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簡介：隨著科技技術(shù)的發(fā)展和社會的進步，機器人技術(shù)在生產(chǎn)生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用?？刂葡到y(tǒng)決定著機器人的穩(wěn)定性和可靠性，也越來越受到廠家和用戶的重視。本文介紹了基于TMS320LF2407芯片的主從式六自由度機械手控制系統(tǒng)?？偪刂破髦饕瓿伤惴ㄟ\算、各個鉆臂的任務(wù)分配等。各個關(guān)節(jié)控制器主要負(fù)責(zé)各種工況下運動指令的分解、各個伺服閥控制和電磁閥的切換控制、實現(xiàn)鉆臂的運動控制和鉆孔作業(yè)任務(wù)、并實時采集關(guān)節(jié)狀態(tài)信息來進行調(diào)整，實現(xiàn)反饋控制。該系統(tǒng)由建立在CAN總線通信基礎(chǔ)上的主控模塊、從控模塊、開關(guān)量控制模塊組成，完成了電液伺服驅(qū)動電路、復(fù)位電路、由CAN總線控制器TMS320LF2407和總線驅(qū)動器PCA82C250為核心的通信電路所組成的硬件設(shè)計，以及基于C語言的部分軟件設(shè)計。硬件的設(shè)計可以實現(xiàn)模塊之間的穩(wěn)定通信，通過分析鑿巖機械手的系統(tǒng)構(gòu)成和信號關(guān)系，指出了集中式控制帶來的問題，設(shè)計了基于CAN總線的鑿巖機械手分布式控制系統(tǒng)。由于電液伺服系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)，系統(tǒng)存在時變參數(shù)和外干擾引起的不確定性，使得系統(tǒng)的動態(tài)特性十分復(fù)雜。采用傳統(tǒng)的PID控制器適應(yīng)性和抗干擾能力差，為了提高控制效果，本文設(shè)計了智能PID伺服控制系統(tǒng)，并在MATLAB中進行了仿真，最后對通過其仿真結(jié)果的分析，并與傳統(tǒng)PID控制進行仿真結(jié)果比較，驗證了本文設(shè)計方法的可行性和優(yōu)越性。

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簡介：機械手是人類安全作業(yè)、實現(xiàn)生產(chǎn)自動化以及提高勞動生產(chǎn)率的有力工具。本論文在綜述機械手的研究和發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上全面分析了物料搬運機械手功能結(jié)合企業(yè)“物料搬運機械手”的實際工程項目對物料搬運機械手進行了機電一體化設(shè)計。本論文在分析了物料搬運機械手的性能要求和工作特點的基礎(chǔ)上對機械手的機械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、傳動方式以及軟硬件控制系統(tǒng)進行了整體方案分析和設(shè)計。確定機械手采用圓柱坐標(biāo)系的機械結(jié)構(gòu)形式采用氣壓傳動方式的驅(qū)動方案并采用PLC進行系統(tǒng)控制。在此基礎(chǔ)上對物料搬運機械手的運動學(xué)以及動力學(xué)進行了分析給出了位移、速度、加速度與關(guān)節(jié)角之間的關(guān)系。采用DENAVITHARTENBERG法建立了物料搬運機械手的運動學(xué)方程確定了各運動構(gòu)件和末端執(zhí)行器之間的位置和姿態(tài)關(guān)系利用拉格朗日方程建立了機械手的動力學(xué)方程確立了各個關(guān)節(jié)運動和作用力之間的關(guān)系。由于機械手的運動關(guān)節(jié)具有轉(zhuǎn)動和移動兩種基本形式其運動學(xué)和動力學(xué)推導(dǎo)過程可為其它經(jīng)濟型機械手運動學(xué)和動力學(xué)分析提供參考同時也可為運動軌跡的規(guī)劃以及動力性能的優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)支持。在此基礎(chǔ)上對物料搬運機械手進行了整體模塊劃分進而對機械手的執(zhí)行機構(gòu)進行了計算和設(shè)計對各驅(qū)動元件的行程、定位、缸徑和緩沖方式等進行了選型以滿足機械手運動過程的定位精度和運動速度等方面的要求并且對所選的驅(qū)動元件進行了驗算以提高設(shè)計的可靠性。探究了物料搬運機械手氣動驅(qū)動系統(tǒng)的控制回路對各驅(qū)動元件的配件型號進行了選型設(shè)計。根據(jù)物料搬運機械手的控制要求設(shè)定了IO點設(shè)計了PLC控制系統(tǒng)。通過物料搬運機械手的程序模塊分析確定采用NS流程圖的來對控制系統(tǒng)進行程序設(shè)計。通過以上各部分的工作得出了經(jīng)濟型、模塊化、高可靠性物料搬運機械手的設(shè)計方案對其他類型經(jīng)濟型機械手的設(shè)計也有一定的借鑒價值。本論文研制的四自由度物料搬運機械手已經(jīng)在湖北眾友科技實業(yè)股份有限公司的光機電一體化實驗平臺上中得以應(yīng)用。

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簡介：點擊查看更多教學(xué)型串—并混聯(lián)裝配機械手?jǐn)?shù)控系統(tǒng)開發(fā).pdf精彩內(nèi)容。

簡介：傳統(tǒng)的工業(yè)機器人以重復(fù)精度作為其主要的精度性能指標(biāo)。但是隨著機器人的應(yīng)用越來越廣泛，很多應(yīng)用場合需要機器人同時具備較高的定位精度，如機器人視覺和離線編程等。由此，機器人的定位精度性能受到了越來越多的關(guān)注。本文以X2并聯(lián)機械手為對象，通過對其進行運動學(xué)標(biāo)定理論及方法的深入研究，最終來提高該機械手的絕對定位精度，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容建立機構(gòu)的理想運動學(xué)模型，根據(jù)機構(gòu)的已知條件求解機械手的工作空間范圍。通過對機械手的誤差分析，建立機械手含幾何參數(shù)誤差的實際運動學(xué)模型及對應(yīng)的輸入輸出誤差模型。通過對實際運動學(xué)模型的求導(dǎo)，計算出機構(gòu)的各個幾何參數(shù)誤差對最終機械手末端位置誤差的影響度大小?；谏鲜稣`差模型利用微分法建立該機械手的線性誤差模型，進而利用最小二乘法建立該機械手的運動學(xué)幾何參數(shù)辨識模型。運用MATLAB工具對該機械手進行計算機仿真標(biāo)定，以證明了上述模型及方法的正確性和有效性。相對于微分法，利用矢量攝動法來直接建立機械手的線性誤差模型，進一步利用最小二乘原理建立該機械手的幾何參數(shù)辨識模型。同樣通過MATLAB進行計算機仿真標(biāo)定，并對兩種方法的仿真結(jié)果相互比較。基于LABVIEW軟件開發(fā)環(huán)境，通過調(diào)用NIMOTION運動函數(shù)庫設(shè)計該機械手的標(biāo)定運動控制軟件，完成機械手25個標(biāo)定測點的自動運行，同時也包括了單軸調(diào)整、回零限位等輔助功能模塊。對X2并聯(lián)機械手進行實際運動學(xué)標(biāo)定實驗。基于標(biāo)定運動軟件，通過測量設(shè)備絕對跟蹤儀及反射球完成該機械手末端位置的誤差測量工作。通過上述兩種不同模型及方法分別完成各自幾何參數(shù)的辨識求解。通過誤差補償，再次進行誤差測量并且比較兩組實驗結(jié)果及兩種方法的優(yōu)劣性。

簡介：隨著科學(xué)技術(shù)的進步，智能機械手已成為目前工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的一個前沿性技術(shù)問題，機械手智能化已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。基于目前我國智能機械手技術(shù)研究仍不成熟，主要研究成果難以大規(guī)模采用，而且傳感器和控制等技術(shù)仍有一些難題未解決，所以對智能機械手進行實驗研究是非常關(guān)鍵和必要的。本文主要研究智能機械手的柔性抓取技術(shù)，闡述了機械手滑覺信號檢測方法和信號處理技術(shù)，對機械手柔性抓取技術(shù)的實現(xiàn)具有較大的意義和價值。本研究主要內(nèi)容包括①通過對目前研究常用的滑覺傳感器進行分析，選出PVDF壓電傳感器、PZT陶瓷壓電傳感器以及FSR402壓阻傳感器作為本課題研究的滑覺傳感器，分析比較三種滑覺傳感器性能的優(yōu)劣，并選定一種性能優(yōu)良的傳感器作為本課題研究的滑覺傳感器。②對選定的滑覺傳感器的特性做進一步的分析，利用AD采集卡和LABVIEW軟件對傳感器的觸覺和滑覺信號進行采集，并利用快速傅里葉變換和小波變換對采集到的觸、滑覺信號進行分析和處理，研究滑覺信號的頻率特征，通過設(shè)計一系列實驗，分析在各種實驗條件下滑覺信號小波變換的DWT細(xì)節(jié)系數(shù)，選定合適的閾值來檢測滑動信號的有無。③實現(xiàn)智能機械手自動調(diào)節(jié)力度的功能，首先通過實驗設(shè)定合適的初始抓取力，然后根據(jù)檢測到的DWT細(xì)節(jié)系數(shù)的最大值與閾值之間的比值，將滑動分為不同的等級，根據(jù)不同的等級像單片機發(fā)送不同的指令，通過單片機控制步進電機來增加不同的抓取力，直至滑動停止，從而實現(xiàn)靈活的柔性抓取。

簡介：武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文集裝箱轉(zhuǎn)鎖機械手設(shè)計及監(jiān)控姓名蔡懷陽申請學(xué)位級別碩士專業(yè)機械設(shè)計及理論指導(dǎo)教師黃崇斌陳定方200131武逯堡王態(tài)堂亟堂焦迨塞的分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中下位處理器選用PLC，分別控制各機械手動作，上位處理器則選用工業(yè)PC來實現(xiàn)各機械手的集中調(diào)度與監(jiān)控管理，以及與其他系統(tǒng)間的信息通信。論文完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，包括PLC各模塊的配置和控制指令的編碼，以及PLC與PC的組網(wǎng)，采用多線程編程技術(shù)開發(fā)了基于WINDOWS操作系統(tǒng)的上位實時監(jiān)控程序，并且對機械手的作業(yè)狀態(tài)進行實時監(jiān)控，還可對PLC進行高級管理。集裝箱轉(zhuǎn)鎖的類型很多，而對不同類型轉(zhuǎn)鎖的裝卸作業(yè)，機械手的執(zhí)行動作也不一樣，因此能否準(zhǔn)確識別出轉(zhuǎn)鎖的類型，是機械手工作的前提和關(guān)鍵。由于機械手作業(yè)空間大，安裝激光掃描裝置比較困難，且成本高，因此本文采用了視覺傳感技術(shù)，通過視覺傳感器將轉(zhuǎn)鎖的圖象傳到上位PC，再由PC實現(xiàn)轉(zhuǎn)鎖類型的自動識別。論文實現(xiàn)了計算機識別算法，并找到了一種可以改善邊緣檢測效果的特殊算子。研究表明，采用工業(yè)機械手技術(shù)，可以有效地提高港口集裝箱裝卸的自動化水平和生產(chǎn)效率，降低工人的勞動強度，消除原有的事故隱患。由于這是一項探索性的研究課題，還沒有進行物理實驗和聯(lián)機檢測，許多問題還需要進一步的研究和實驗。噸K關(guān)鍵字日工業(yè)機械手集裝箱轉(zhuǎn)鎖可編程控制器串口通信II

簡介：當(dāng)前由于人類長年累月的消耗陸地上的資源已經(jīng)出現(xiàn)匱乏于是海洋資源的開發(fā)越來越受到關(guān)注。隨著人類對海洋資源的開發(fā)和利用對深海作業(yè)裝備的研發(fā)有著迫切的需要。而水下作業(yè)機械手是深海作業(yè)中最重要和應(yīng)用非常普遍的設(shè)備。本文首先介紹了水下機械手在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。根據(jù)實際課題的要求提出了一套機械手系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。建立了機械手的運動學(xué)模型在此基礎(chǔ)上對機械手的可達(dá)工作空間以及特定工況下的工作空間進行了分析并對機械手的設(shè)計過程進行了相應(yīng)的軟件設(shè)計。在上述的基礎(chǔ)上進行了機械手的機械本體設(shè)計。對末端執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其夾緊力進行了設(shè)計和計算。以大臂為例分析了各關(guān)節(jié)的驅(qū)動機構(gòu)對液壓缸進行了布置并計算了驅(qū)動液壓缸的輸出力及液壓缸的主要設(shè)計參數(shù)。利用SOLIDWKS的相關(guān)插件對關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)進行了應(yīng)力分析。繪制完成了機械手機械本體的三維模型及總裝配工程圖。設(shè)計了機械手系統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)。給出了液壓系統(tǒng)的控制原理圖分析了液壓系統(tǒng)的工作過程。建立了電液比例位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型經(jīng)過簡化推導(dǎo)出液壓系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。對液壓系統(tǒng)的元件進行了選型查閱相關(guān)樣本計算出傳遞函數(shù)中的參數(shù)。在MATLAB中建立液壓控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在液壓系統(tǒng)中加入PID控制器整定了三個PID參數(shù)完成對液壓系統(tǒng)的PID校正。對校正前后的液壓系統(tǒng)進行了仿真和比較得到了符合要求的校正結(jié)果。

簡介：點擊查看更多基于小腦模型二自由度機械手的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：隨著陸地資源的不斷消耗人類對海洋資源開發(fā)的步伐加快。作為水下作業(yè)系統(tǒng)的組成部分水下機械手在資源勘探、海底救護等方面發(fā)揮著重要的作用。本文首先闡述了國內(nèi)外水下機械手的研究和發(fā)展現(xiàn)狀。依據(jù)性能指標(biāo)要求建立了工作在深海模擬環(huán)境中的液壓機械手三維模型選定了驅(qū)動方式。利用COSMOSWKS有限元分析軟件對機械手進行靜力分析仿真驗證了在最大負(fù)荷作用下機械手的強度能夠滿足要求。采用DH方法建立機械手的運動學(xué)模型求解得到運動學(xué)正解運用反變換法求得運動學(xué)逆解分別采用蒙特卡洛法和定步距方法對工作空間進行仿真研究編寫MATLABGUI仿真界面比較兩種仿真方法各自的特點。依據(jù)對水下機械手液壓系統(tǒng)的分析和研究設(shè)計了水下機械手的電液位置伺服控制系統(tǒng)。由機械手以非對稱液壓缸作為驅(qū)動機構(gòu)推導(dǎo)了閥控非對稱液壓缸系統(tǒng)的基本方程。對系統(tǒng)進行了靜態(tài)設(shè)計確定液壓動力元件參數(shù)選擇系統(tǒng)組成元件。對系統(tǒng)了進行動態(tài)設(shè)計確定了系統(tǒng)中各個組成元件的傳遞函數(shù)得出機械手電液伺服系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。在SIMULINK環(huán)境下對大臂和小臂電液伺服系統(tǒng)進行了仿真并對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和頻率特性進行了分析。將模糊PID控制方法應(yīng)用于機械手電液控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明與采用傳統(tǒng)PID控制器的電液位置伺服系統(tǒng)相比采用模糊PID控制器的系統(tǒng)對存在負(fù)載擾動的情況更具有適應(yīng)性的特點?；谲壽E規(guī)劃采用模糊PID的控制方法對水下機械手的電液控制系統(tǒng)進行了研究。仿真結(jié)果驗證了以軌跡規(guī)劃為基礎(chǔ)的模糊PID控制方法對水下機械手電液位置伺服控制方法的可行性。

簡介：隨著整個社會對煤炭能源需求量的不斷加大，如何有效提高采煤效率成為一個重要課題。而采煤效率很大程度上取決于綜采工作面安裝回撤這項工作所占用的時間。目前國內(nèi)針對綜采工作面安裝及回撤這項工作所進行的研究較少，安裝回撤效率仍然處在較低的水平。針對井下綜采工作面安裝回撤效率低、勞動強度大這一問題，介紹了一套專門用于綜采工作面安裝與回撤的設(shè)備，雙臂起重機械手是該套設(shè)備的重要組成部分之一，主要用于綜采工作面安裝過程中吊裝刮板輸送機中部槽、電機、減速機、機頭以及工作面端頭支架等設(shè)備的輔助工作。該設(shè)備取代了以往的人工操作，不僅更有效的保證了人員安全，而且極大的節(jié)約了綜采工作面安裝回撤時間。本文以某型號雙臂起重機械手變幅機構(gòu)為研究對象，對其進行結(jié)構(gòu)上的受力分析，有限元分析及優(yōu)化設(shè)計。首先根據(jù)實體結(jié)構(gòu)運用PROE對雙臂起重機械手進行三維實體化建模。并運用大型有限元分析軟件ANSYSWKBENCH對雙臂起重機械手變幅機構(gòu)進行有限元分析。通過靜力學(xué)分析驗證結(jié)構(gòu)的剛度和強度，并在此基礎(chǔ)上對伸縮臂進行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析及屈曲分析。通過模態(tài)分析找出結(jié)構(gòu)固有頻率及主要振型，通過屈曲分析來驗證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。建立變幅機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，確定設(shè)計變量及目標(biāo)變量，以變幅液壓缸受力最小為目標(biāo)函數(shù)，找出約束條件，運用MATLAB優(yōu)化工具箱對鉸點位置進行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果使得鉸點位置進行重新分布，變幅液壓缸受力明顯減小，按照結(jié)論對變幅液壓缸進行重新設(shè)計計算，結(jié)果表明，優(yōu)化后的鉸點位置受力情況的改善使得變幅液壓缸的內(nèi)徑由標(biāo)準(zhǔn)值180MM減小至160MM，變幅液壓缸減小了一個型號。最后根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對變幅機構(gòu)進行重新建模并進行有限元分析，結(jié)果表明，優(yōu)化后的機構(gòu)不但滿足要求，而且機構(gòu)所受的最大等效應(yīng)力及整體變形均有所降低。優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)不但降低了產(chǎn)品制造成本，而且改善了變幅機構(gòu)的力學(xué)性能。