究对象,探索水下电动机械臂和AUV的集成技术,设计了一款全新的适应AUV搭载的水下电动机械手。2.该水下电动机械手的密封方式借鉴了深海液压系统的工作原理,采用压力补偿的方式提升电动机械手本身的耐压性和防水性,提升了电动机械手的适用水深和水下工作的可靠性。方法：1.基于机器人运动学与动力学理论,进行仿真验证,并搭建水下电动机械手实验平台。2.进行陆上和水下的实验,完成轨迹的跟踪实验,并对水上水下和仿真实验的数据进行对比分析,得到水下电动机械手的轨迹跟踪精度,以验证该机械手的运行精度。结论：1.在匀加速/减速过程中,机械手关节的运行更加稳定;在从匀减速到停止的过渡阶段有微量的过冲;在匀速运动过程中,关节角度跟踪不稳定,从波动幅度来看,误差范围约为0.01 rad...     

中学运动员柔韧素质训练实验研究

目前．我国对田径运动训练主要的研究成果集中在速度、力量、耐力等方面．忽视柔韧素质训练的重要性。其实。柔韧素质也是身体素质的重要素质,它对动作的伸展性、幅度、美观及运动中损伤的预防．延长运动生涯都起着非常重要的作用。本文目的在于通过研究对田径柔韧素质训练的方法进行研究与分析．以期能丰富其教学理论,完善教学方法,引起教练重视,为提高教学训练的效益提供理论依据。一、柔韧素质的作用1.柔韧素质在训练中的作用根据人体生理解剖结构．柔韧素质包括身体躯干各关节柔韧和四肢柔韧,其主要有：肩、肘、腕、胯、膝、踝及脊柱等各关节。柔韧素质训练就是对上述各关节的伸展性、灵活性的练习。在体育活动中．由于各个项目的不同．对各关节活动程度的要求也不同。但只有各关节全面柔韧素质的提高,才能使专项部位的柔韧提高。因此．对于每一个具体项目来说．全身各关节的柔韧在每个动作中都能体现．但只有全面提高各关节的柔韧素质．才能突出某一个关节柔韧的重要性。2．柔韧素质的具体作用（1）增大关节动作活动范围与幅度．增强人体对各种动作的支配能力．使动作更加准确。更有利于肌力和速度的发挥。（2）提高关节的灵活性．增加动作的幅度．使动作更加优美、协调。     

驱动轮轴助力机械手设计研究

本文对机械手的功能及各部位进行了介绍,分析机械手的组成及运动方式,介绍机械手手爪及臂部及腰部和支架的设计计算,以期为机械手的生产厂家进行设计及用户的使用提供参考.     

基于西门子MAP库的桁架机械手监控系统设计

以数字化柔性制造生产线中的桁架机械手为控制对象,基于S7-200PLC和组态王软件设计了机械手监控系统.采用MAP库函数控制桁架机械手x轴、z轴的伺服运动,从而实现物料加工搬运的精确定位.运行结果表明,桁架机械手运行准确可靠,可以实现参数设置及系统运行状态的实时、动态监控,达到了设计要求.     

局部闭链码垛机器人轨迹规划

基于任务需求及生产现场布置方案,完成机器人弧线过渡路径规划.依据路径规划结果,以机器人在目标轨迹上运行周期时间最短为目标,选择正弦、多项式及修正梯形三种加速度运动规律进行优选.在此基础上,通过运动学逆解将操作空间轨迹规划映射到关节空间,得到机器人各关节在目标轨迹上的位移、速度和加速度时变关系.     

基于组态王与PLC的机械手仿真系统设计

以西门子S7-200 SMART PLC为核心控制器,结合组态王软件实现机械手控制系统的设计和仿真。机械手可以自动完成待运送工件的抓放、运送和准确放置等功能。利用以太网通信接口实现与上位机的信息交互,用户可通过上位机监控软件(组态王)监控机械手动作过程,通过数据采集达到真实系统的仿真效果,操作简单,可靠性强。同时,对于PLC实践教学具有一定指导意义。     

沉浸式维修性虚拟验证平台开发与应用

沉浸式维修性虚拟验证平台是基于虚拟现实技术的实验设备。该平台由动捕设备、显示系统和软件驱动系统组成。平台通过采集真实人体的运动数据,并将其重新定向到体型不同的虚拟人上同时保留原始人体的动作特性,实现实时的运动重定向。结合关节位置的算法可以纠正关节角度的计算偏差,这种数据增强技术能提高关节角度和位置的计算精度。通过利用该平台对发动机关键部件维修性评估验证,结果表明,验证结果可靠,使用方便灵活。同时,该平台也可用于实验教学。     

高校实验室工业机械手三维仿真实验设计

利用计算机仿真进行工业机械手运动学和结构分析,在Matlab中进行工业机械手的理论计算,并在Creo中建立三维装配模型和运动分析模型。以经典的Stanford 6自由度机械手和行星轮结构的机械手腕为实例,将理论计算结果和仿真实验结果进行比较,验证理论分析的正确性。仿真实验能适应复杂机械手运动学分析和结构设计,能有效地减少工业机械手相关实验对实验设备的依赖,降低实验成本并增加实验项目的灵活性。     

基于MATLAB/SimMechanics模块六自由度串联机器人的运动分析与控制

以KR5ARC型机器人为研究对象,建立机器人杆件坐标系,获得相应的结构参数和运动参数;利用MATLAB/SimMechanics模块建立机器人的仿真模型,并进行了一定的运动学分析;设定机器人的运行轨迹,并在MATLAB环境下编程,通过MATLAB程序的循环求解,自行求得机器人各关节转动角度的最优解,并对机器人轨迹规划进行仿真。通过仿真模型末端的传感器模块和轨迹模块,获得末端执行器和各关节运动的各种数据,为工程人员控制分析机器人提供一种有效的手段。     

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。     

基于NI USB-6343的机械手抓取系统设计

该设计硬件采用电脑运行程序、主控模块NI USB-6343数据采集器、检测模块超声波传感器、机械运动控制模块辉盛MG995舵机和传送带驱动模块370减速电机、5V电源模块以及自制的机械部分,包括机械手和传送带等;软件采用Labview 2014编程、Solid Works 2012三维画图软件、coredraw X6矢量图画图软件.利用Labview中的DAQmx工具和其它常用工具编写程序控制NI USB-6343,从而利用超声波传感器检测由减速电机控制运行的传送带上的物体位置,并控制舵机驱动机械手抓取传送带上运动的物体后放置到合适位置.整个过程实现可手动控制和自动运行两种模式,形象的人机界面,模拟工业传送带作业,实现可无人操作的理想工业生产.     

基于VC++的医用机械手远程控制的实现

采用Windows环境下的VC 6.0编程,遵循RS-232协议和RS-485协议,使用串口通信技术和无线传输技术,设计开发了远程控制机械手参数调节及运动控制系统。文中对机械手的伺服系统、机械手与远程PC的通讯协议以及系统所实现的功能进行了介绍。该系统控制精度高,运行稳定,实时性高。