含柔性單元手指機構(gòu)型綜合理論研究
發(fā)布時間:2020-12-21 21:06
平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單,操作和控制較容易,在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療機械等方面有廣泛應用。本文開展對平面閉環(huán)運動鏈的拓撲圖構(gòu)型綜合的研究,構(gòu)造出一系列手指機構(gòu)原型,豐富了含柔性單元構(gòu)件手指機構(gòu)的理論基礎。首先,基于圖論等相關理論知識,在修正的拓撲胚圖中加入二副桿,構(gòu)造數(shù)字拓撲圖。利用特征字符串法對數(shù)字拓撲圖進行同構(gòu)性判定,得到有效數(shù)字拓撲圖。然后對同構(gòu)圖進一步判定,除去實際無效的數(shù)字拓撲圖。對有效的數(shù)字拓撲圖采用鄰接矩陣的判斷方法,計算出所有可能運動鏈,并進行有效性判定,得到全部有效運動鏈組合。其次,根據(jù)有效數(shù)字拓撲圖和相關的構(gòu)型綜合原理與方法,進一步研究了單自由度和多自由度的單、多指機構(gòu),構(gòu)造出了大量的單自由度和多自由度剛性仿生操作機械手指機構(gòu),具有一彎、兩彎、三彎的抓取特性。再次,在剛性拓撲圖中引入柔性連桿單元,提出了含柔性連桿單元的等效拓撲圖,并制定了相應的運動鏈有效性判定準則。在平面拓撲圖的構(gòu)型綜合的基礎上,對含單個和多個柔性單元的拓撲圖進行構(gòu)型綜合的研究與設計,構(gòu)造出含單個和多個柔性單元的不同彎度的具有良好自適應性的手指機構(gòu)。最后,在現(xiàn)有的剛性和含柔性單元手指機構(gòu)的基礎上,利用CAD變量幾...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
魚軟體吸盤機器人
構(gòu)具有高度可變性。借助3D打印技術(shù),使用新型材料打印的柔性手指機構(gòu)理論上可以實現(xiàn)對一般物體的抓取操作,在醫(yī)療、軟體機器人、航空航天等領域有廣闊的應用前景[16]。軟體手指因為其所采用的特殊軟體材料,具有較大的變形能力、自由度和柔順性等特點而具有高度的自適應性,利用其自身材料的柔順性和靈活性可實現(xiàn)安全的與人類和環(huán)境的人機交互。軟體機器人[17]常用的軟體材料有SMA、水凝膠、IPMC等大多采用流體驅(qū)動、物理驅(qū)動、內(nèi)燃爆破驅(qū)動等方式,通常響應復雜,控制方法與動作精度相對較難。圖1-1魚軟體吸盤機器人圖1-2軟體采摘機械手由于在實際抓取過程中的全柔性材料機構(gòu)會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象,還不能精確可靠的抓取物品,這一現(xiàn)象也從側(cè)面反映出現(xiàn)有軟體材料所構(gòu)造全柔性機構(gòu)的可實用性較低,還需要將其與剛性機構(gòu)結(jié)合起來,保證其在具有一定剛度的前提下還具有柔性[16]。此外,因為軟體手具有無限的自由度,這使得其控制比較復雜,很難實現(xiàn)穩(wěn)定而精確的實時控制,目前還沒有完整通用的軟體機器人控制理論[17]。氣動蜂巢軟體結(jié)構(gòu)是天然的剛?cè)岷弦唤Y(jié)構(gòu)體,具有變形幅度大、靈活性高、成本低、功效比大等優(yōu)點,中國科學技術(shù)大學的JiangH等人[18]根據(jù)氣動網(wǎng)絡原理設計出了蜂窩氣動網(wǎng)絡(HPN)
T1Q的TCG與
【參考文獻】:
期刊論文
[1]平面復合連桿機構(gòu)設計及可動性分析[J]. 張春,胡小春,林佳裔. 機械設計與制造. 2020(01)
[2]雙電機協(xié)同控制手指變位與轉(zhuǎn)位的變掌機械手[J]. 范晨陽,章軍,顧新春,周沛興. 機械設計與制造. 2019(10)
[3]基于傅里葉描述子的耦合串聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型尺度融合設計[J]. 朱留憲,呂浩,韓遠飛,趙萍,李祥云. 中國機械工程. 2019(18)
[4]淺析工業(yè)機械手的發(fā)展趨勢及應用[J]. 鄭淮棱,潘琦. 科技風. 2019(20)
[5]軟體機械手研究現(xiàn)狀及其應用[J]. 李雪,房善想,陳爽,張勤儉. 制造業(yè)自動化. 2019(05)
[6]一種并聯(lián)多指靈巧手的設計與運動學分析[J]. 方躍法,周思遠. 食品與機械. 2019(05)
[7]氣動扇形柔性關節(jié)多指靈巧仿人機械手[J]. 宋釗杰,韓建海,李向攀,郭冰菁. 河南科技大學學報(自然科學版). 2019(04)
[8]新型串并混聯(lián)機械手的設計[J]. 張朝君. 內(nèi)燃機與配件. 2019(05)
[9]農(nóng)業(yè)采摘機器人柔性機械手研究[J]. 劉凡,楊光友,楊康. 中國農(nóng)機化學報. 2019(03)
[10]電-氣復合驅(qū)動柔性機械手的設計與研究[J]. 史曉斐,章軍,王城坡. 包裝工程. 2019(03)
博士論文
[1]平面連桿變胞機構(gòu)構(gòu)型綜合推演方法及應用[D]. 孫偉.武漢科技大學 2019
[2]欠驅(qū)動擬人手的設計及抓握操作理論與方法研究[D]. 陳文銳.華中科技大學 2017
[3]平面機構(gòu)類型綜合與機構(gòu)方案創(chuàng)新設計研究[D]. 聶松輝.西安理工大學 2008
碩士論文
[1]機械原理及設計虛擬仿真實驗的設計研究[D]. 何世偉.華北理工大學 2019
[2]基于低熔點合金的變剛度軟體仿人手指研制[D]. 張海容.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]2(2SPR+R+SP)型機構(gòu)和混聯(lián)柔性手理論研究[D]. 霍震楊.燕山大學 2017
[4]三自由度混合驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)型綜合與應用研究[D]. 鄧文竹.中北大學 2014
本文編號:2930504
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
魚軟體吸盤機器人
構(gòu)具有高度可變性。借助3D打印技術(shù),使用新型材料打印的柔性手指機構(gòu)理論上可以實現(xiàn)對一般物體的抓取操作,在醫(yī)療、軟體機器人、航空航天等領域有廣闊的應用前景[16]。軟體手指因為其所采用的特殊軟體材料,具有較大的變形能力、自由度和柔順性等特點而具有高度的自適應性,利用其自身材料的柔順性和靈活性可實現(xiàn)安全的與人類和環(huán)境的人機交互。軟體機器人[17]常用的軟體材料有SMA、水凝膠、IPMC等大多采用流體驅(qū)動、物理驅(qū)動、內(nèi)燃爆破驅(qū)動等方式,通常響應復雜,控制方法與動作精度相對較難。圖1-1魚軟體吸盤機器人圖1-2軟體采摘機械手由于在實際抓取過程中的全柔性材料機構(gòu)會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象,還不能精確可靠的抓取物品,這一現(xiàn)象也從側(cè)面反映出現(xiàn)有軟體材料所構(gòu)造全柔性機構(gòu)的可實用性較低,還需要將其與剛性機構(gòu)結(jié)合起來,保證其在具有一定剛度的前提下還具有柔性[16]。此外,因為軟體手具有無限的自由度,這使得其控制比較復雜,很難實現(xiàn)穩(wěn)定而精確的實時控制,目前還沒有完整通用的軟體機器人控制理論[17]。氣動蜂巢軟體結(jié)構(gòu)是天然的剛?cè)岷弦唤Y(jié)構(gòu)體,具有變形幅度大、靈活性高、成本低、功效比大等優(yōu)點,中國科學技術(shù)大學的JiangH等人[18]根據(jù)氣動網(wǎng)絡原理設計出了蜂窩氣動網(wǎng)絡(HPN)
T1Q的TCG與
【參考文獻】:
期刊論文
[1]平面復合連桿機構(gòu)設計及可動性分析[J]. 張春,胡小春,林佳裔. 機械設計與制造. 2020(01)
[2]雙電機協(xié)同控制手指變位與轉(zhuǎn)位的變掌機械手[J]. 范晨陽,章軍,顧新春,周沛興. 機械設計與制造. 2019(10)
[3]基于傅里葉描述子的耦合串聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型尺度融合設計[J]. 朱留憲,呂浩,韓遠飛,趙萍,李祥云. 中國機械工程. 2019(18)
[4]淺析工業(yè)機械手的發(fā)展趨勢及應用[J]. 鄭淮棱,潘琦. 科技風. 2019(20)
[5]軟體機械手研究現(xiàn)狀及其應用[J]. 李雪,房善想,陳爽,張勤儉. 制造業(yè)自動化. 2019(05)
[6]一種并聯(lián)多指靈巧手的設計與運動學分析[J]. 方躍法,周思遠. 食品與機械. 2019(05)
[7]氣動扇形柔性關節(jié)多指靈巧仿人機械手[J]. 宋釗杰,韓建海,李向攀,郭冰菁. 河南科技大學學報(自然科學版). 2019(04)
[8]新型串并混聯(lián)機械手的設計[J]. 張朝君. 內(nèi)燃機與配件. 2019(05)
[9]農(nóng)業(yè)采摘機器人柔性機械手研究[J]. 劉凡,楊光友,楊康. 中國農(nóng)機化學報. 2019(03)
[10]電-氣復合驅(qū)動柔性機械手的設計與研究[J]. 史曉斐,章軍,王城坡. 包裝工程. 2019(03)
博士論文
[1]平面連桿變胞機構(gòu)構(gòu)型綜合推演方法及應用[D]. 孫偉.武漢科技大學 2019
[2]欠驅(qū)動擬人手的設計及抓握操作理論與方法研究[D]. 陳文銳.華中科技大學 2017
[3]平面機構(gòu)類型綜合與機構(gòu)方案創(chuàng)新設計研究[D]. 聶松輝.西安理工大學 2008
碩士論文
[1]機械原理及設計虛擬仿真實驗的設計研究[D]. 何世偉.華北理工大學 2019
[2]基于低熔點合金的變剛度軟體仿人手指研制[D]. 張海容.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]2(2SPR+R+SP)型機構(gòu)和混聯(lián)柔性手理論研究[D]. 霍震楊.燕山大學 2017
[4]三自由度混合驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)型綜合與應用研究[D]. 鄧文竹.中北大學 2014
本文編號:2930504
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