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舰炮含钳爪回转机构的伸爪运动特性研究

兵工学报 2020年第5期41卷 874-880页

作者：彭京徽王德石张弘弨海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033 海军研究院北京100161

针对舰炮含钳爪回转机构运动问题,为获得机构的运动特性,通过模型简化、理论公式推导和算例分析,进行了间歇式含钳爪回转机构伸爪运动的理论与计算研究。以含钳爪回转机构为对象得到机构运动的简化杆件模型,根据伸爪运动过程中的杆件构... 详细信息

针对舰炮含钳爪回转机构运动问题,为获得机构的运动特性,通过模型简化、理论公式推导和算例分析,进行了间歇式含钳爪回转机构伸爪运动的理论与计算研究。以含钳爪回转机构为对象得到机构运动的简化杆件模型,根据伸爪运动过程中的杆件构型变化、多坐标系的转换关系和封闭矢量法进行了机构伸爪的运动学分析;通过机构伸爪受力分析、利用达朗贝尔原理和拉格朗日方程建立了机构伸爪的动力学方程;基于机构的几何参数与驱动参数,进行数学仿真软件MATLAB算例分析和多体动力学仿真软件ADAMS虚拟样机仿真实验,并对比运动分析的理论变化曲线和仿真变化曲线。结果表明:理论曲线与仿真曲线的变化情况基本一致,构型变化会影响机构的动力学特性,转角加速度在构型变化处存在突变现象,偏心销的存在会导致运动轨迹波动,但对定位误差影响较小;此外,偏心销能在减小加速度突变的同时会引起加速度振荡。

关键词：舰炮回转机构机械爪转弹机构运动特性

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煤矸分拣机械爪结构优化设计及有限元分析

机床与液压 2024年第1期52卷 183-189页

作者：张宝锋王鸿飞董雅文宋栓军西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 西安工程大学机电工程学院陕西西安710048

以目前煤矸分拣生产线广泛采用的一种机械爪为研究对象,针对煤矸分拣机械爪抓取不牢固等问题,建立该机械爪的三维模型,在对其进行力学分析计算的基础上,使用Adams软件内置的OPTDES-GRG算法模块对机械爪进行结构优化设计,并用Workbenche... 详细信息

以目前煤矸分拣生产线广泛采用的一种机械爪为研究对象,针对煤矸分拣机械爪抓取不牢固等问题,建立该机械爪的三维模型,在对其进行力学分析计算的基础上,使用Adams软件内置的OPTDES-GRG算法模块对机械爪进行结构优化设计,并用Workbenches对机械爪受力较大的构件和其整体结构进行了应力分析。结果表明,经过结构优化之后的手爪强度满足使用要求,力学性能有了显著提高。

关键词：机械爪结构优化应力分析

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取书分选机器人研究

取书分选机器人研究

作者：蔡亦潜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着全民阅读概念的普及,我国公共图书馆的藏书量不断增加,大量书籍给图书管理工作造成困难。当前图书馆机器人存在自主性较差,取书末端执行器适用条件局限等问题。针对这些问题,本课题的目标是设计一款自主性强、适用范围广的图书馆机... 详细信息

随着全民阅读概念的普及,我国公共图书馆的藏书量不断增加,大量书籍给图书管理工作造成困难。当前图书馆机器人存在自主性较差,取书末端执行器适用条件局限等问题。针对这些问题,本课题的目标是设计一款自主性强、适用范围广的图书馆机器人,其主要工作包括:1、取书机械爪和机械臂的结构设计。2、取书机构控制系统的搭建。3、底盘自主移动功能实现等。具体研究内容如下:首先,深入图书馆环境进行实地调查,对上下书架间的距离、过道的距离等数据进行测量,并对不同情况下图书所受到摩擦力与粘连力进行了实验,从而对机器人整体形状、大小以及所需夹持力等进行了需求分析。并据此提出了通过机械爪夹取图书、机械臂带动夹爪到达图书上方、底盘带动整体移动的机器人整体设计方案。其次,设计了一款模拟人手取书动作的拨取、抓取结合的三指取书机械爪,解决了图书密集排列时由于互相遮挡造成的简单两指机械爪无法进行抓取的问题。对所设计的三指机械爪进行电机选型以及控制系统的设计,并进行了机械爪取书实验,实验结果表明该机械爪在指定位置能够对目标图书有良好的抓取效果。再次,通过比较机械臂类型,提出针对图书馆环境中的书架这一工作平面,使用直角坐标系机械臂来对机械爪进行搭载,对其进行了结构设计。并设计了一款放置在底盘上的可移动书架,以此来实现取书后的种类分选。对机械臂和可移动书架进行了电机选型以及控制系统的设计。最后进行了机械臂联通机械爪的连续取书实验,验证了其具有对目标书架进行连续取书,并将书放进车载书架上不同的格子里进行分选的功能。随后,通过对市面常用机器人底盘类型进行比较,提出使用负载能力较强的阿克曼底盘。通过对该底盘的运动学进行分析,在仿真环境下实现了对底盘的运动控制。构建了仿真图书馆环境,对底盘搭载了Gmapping建图算法后,在仿真环境下通过实验对该算法中参数值进行优化。对仿真底盘搭载move＿base导航功能包并进行了仿真导航实验,验证了阿克曼结构底盘在图书馆环境下实现自主运动的可行性。然后在真实环境下进行了底盘建图和导航的实验,评价了底盘实际建图以及导航效果。并在实验室中搭建了模拟图书馆环境,进行了自主移动实验,评价了其实验效果。最后,对整体系统进行搭建,并进行了机器人到达地图中指定位置,随后进行取书的整体实验,验证了整套系统的可行性,并对该机器人的整体效果进行了评价。

关键词：图书馆机器人自主导航机械臂机械爪

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固体散货自动取样无人机的设计研究

中国口岸科学技术 2022年第6期4卷 21-27页

作者：吴璟唐晨吴宇峰谷翔宇赵伟贾晓旭南京海关工业产品检测中心南京210001 南京市金陵中学南京210029

为了实现固体散货无接触自动化取样,克服人工取样模式的种种弊端,本研究利用无人机的机动性能和悬停能力,在多旋翼无人机平台上连接一个可收放的遥控机械爪,解决了现有无人机产品在载重性能、续航性能和操控性能等方面的问题,开发出一... 详细信息

为了实现固体散货无接触自动化取样,克服人工取样模式的种种弊端,本研究利用无人机的机动性能和悬停能力,在多旋翼无人机平台上连接一个可收放的遥控机械爪,解决了现有无人机产品在载重性能、续航性能和操控性能等方面的问题,开发出一种可远程遥控、符合取样标准要求且可多次重复的自动取样设备。实验结果表明,本套设备不仅大幅提高了取样效率,还弥补了人工取样模式的一些固有缺陷,可以代替现有的人工取样模式,实现取样工作的自动化,并开拓了无人机新的应用领域。

关键词：无人机机械爪取样

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包裹性抓取不规则物品的自反馈机械爪

发明与创新（高中生） 2024年第2期 17-19页

作者：徐博何斌(指导) 北京市第八十中学不详

在城市建设、医疗服务、娱乐生活等领域,都能见到机械爪的身影。但在实际应用中,老式舵机机械爪在工作过程中需负载抓取,这会影响电机的完整性和稳定性。柔性机械爪则在抓取过程中的稳定性不够强。能否在简化电路、减少安全隐患的同时,... 详细信息

在城市建设、医疗服务、娱乐生活等领域,都能见到机械爪的身影。但在实际应用中,老式舵机机械爪在工作过程中需负载抓取,这会影响电机的完整性和稳定性。柔性机械爪则在抓取过程中的稳定性不够强。能否在简化电路、减少安全隐患的同时,让机械爪适配更多抓取对象,更合理、准确地抓取?

关键词：娱乐生活机械爪简化电路抓取安全隐患医疗服务自反馈包裹性

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台秤承重架全自动焊接设备的设计与制造

机床与液压 2020年第16期48卷 68-71页

作者：徐平凡肖文勋王哲王文彬中山职业技术学院机电工程学院广东中山528404 华南理工大学电力学院广东广州510640 广东国哲自动化设备有限公司广东中山518000

针对台秤承重架人工焊接定位难、焊接错位和偏移及效率低下等问题,设计一台承重架组件自动焊接设备,主要由自动上下料装置、固定板焊接工位、架耳焊接工位和底掌焊接工位及输送线等组成。自动上下料装置将大架自动放置在输送线,在第一... 详细信息

针对台秤承重架人工焊接定位难、焊接错位和偏移及效率低下等问题,设计一台承重架组件自动焊接设备,主要由自动上下料装置、固定板焊接工位、架耳焊接工位和底掌焊接工位及输送线等组成。自动上下料装置将大架自动放置在输送线,在第一焊接工位完成固定板的焊接,输送带将工件输送到第二焊接工位自动完成两架耳的焊接,然后在第三焊接工位完成底掌的焊接,最后自动码料出生料,整个过程无需人工介入。该设备已应用到实际生产中,通过对比改造前后的数据发现,员工人数从5人减少至1人,生产节拍从60 s/件降低至10 s/件,次品率从21‰大幅度下降至3‰,各项技术指标较好。

关键词：台秤承重架送料装置自动焊接装置机械爪

基于FOC和ESP32的柔性软胚机械爪设计

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微处理机 2023年第3期44卷 50-53页

作者：黄仕凰林科业黄浩涛陈洪财韩山师范学院物理与电子工程学院广东潮州521041

陶瓷产品生产过程中需要将成型的软胚多次搬运,依靠人工搬运费时费力,研究陶瓷异型软坯抓握及搬运的智能化关键技术有很大的应用价值及市场前景,因此提出一种新型的柔性软胚机械爪的设计方法。机械爪的硬件电路结构主要基于Apache2.0开... 详细信息

陶瓷产品生产过程中需要将成型的软胚多次搬运,依靠人工搬运费时费力,研究陶瓷异型软坯抓握及搬运的智能化关键技术有很大的应用价值及市场前景,因此提出一种新型的柔性软胚机械爪的设计方法。机械爪的硬件电路结构主要基于Apache2.0开源协议和ESP32 Arduino主控芯片的FOC驱动控制板及无刷电机。建立柔性软胚机械爪的静态及动态模型,通过实验证明该模型的正确性和运行可靠性。设计有助于粤东地区陶瓷企业提高生产自动化水平,促进产业的转型升级。

关键词： ESP32芯片 Arduino应用智能搬运机械爪陶瓷软坯

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基于树莓派智能小车控制系统的设计

中国高新科技 2022年第23期 32-34页

作者：杨国龙杨沛涛湛江幼儿师范专科学校

为实现智能小车的搬运、视频传输和寻迹避障等基本功能,文章研究设计了一款可优先避开障碍物再进行循迹,到达指定地点完成物品搬运,同时还可以利用摄像头进行监控并传输高清影像的智能小车。该智能小车以树莓派作为核心主板,利用红外线... 详细信息

为实现智能小车的搬运、视频传输和寻迹避障等基本功能,文章研究设计了一款可优先避开障碍物再进行循迹,到达指定地点完成物品搬运,同时还可以利用摄像头进行监控并传输高清影像的智能小车。该智能小车以树莓派作为核心主板,利用红外线循迹模块和超声波避障模块实现循迹和避障功能;在此基础上,通过加装双轴直流减速电机操控机械爪的运动,完成物品的抓取。该智能小车利用高清摄像头实时获取智能小车运行过程中的视频图像数据,再搭载蓝牙模块、Wi-Fi模块与手机或电脑进行通讯,将获取到的视频图像数据实时传送到手机端或电脑端。实验证明,该智能小车能够实现循迹避障、搬运物品、实时将视频图像数据传输到手机或电脑实现监控等功能。该智能小车在物体运输、智能探测和巡逻监控等领域有着广泛的应用。

关键词：树莓派智能小车循迹避障机械爪搬运

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水下管道清污机器人舱体及清理机构设计

南方农机 2022年第18期53卷 130-133,152页

作者：张祥祥倪援檀祎邢为谷芳西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西咸阳712100

针对浅水区域水下管道外壁人工清理成本高、传统水下机器人清理效果不佳的问题,课题组使用SolidWorks软件对机器人舱体及清理机构的结构进行了研究,设计了一款通过改变自身重力实现上浮下潜,利用机械爪夹持管道外壁,再使用毛刷清理水下... 详细信息

针对浅水区域水下管道外壁人工清理成本高、传统水下机器人清理效果不佳的问题,课题组使用SolidWorks软件对机器人舱体及清理机构的结构进行了研究,设计了一款通过改变自身重力实现上浮下潜,利用机械爪夹持管道外壁,再使用毛刷清理水下管道的清污机器人。通过ANSYS Workbench软件进行仿真分析,验证结构的合理性。仿真结果表明,该机器人结构简单,便于制造,具有较高的实用价值。

关键词：水下机器人舱体机械爪仿真