本文關鍵詞：基于磁流變液的被動自適應機器人靈巧手研究

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【摘要】：作為機器人裝置的輸出末端,機器人手得到越來越多研究學者的青睞與重視。目前大多數(shù)機器人手的抓取形式一般為主動抓取,抓取時需要在事先規(guī)劃好的接觸點處對目標物體進行抓取操作,控制復雜,效率較低;而被動自適應機器人靈巧手無需預先確定抓取點的位置,對不同形狀的物體可以自動適應性地尋找最佳接觸點進而實施包絡抓取,結構簡單,操作對象廣泛,抓取更易。本文結合磁流變液的特性,提出基于磁流變液的被動自適應機器人靈巧手,并進行相應的研究。文章的主要內(nèi)容如下:首先,通過闡述磁流變液的相關特性,提出了該機器人靈巧手的機構設計方案,分析了其工作過程與工作原理,并確定了相關的結構參數(shù)。然后,對基于磁流變液的被動自適應機器人靈巧手進行了運動學分析,得出了手指末端的工作空間,建立了相應的雅克比矩陣,最后進行了速度、加速度、位姿的正逆運動學解。其次,建立了手指指節(jié)各個接觸點處的坐標系與手掌全局坐標系之間的矩陣映射關系式;對機器人靈巧手進行了靜力學分析,求出了抓取物體時各指節(jié)接觸點處的受力表達式,并分析了影響手指抓取力的各個參數(shù)因素;進行了通電線圈的參數(shù)設計,分析了磁感應強度與電流、磁感應強度與剪切屈服應力之間的關系;。最后,通過Solidworks軟件對機器人靈巧手進行了三維建模,利用快速成型技術加工出了機器人靈巧手機構的部分零件,制作了物理樣機,并進行了抓取實驗,驗證了方案的可行性。
【關鍵詞】：磁流變液 被動自適應 快速成型技術 機器人靈巧手
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 磁流變液8-9
• 1.2 磁流變液在機器人手方面的應用現(xiàn)狀9-11
• 1.3 課題研究的意義11
• 1.4 本文的主要內(nèi)容11-13
• 第二章 機器人靈巧手的結構設計與運動學分析13-31
• 2.1 磁流變液器件的工作模式13
• 2.2 結構設計13-16
• 2.2.1 方案設計13-14
• 2.2.2 手指結構14
• 2.2.3 工作原理14-16
• 2.3 結構參數(shù)16-18
• 2.3.1 手指外部結構參數(shù)16
• 2.3.2 手指內(nèi)部結構參數(shù)16-18
• 2.4 手指工作空間18-26
• 2.4.1 D-H變換矩陣18-19
• 2.4.2 單指機構模型分析19-26
• 2.5 運動學分析26-29
• 2.5.1 正運動學分析26-28
• 2.5.2 逆運動學分析28-29
• 2.6 本章小結29-31
• 第三章 機器人靈巧手的力學分析31-53
• 3.1 接觸點坐標系的矩陣映射31-34
• 3.2 靜力學分析34-47
• 3.2.1 靜力雅克比矩陣34-35
• 3.2.2 接觸靜力學35-40
• 3.2.3 單指內(nèi)部靜力學40-47
• 3.3 磁流變液阻尼力與電流47-52
• 3.3.1 線圈與電流47-50
• 3.3.2 磁場分析50-52
• 3.4 本章小結52-53
• 第四章 機器人靈巧手的三維建模與實物加工53-66
• 4.1 三維模型53-56
• 4.1.1 零部件三維模型53-56
• 4.1.2 整手三維模型裝配56
• 4.2 基于快速成型技術的實物制作56-64
• 4.2.1 快速成型技術簡介56-58
• 4.2.2 FDM熔融沉積成型工藝58-59
• 4.2.3 零件制作59-64
• 4.3 調(diào)試模型64-65
• 4.3.1 單指接觸模型64
• 4.3.2 整手抓取模型64-65
• 4.4 本章小結65-66
• 第五章 結論與展望66-68
• 5.1 工作總結66
• 5.2 工作展望66-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀研究生期間研究成果72-73
• 致謝73

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1 陳林;奚如如;王興松;;套索驅動細長機器人的初步設計與試驗[J];機電工程;2011年03期

2 謝芝馨;;蘇聯(lián)機器人技術述評[J];機械與電子;1989年04期

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5 蘇陸;日本機器人技術與產(chǎn)品[J];全球科技經(jīng)濟w

本文編號：739603