烟箱清扫机器人柔性手抓卡具的设计研究
机器人手抓控制系统设计研究
机器人手抓控制系统设计研究机器人手抓控制是机器人技术中重要的一环，其优良的控制方案是机器人能够顺利执行任务的保障之一。
这需要结合机器人的动力学、控制理论、电路设计等多个方面进行研究，从而提高手抓的稳定性、抓取效率和精度等方面。
本文将从机器人手抓的控制结构、控制算法、硬件设计、软件开发等多个方面进行论述。
一、机器人手抓的控制结构机器人手抓的控制结构一般分为正向控制和反向控制两种。
正向控制是将外界需要执行的任务通过控制信号输入机器人手抓，并通过机器人手抓的运动反应实现任务执行的过程。
反向控制是将机器人手抓的运动反馈信号输入至控制器，并与期望的运动目标进行比较，产生误差信号，将误差信号通过反馈控制器产生控制信号，从而实现一系列闭环控制，使机器人手抓的操作精度和稳定性得到保证。
机器人手抓一般采用数控系统来实现控制。
如果需要多个机器人协作执行任务，则需要建立集成控制系统，实现分布式控制。
集成控制系统依靠现代电子和计算机技术，实现大规模分布式控制。
本文主要以单个机器人手抓控制系统为研究对象，探讨机器人手抓控制算法、硬件设计和软件开发等相关问题。
二、机器人手抓控制算法机器人手抓控制算法是机器人手抓实现任务的核心。
常见的控制算法主要有PID控制、自适应控制和模糊控制等。
PID控制算法是机器人手抓控制算法中最基础的控制算法之一，通过调整PID参数可以达到手抓控制的目标。
自适应控制是在PID控制的基础上，通过自适应算法实现参数的自适应调整,来适应不同的控制环境，实现控制优化。
模糊控制算法是最近10多年发展起来的一种新型控制方法，它通过建立模糊控制器来精确估计系统动态特性，实现高精度控制。
除了上述几种控制算法，还有模型预测控制、滑模控制、神经网络控制等高级控制算法。
各种控制算法的优点各不相同，针对不同的控制任务选择合适的控制算法对于机器人手抓控制来说至关重要。
三、机器人手抓硬件设计机器人手抓硬件设计主要是指机器人手抓的制作和电路设计等方面。
机器人抓取和操作技术研究与设计
机器人抓取和操作技术研究与设计随着科技的不断发展，机器人技术正日益成为现实生活中的重要组成部分。
机器人的抓取和操作技术是机器人技术领域的关键技术之一，其研究和设计对于实现机器人在各个领域的应用具有重要意义。
在本文中，我们将探讨机器人抓取和操作技术的研究进展，并提出一种设计方案。
一、机器人抓取技术的研究机器人的抓取技术是机器人实现物体抓取和操控的基础。
目前，机器人抓取技术主要分为物体检测、抓取策略和控制三个方面。
1. 物体检测物体检测是机器人实现精确抓取的关键技术之一。
目前，常用的物体检测方法包括图像识别、深度学习和传感器融合等。
图像识别是一种基于视觉的物体检测方法，通过图像处理和模式识别算法来实现物体的识别和定位。
深度学习则是一种基于神经网络的物体检测方法，通过训练模型来实现物体的检测和分类。
传感器融合则是将多种传感器的数据进行融合，以提高物体检测的准确性和鲁棒性。
2. 抓取策略抓取策略是机器人抓取技术的关键环节，用于确定机器人应该如何抓取目标物体。
目前，常用的抓取策略包括力控抓取和视觉伺服抓取。
力控抓取是通过力传感器来控制机器人的抓取力度和位置，以实现对物体的精确抓取。
视觉伺服抓取则是利用相机和图像处理算法来实现对物体的视觉控制，使机器人能够根据实时图像调整抓取位置和力度。
3. 控制控制是机器人抓取技术的最后一环，用于控制机器人执行抓取任务。
目前，常用的控制方法包括PID控制、运动规划和轨迹跟踪等。
PID控制是一种基于反馈的控制方法，通过不断调节机器人关节的位置和力度，以达到期望的抓取效果。
运动规划则是根据机器人的动力学模型和环境信息，设计出合理的运动路径，使机器人能够有序地完成抓取任务。
轨迹跟踪则是将运动规划得到的路径转化为机器人关节的控制指令，实现对机器人运动的控制。
二、机器人操作技术的研究机器人操作技术是机器人实现各种操作任务的关键技术之一。
机器人操作技术包括视觉操作、力控操作和自主操作三个方面。
机器人抓取与操作控制方法研究与设计
机器人抓取与操作控制方法研究与设计摘要：随着人工智能和机器人技术的快速发展，机器人在工业、医疗、军事等领域中的应用越来越广泛。
机器人抓取与操作控制方法的研究和设计是实现机器人智能化的关键之一。
本文将重点探讨机器人抓取与操作控制方法的研究现状、存在的问题以及未来的发展方向。
1. 引言机器人在现代社会中的应用越来越普遍，其能够完成一些重复性的、危险的或者需要高精度的工作。
机器人的操作控制和抓取能力直接影响其应用范围和效果。
因此，研究和设计高效的机器人抓取与操作控制方法具有重要意义。
2. 机器人抓取方法的研究与设计机器人抓取是机器人实现操作功能的基础，其主要包括物体识别、姿态估计和运动规划等步骤。
目前，常见的机器人抓取方法主要有夹持抓取、表面抓取和形状抓取等。
2.1 夹持抓取方法夹持抓取是最常见的机器人抓取方式之一，通过机械手的夹爪夹持物体，并保持抓取力以保证物体不会滑落。
夹持抓取方法具有抓取稳定性高、适用范围广等优点，但在抓取形状不规则或表面光滑的物体时存在一定的难度。
2.2 表面抓取方法表面抓取方法是通过机器人末端工具与物体表面摩擦力来实现抓取，如利用磁力吸附、粘性表面等方式。
表面抓取方法适用于光滑表面的物体，但对于形状不规则或表面粗糙的物体抓取效果较差。
2.3 形状抓取方法形状抓取方法是根据物体的形状特征进行抓取，通常需要与物体形状匹配的机器人末端工具。
形状抓取方法适用于特定形状的物体，但对于形状变化较大的物体，如液态物体则无法实现有效抓取。
3. 机器人操作控制方法的研究与设计机器人操作控制方法是机器人执行抓取任务的关键，主要包括路径规划、运动控制和力控制等。
目前，常见的机器人操作控制方法主要有运动规划、力控制和视觉伺服等。
3.1 运动规划方法运动规划是实现机器人高效移动和执行任务的基础，其主要目标是确定机器人在空间中的轨迹和位置。
常见的运动规划方法包括基于模型的规划算法、基于搜索的规划算法和基于学习的规划算法等。
油烟管道清洁机器人的设计
• 123•1 清洁机器人的总体设计1.1 总体设计方案控制芯片是油烟管道清洁机器人的核心，用软件的方式来代替复杂的硬件电路设计，减低设计的困难程度，更方便简单地实现各种功能，并且可以很好地完成初始设计的要求。
整体设计方案的系统框图如图1所示，包括单片机STC89C52、驱动模块、检测模块、信号接收模块、电源模块、冲洗模块组成。
图1 清洁机器人系统结构原理STC89C52单片机是系统实现智能功能的核心。
通过烧录进单头拍摄，上传数据给zigbee 无线通信模块，最后再由无线通信模块把数据传送给上位机，通过上位机显示拍摄画面。
如图2所示为检测和监测模块系统设计框图。
图2 检测和监测模块系统框图2 清洁机器人的硬件设计2.1 电源模块的设计本设计采用LM7805CV 稳压芯片作为稳压电源的核心设计。
LM7805CV 稳压芯片可以输出稳定的5V 电压，其输出电流可以达到1.5A ，因为内含限流保护电路，所以可以防止负载短路烧毁器件。
电路原理图如图3所示。
2.2 驱动模块的设计图4是模块设计的电路原理图，有L298N 驱动电路和保护电路两部分。
用于驱动直流电机正反转和调速。
油烟管道清洁机器人的设计濮阳县职业技术学校 王莲进图3 5V稳压电源模块片机的程序，根据信号接收模块传入的信息，自动控制油烟管道清洁机器人实现各种设计功能。
驱动模块主要由L298N 芯片组成。
用于驱动行走电机。
行走电机主要控制四个车轮转速以实现油烟管道清洁机器人的运动。
信号接收模块主要由红外转弯传感器左右各一个，红外防坠传感器一个和红外碰撞传感器前方和左右各一个组成。
这些传感器用于控制机器人的行走方向，实现转弯和防坠落功能。
电源模块采用充电电池给提供的7.2V 电压转换为稳定的可供微控制器，传感器和其他模块使用的5V 电压。
冲洗模块采用电磁阀控制冲洗直流电机工作。
由单片机控制电磁阀的开闭。
冲洗直流电机控制冲洗高压水枪负责冲洗油烟管道里的油烟。
新型柔性抓取机械手的设计方法
结构设计ꎬ采用悬臂梁的大挠度变形来等效机械手末端执行元件的力学模型ꎬ 用
ＭＡＴＬＡＢ 软件中的 ｏｄｅ４５ 函数对其进行力学性能求解ꎬ并用 ＡＮＳＹＳ 有限元分析软
件对倒梯形柔性片进行强度验算ꎮ 结果 完成了柔性抓取机械手的原理方案设计和
端运动ꎮ 这些装置存在抓取效率低、与目标
可获得柔性抓取机械手的运动方案解集ꎮ
物是点接触、接触载荷较大的缺陷ꎬ不能胜任
(ｃｖｊ)２ ＝(ｃ１ ｖ１ ｊ１ )２ (ｃ２ ｖ２ ｊ２ )２ (ｃｍ ｖｍ ｊｍ )２ . (２)
不规则、脆(软) 性物体的抓取工作ꎮ 为此ꎬ笔
式(２) 求得的方案数量庞大ꎬ需要结合
型如图 ３ 所示ꎮ
图 ３ 柔性片的结构
Ｆｉｇ ３ Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｈｅｅｔ
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
ａ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｇｒａｓｐｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒꎻｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌꎻｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｈｅｅｔꎻｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ
为满足对大小不一、形状不规则、易碎或
结构设计ꎬ静力学分析得到末端最大变形量的数值结果满足精度要求ꎬ确定了机械手
末端执行元件的最佳结构形状为倒梯形ꎮ 结论 在同等条件下ꎬ倒梯形柔性片具有更
好的弯曲性能ꎬ为机械手的抓取提供了更好的柔顺自适应能力ꎻ以该结构充当末端执
行元件不仅能实现机械手更大的抓持范围ꎬ还能更大限度地节省材料ꎮ
关键词 抓取机械手ꎻ倒梯形ꎻ柔性片ꎻ结构设计
基于IPMC材料的柔性抓捕机构设计
１ 引言
空间飞行器的在轨抓捕技术对解决失效卫星 的在轨回收等问题具有重要意义ꎮ 传统抓捕方式 一般采用具有机械传动能捕ꎬ例 如ꎬ孙冲等针对自由翻滚的故障卫星提出了一种
外包络抓捕方式ꎬ研究了机械臂的最优路径规划 以及抓捕过程中关节角的约束问题[１] ꎻ介党阳等 提出一种空间网状捕获方式ꎬ提高了末端执行器 的抓捕容差范围[２] ꎻＹｏｓｈｉｄａ 等提出一种利用柔性 抓捕结构包裹失效卫星的方法ꎬ但此方法对小型 卫星适用性较差[３] ꎮ 由于抓捕执行器和机械臂 多以金属材料制造ꎬ采用电机、减速器和制动器等
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｏｎ￣ｏｒｂｉｔ ｇｒａｂｂｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｎ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｐａｃｅｃｒａｆｔꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｍａｎｙ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｉｎｓꎬ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ａ ｆｉｖｅ￣ｆｉｎｇｅｒ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｇｒｉｐｐｅｒ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｌｏｗ ｄｒｉｖｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｏｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ( ＩＰＭＣ) . Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ＩＰＭＣ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｎｇｅｒｓ. Ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉａｎｔ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ＩＰＭＣ ｅｎａｂｌｅｄ ｉｔｓ ａｄｈｅｒｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒａｂｂｅｄ ｏｂｊｅｃｔ ｗｉｔｈ￣ ｏｕｔ ｄａｍａｇｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ. Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｏｆ ３ Ｖ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅꎬ ｔｈｅ ｇｒａｂｂｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅｒｉｔｓ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｐｏｗｅｒꎬ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｌｉｚｅ ａｄｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｖｅｒｓｉｏｎ ｃａｐｔｕｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒａｂｂｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｔｈｉｓ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｇｒｉｐｐｅｒ ｍａｙ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｎ￣ｏｒｂｉｔ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｇｒｉｐｐｅｒꎻ ｓｍａｒｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓꎻ ＩＰＭＣꎻ ｏｕｔｐｕｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
机器人抓取力的力学特性优化设计
机器人抓取力的力学特性优化设计随着科技的不断发展，机器人在各行各业中的应用越来越广泛。
其中一个重要的应用领域就是机器人的抓取能力，也称为抓取力。
机器人的抓取力对于完成各种任务至关重要，如工业生产中的零件装配、仓储物流中的搬运等。
因此，机器人抓取力的力学特性优化设计成为研究的热点之一。
机器人抓取力的力学特性优化设计涉及多个方面。
首先是机器人手指的设计。
手指是机器人与物体之间直接接触的部分，其形状和材料对抓取力产生重要影响。
传统的机器人手指一般采用硬材料，如金属，以获得较大的抓取力。
然而，硬材料容易产生划伤和损坏物体的问题。
近年来，有研究人员提出了采用柔性材料制作手指的方法。
柔性手指具有较好的适应性，能够更好地拟合物体表面，从而提高抓取力，并减少对物体造成的损伤。
其次是机器人手指的结构设计。
传统的机器人手指大多采用两指或三指的结构，这种设计可以提供足够的抓取力，但对于一些形状复杂的物体，抓取能力有限。
因此，一些研究人员提出了多指手指的设计。
多指手指能够根据被抓取物体的形状进行调整，提供更好的抓取力。
此外，还有一些新颖的手指结构被提出，如灵巧手指和指尖摩擦控制手指。
这些手指结构通过改变指尖的形状和表面纹理，能够更好地适应不同物体表面，从而提高抓取力。
除了手指的设计，机器人抓取力的力学特性还与机器人的控制算法和传感器有关。
机器人控制算法可以根据被抓取物体的形状和材料，调整机器人手指的力学特性，从而提供适当的抓取力。
同时，传感器的应用也非常重要。
传感器可以监测机器人手指与物体之间的接触力和摩擦力，从而实时调整机器人手指的抓取力，确保抓取过程的稳定性和准确性。
在机器人抓取力的力学特性优化设计过程中，还有一些其他要考虑的因素。
例如，机器人手指的耐磨性和寿命、机器人抓取力的精度和稳定性等。
这些因素都与机器人的应用场景和使用环境密切相关，需要在设计过程中进行全面考虑。
总之，机器人抓取力的力学特性优化设计是一个涉及多个方面的复杂问题。
多用途抓取类机械手设计及分析
多用途抓取类机械手设计及分析一、引言随着工业化的快速发展，机器人技术越来越广泛地应用于各种制造行业中。
机械手是工业机器人中的一种典型类型，主要用来执行各种不同的作业任务，例如装配、搬运、喷涂、焊接等。
这种机器人具有高效、精准、稳定等特点，可以大大提高生产效率和质量。
对于航天、军工、汽车等制造业，机械手也非常重要。
机械手通常由机械结构、控制系统、传感器等组成。
本文主要关注机械手的机械结构部分，介绍多用途抓取类机械手的设计和分析。
二、机械手的多功能抓取设计机械手的核心部分是抓取装置，不同的抓取方式可以实现各种不同的操作。
多用途抓取类机械手设计的目的是实现多种不同抓取操作的灵活切换。
这要求机械手的抓取结构能够适应不同的工件形状和尺寸，并且可靠性和精度都要达到一定的要求。
在设计过程中，需要综合考虑以下因素：1. 抓取力和精度抓取力是指机械手的抓取结构对工件施加的力大小，通常需要确保足够的力量才能保证工件的稳定性和安全性。
精度是指机械手的抓取结构对工件位置的精准控制能力。
在多用途抓取类机械手的设计中，抓取力和精度需要兼顾，保证机械手可以很好地适应各种不同的操作需求。
2. 抓取方式的多样性机械手的抓取方式可以有很多种，例如夹爪式、磁性、吸盘式等。
不同的抓取方式有不同的适用范围和限制条件，需要在设计中考虑。
多用途抓取类机械手需要支持多种不同的抓取方式，以保证机械手的灵活性和多功能性。
3. 结构可靠性和稳定性机械手的抓取结构需要具有良好的可靠性和稳定性，以确保机械手可以长时间稳定地工作。
因此，在设计中需要充分考虑机械结构的材料、加工工艺、强度和刚度等因素。
4. 人机交互性机械手作为工业机器人的一种，通常需要与人类操作员相互协作。
在设计中需要充分考虑机械手的人机交互性，保证机械手的安全性和操作便捷性。
5. 维护性和可维修性机械手不可避免地会出现故障，机械手的设计需要考虑维护性和可维修性，以便于维修和保养。
三、多用途抓取类机械手的分析多用途抓取类机械手的设计需要综合考虑多个因素，下面对机械手的关键部件和工作原理进行简要分析。
柔性机械手爪的设计与优化
柔性机械手爪的设计与优化近年来，随着机器人技术的迅猛发展，柔性机械手爪作为机器人执行器的重要部件，也得到了越来越多的关注和研究。
相较于传统的刚性机械手爪，柔性机械手爪具有更高的灵活性和适应性，能够更好地适应不同形状和尺寸的物体。
本文将探讨柔性机械手爪的设计与优化，讨论其在工业自动化领域中的应用前景。
首先，柔性机械手爪的设计需要考虑多个因素。
首要问题是材料的选择。
采用弹性材料可以使机械手爪具有适应性和柔韧性，例如聚氨酯和硅胶等材料。
其次是结构的设计，柔性机械手爪应具备合适的弯曲和扭转能力，能够模拟人手的灵活动作。
此外，机械手爪还需要具备适当的力量和抓握能力，以确保稳定抓取不同重量和形状的物体。
在柔性机械手爪的设计过程中，还需要考虑机械手爪与工作环境的适应性。
不同的工作环境可能会有不同的物体形状和材料特性，因此机械手爪的设计应具备足够的灵活性以适应这些变化。
例如，在抓取不规则形状的物体时，机械手爪可以通过调整自身形状来适应目标物体的曲线。
然而，柔性机械手爪的设计并非一蹴而就，在实际中会面临一些挑战。
首先是机械手爪的精确控制。
由于机械手爪的柔软性和可变性，其控制较为复杂。
需要利用传感器和算法来实时感知和调整机械手爪的形态，以确保抓取的准确性和稳定性。
其次，柔性机械手爪在应用过程中容易受到外界干扰，例如摩擦力和物体表面的摩擦力。
因此，在设计柔性机械手爪时，需要充分考虑这些干扰因素，以提高其抓取效果和稳定性。
优化柔性机械手爪的问题是一项具有挑战性的任务。
优化的目标是使机械手爪在不同应用场景下实现更好的抓取性能和效率。
一种常见的优化方法是使用进化算法，通过迭代和评估不同设计参数和结构的组合，以最大化抓取效果。
在优化柔性机械手爪时，还需要考虑实际生产和使用的成本和可行性。
因此，综合考虑多个因素，找到最优的设计参数和结构组合是优化的关键。
柔性机械手爪在工业自动化领域中具有广阔的应用前景。
通过合理的设计和优化，柔性机械手爪可以实现高效的物体抓取和搬运，提高生产效率和质量。
机器人柔性抓取试验平台的设计与抓持力跟踪阻抗控制_王学林
发送多路 PWM 脉冲序列，频率为 500 Hz。选用的伺服 电机额定速度为 12 100 r/min，即 202 r/s。其手指移动速 度为： vi = i2 vR (100di − 50) / 50i1i3 （2） 式中：vR 为电机额定速度，m/s；di 为第 i 个伺服电机占 空比；vi 为第 i 个手指速度，m/s。 1.3 力传感系统设计 力 FSR 传感器直径 25.4 mm，厚度 0.203 mm，柔韧 性高，可贴在双指平面测量力和力变化速率。FSR 是一 种随着有效表面上压力增大而输出阻值减小的高分子薄 膜，在其信号地串接 RM=500 K 电阻，使用的激励电源为 恒压 5 V，采集力传感器阻值变化产生的相对电压变化， 其公式为： vout = (v + ) /(1 + rFSR / rM ) （3） 式中：v+为激励电源，+5 V；rFSR 为传感器受压产生的电 阻变化；vout 为实测电压，单位为电压 v。 力 FSR 传感器在使用前必须进行标定，标定后的曲 线轨迹如图 3 所示，其实测电压与压力拟合公式为：
柔顺气动手爪的设计研究
（ ａ ｇｈ ｕ Ｐ ｌ ｅ ｈ ｉ Ｃ ｌ ｇ ， ａ ｇｈ ｕ２ ５ ０ ， ｈｎ ） Ｙ ｎ ｚｏ ｏ ｔｃ ｎｃ ｏ ｅｅ Ｙ ｎ ｚ ｏ ２ ０ ９ Ｃ ｉａ ｙ ｌ
Ａｂｔａ ｔＯ ｅｏ ｅｉ ｐｒ ｎ ｒｑ ｉ ｍ ｎｓ ｆ ｂｔ ｒ ｐｒ ｓ ｒｓｉｇｏｊｃ ｆ ａ ｄｃｍ ｌ ｎ ａ． ｓ ｃ ： ｎ ｆｈ ｏｔ ｔｅ ｕｒ ｅ ｔ ｏ ａｒ ｏ ｇ ｐ ｅ ａｐｎ ｂｅｔ ｉ ａ ａ ｎ ｏ ｐｉ ｔ ｙ ｒ ｔ ｍ ａ ｅ ｏ ｉ ｉｇ ｓｎ ｓ ｅ ａ ｗ
关 键 词 ： 动肌 肉 ； 爪 ； 顺 性 ； 取 操 作 气 手 柔 抓
中Байду номын сангаас图分 类 号 ：Ｐ ４ Ｔ２ １
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ８— ６ ３ ２０ ） ２ ０ ３一 ３ １０ ３ ９ （０ ８ ０ —０２ ｏ
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｌ ｘ ｂ ｅ Ｇｒ ｐ ｅ ｔ ａ ｅ ｙ Ｐｎ ｕ ａ ｉ ｕ ｃ ｅ ｓｇ ｆ ｔ ｅ Ｆ ｅ ｉ ｌ ｉ ｐ ｒ Ａｃ ｕ ｔ ｄ ｂ ｅ ｍ ｔｃ Ｍ ｓ ｌ ｓ
（ 扬州 职业 大学 ， 江苏 扬州
摘
２５ ０ ） ２ ０９
要 ： 全 柔顺 地 抓 取 对 象是 机 器 人 手 爪 的 一 项 重要 指 标 ， 安 气动 肌 肉作 为 一 种 类 似 生物 肌 肉 的 柔性 驱
动 器 ， 以有 助 于 实现 这 一 目标 。文 中讨 论 基 于 生物 运 动 机 制 的 仿 人 两指 手 爪 的 结 构 和 工 作 原 理 ， 析 了气 可 分 动 肌 肉的输 入 压 力是 决 定 手 指抓 取 力和 手 指 张 角 大小 的 唯 一 因素 ， 手 指 的 柔顺 控 制 提 供 了理 论依 据 。 为
基于图像识别的仿生柔性抓取装置
基于图像识别的仿生柔性抓取装置软性抓取装置是一种仿生机器人技术，被广泛应用于智能制造、机器人操作和医疗领域等。
本文提出一种基于图像识别的仿生柔性抓取装置，介绍了其运作原理、结构和技术特点，并探讨了其在柔性抓取领域的应用前景。
1. 软性抓取装置简介软性抓取装置是一种仿生机器人技术，其工作原理类似于人类手掌的形状变化。
不同于传统的机械臂和手爪，软性抓取装置可以适应不同形状的物体，并具有良好的柔性和精确度。
软性抓取装置由传感器、控制器和执行器组成，其中传感器用于获取被抓取物体的形状和大小信息，控制器用于实现抓取的操作，执行器则用于调整装置的形状以适应被抓取物体的形状。
基于图像识别的仿生柔性抓取装置是一种新型的软性抓取技术，它利用图像识别技术获取被抓取物体的形状和大小信息，并通过控制器和执行器实现抓取的操作。
具体来说，该装置利用摄像头采集物体的图像，然后通过图像处理技术提取物体的轮廓信息，进而确定被抓取物体的形状和大小。
在确定了物体的形状和大小后，该装置调整自身的形状，将自身形状与物体形状紧密贴合，最终实现抓取。
3. 技术特点（1）精度高：利用图像识别技术获取被抓取物体的形状和大小信息，并通过控制器和执行器实现抓取的操作，使得该装置的抓取精度高，能够适应不同形状和大小的物体。
（2）柔性好：该装置具有较好的柔性，能够适应不同形状和大小的物体，同时可以调整自己的形状，与物体形状紧密贴合，实现抓取。
（3）应用范围广：基于图像识别的仿生柔性抓取装置可应用于智能制造、机器人操作和医疗领域等，例如在智能制造领域中，该装置可用于对不规则形状的零部件进行抓取；在医疗领域中，该装置可用于对人体柔软组织进行操作。
4. 应用前景随着人工智能技术和机器人技术的不断发展，基于图像识别的仿生柔性抓取装置具有广阔的应用前景。
在智能制造领域中，该技术能够提高生产效率和产品质量，同时减少了劳动力成本；在医疗领域中，该技术能够实现对柔软组织的精确控制操作，提高手术的成功率和安全性；在机器人操作领域中，该技术能够提高机器人的操作精度和可靠性，实现更加复杂的操作任务。
一种软轴传动柔性手指欠驱动机械手设计及其动态抓取过程分析
收稿日期：2019-10-25基金项目：国家科技支撑计划：江苏省数控一代机械产品创新区域应用示范工程（2015BAF25B01）作者简介：王强（1995 -），男，陕西大荔人，硕士研究生，研究方向为机械电子工程。
一种软轴传动柔性手指欠驱动机械手设计及其动态抓取过程分析Design of an underactuated manipulator with flexible finger drivenby flexible shaft and analysis of its dynamic grasp planning王 强1，2，章 军1，2，徐丁峰1，2，周 浪3WANG Qiang 1，2, ZHANG Jun 1，2, XU Ding-feng 1，2, ZHOU Lang 3（1.江苏省食品先进制造装备重点实验室，无锡 214122；2.江南大学 机械工程学院，无锡 214122；3.华中科技大学 无锡研究院，无锡 214174）摘 要：欠驱动机械手因其高负载能力、抓取范围广泛、控制方法简单等特点，成为末端抓持器领域的研究热点。
目前欠驱动机械手大多采用连杆传动、腱传动方式，负载能力、抓取范围受到了一定的限制，同时也使得抓取模式比较单一，抓取过程无法细化控制。
介绍了一种采用软轴传动的柔性手指的欠驱动机械手，配合柔性手指的指面转位、扭弹簧预紧角调节装置，扩展了欠驱动机械手的抓取空间，并保证抓取过程各个状态独立可控；同时基于MATLAB的简化结构模型碰撞逻辑对抓取过程与接触状态进行的一系列分析——状态划分、状态判断、抓取规划，通过AdAMS仿真实验证实状态划分的可行性，并通过角度读取状态的可靠性及该动态抓取规划的操控性。
关键词：欠驱动机械手；动态抓取规划；抓取状态判断；AdAMS仿真中图分类号：TP241.2 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2020)12-0018-050 引言随着机器人技术的大力发展，传统轻工食品行业、新兴物流服务业引进了自动化技术。
一种柔性磁吸机器人辅助抓手
一种柔性磁吸机器人辅助抓手
（19）中华人民共和国国家知识产权局
（12）发明专利申请
（10）申请公布号
CN110434883A
（43）申请公布日2019.11.12（21）申请号CN201910546061.0
（22）申请日2019.06.23
（71）申请人黑龙江省科学院自动化研究所
地址150090黑龙江省哈尔滨市南岗区汉水路265号
（72）发明人国思茗
（74）专利代理机构
代理人
（51）Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
（54）发明名称
一种柔性磁吸机器人辅助抓手
（57）摘要
本发明公开了一种柔性磁吸机器人辅助抓
手，包括调节箱、夹紧箱、安装箱和安装板，安
装箱的一侧与安装板的一侧通过焊锡固定连接，
安装箱内腔的底部通过支撑板固定连接有第一电
机，第一电机的输出端贯穿安装箱并延伸至安装
箱的一侧，第一电机输出端延伸至安装箱一侧的
一端通过法兰盘与调节箱的一侧固定连接，本发
明涉及机器人技术领域。
该柔性磁吸机器人辅助
抓手，能够便于使用者根据实际情况对不同位置。
卷烟厂管道清洗机器人项目
卷烟厂管道清洗机器人项目一、项目背景卷烟厂生产过程中，管道是不可或缺的设备，但长期使用后会产生积碳和污垢，影响生产效率和卫生安全。
传统的清洗方法需要人工介入，效率低下且存在安全隐患。
为了解决这一问题，卷烟厂管道清洗机器人项目应运而生。
二、项目目标卷烟厂管道清洗机器人项目的目标是设计和开发一种自动化的机器人系统，能够对卷烟厂的管道进行高效、彻底的清洗，提高生产效率和卫生安全。
三、项目需求分析1. 清洗效率•机器人需要具备高效的清洗能力，能够在短时间内完成对管道的清洗工作。
•清洗过程应彻底，能够有效去除管道内的积碳和污垢。
2. 安全性•机器人需要具备良好的安全性能，能够在清洗过程中避免对人员和设备造成伤害。
•机器人应具备自动停止功能，避免意外情况的发生。
3. 自动化程度•机器人应具备自主导航和避障能力，能够自动找到需要清洗的管道并完成清洗工作。
•清洗过程中不需要人工干预，提高清洗效率和生产效率。
4. 数据记录与分析•机器人应能够记录清洗过程中的数据，包括清洗时间、清洗效果等信息。
•清洗数据应进行分析和统计，为后续的管道维护和清洗提供依据。
四、项目方案1. 机器人设计与制造•设计一款具备自主导航和避障能力的清洗机器人，能够根据预设的路径自动找到需要清洗的管道。
•机器人应具备高压水喷射系统，能够对管道进行高效的清洗。
•机器人应具备灵活的结构设计，能够适应不同直径和形状的管道。
2. 控制系统开发•开发一套稳定可靠的机器人控制系统，实现对机器人的远程控制和监控。
•控制系统应能够实时获取机器人的状态和清洗数据，并进行记录和分析。
3. 数据记录与分析系统开发•开发一套数据记录与分析系统，能够对清洗数据进行记录、分析和统计。
•数据记录与分析系统应具备数据可视化功能，方便用户查看清洗效果和管道状态。
五、项目实施计划1. 设计与制造阶段•进行机器人的设计与制造工作，包括机械结构设计、电气控制系统设计等。
•进行机器人的测试和调试，确保其正常运行和稳定性。
新型柔性抓取机械手的设计方法
新型柔性抓取机械手的设计方法
韩泽光;徐向鑫;郝瑞琴;白晓天
【期刊名称】《沈阳建筑大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2022(38)6
【摘要】目的提出一种新型柔性抓取机械手,解决当前抓取机械手结构复杂、驱动单元多、抓取目标物形状和材料受限的问题,确定末端执行元件——柔性片的最佳结构形状。
方法根据输入输出运动特征和实际工作条件完成抓取机械手的原理方案和结构设计,采用悬臂梁的大挠度变形来等效机械手末端执行元件的力学模型,用MATLAB软件中的ode45函数对其进行力学性能求解,并用ANSYS有限元分析软件对倒梯形柔性片进行强度验算。
结果完成了柔性抓取机械手的原理方案设计和结构设计,静力学分析得到末端最大变形量的数值结果满足精度要求,确定了机械手末端执行元件的最佳结构形状为倒梯形。
结论在同等条件下,倒梯形柔性片具有更好的弯曲性能,为机械手的抓取提供了更好的柔顺自适应能力;以该结构充当末端执行元件不仅能实现机械手更大的抓持范围,还能更大限度地节省材料。
【总页数】8页(P1121-1128)
【作者】韩泽光;徐向鑫;郝瑞琴;白晓天
【作者单位】沈阳建筑大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.气动柔性五指机械手结构设计及其抓取实验
2.一种软轴传动柔性手指欠驱动机械手设计及其动态抓取过程分析
3.L型板抓取柔性机械手的设计
4.抓取梯形包装盒的柔性机械手结构优化设计
5.机械手柔性抓取切换控制系统设计与仿真分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
烟箱清扫机器人柔性手抓卡具的设计研究工业机器人代表着先进的生产力,是科学技术的结晶,是一个国家工业自动化水平的重要标志。
烟箱清扫机器人在烟草行业中是用来清扫烟箱内残余物料的自动化设备之一。
其性能的优劣直接影响到香烟生产的效率和质量。
因此,对烟箱清扫机器人关键技术的研究具有积极的意义。
首先,本文介绍了德国KUKA机器人公司设计的烟箱自动清扫系统、瑞典ABB 机器人公司开发的烟箱自动清扫系统和昆明船舶设备集团有限公司设计的烟箱清扫机器人的工作原理。
并介绍了三自由度并联机构的研究现状。
其次,本文建立了3-RPS并联机构空间模型。
详细介绍了螺旋理论的原理和使用方法并用该理论分析了3-RPS并联机构的自由度；对3-RPS并联机构运动学进行了详细的研究,包括机构位置正解、位置反解、速度分析、加速度分析；对3-RPS并联机构动力学进行了详细的研究,包括惯性力计算、受力分析、动力平衡等,并对其进行了数值计算；对3-RPS并联机构的工作空间进行了详细的研究,包括并联机构工作空间的限制条件和确定机构工作空间的极坐标法,并结合MATLAB语言对3-RPS并联机构工作空间进行了仿真；对该机构奇异位形做了详细的介绍,并给出了3-RPS并联机构的奇异点。
最后,本文介绍了三自由度并联机构的工程实现,并用MATLAB语言开发了
3-RPS并联机构计算机辅助设计平台。
详细介绍了烟箱清扫机器人柔性手爪卡具的工作原理和设计平台的使用。