基于桌面機(jī)械手搬運(yùn)作業(yè)軌跡規(guī)劃及其雙臂協(xié)作的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 05:44
隨著服務(wù)型機(jī)器人在家庭生活、休閑娛樂(lè)、助老助殘等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,使得服務(wù)型機(jī)器人成為機(jī)器人研究方向上的熱點(diǎn)領(lǐng)域。本文研究的桌面機(jī)械手主要面向小工作空間范圍的應(yīng)用場(chǎng)景,利用低成本的桌面機(jī)械手代替工業(yè)級(jí)機(jī)械手對(duì)小體積操作對(duì)象進(jìn)行操作,從而達(dá)到降低成本的目的;同時(shí)還可利用兩臺(tái)桌面機(jī)械手組成的雙臂機(jī)械手進(jìn)行協(xié)作操作完成復(fù)雜的任務(wù)。所以本文將以桌面機(jī)械手的雙臂為研究對(duì)象,對(duì)其建立模型并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,同時(shí)在運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)上求解雙臂工作空間,為后續(xù)工作空間內(nèi)的軌跡規(guī)劃與雙臂協(xié)作提供理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容有:1、針對(duì)搭建整個(gè)桌面機(jī)械手實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所需的硬件進(jìn)行介紹與選型,在滿足桌面機(jī)械手的精度前提下,選用型號(hào)為KS-3527和KS-3518的數(shù)字舵機(jī)作為各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電機(jī),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)芯片外設(shè)資源的要求,選擇STM32F429IGT6作為整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的控制部分。而在硬件模塊設(shè)計(jì)時(shí)介紹了整個(gè)控制系統(tǒng)的電源模塊部分,對(duì)系統(tǒng)電源進(jìn)行合理分配,同時(shí)對(duì)舵機(jī)供電模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行說(shuō)明,還給出了各硬件部分的電路設(shè)計(jì)原理圖,并將控制芯片與各硬件部分之間的引腳連接情況進(jìn)行說(shuō)明。2、首先建立單個(gè)桌面機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)...
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球工業(yè)機(jī)器人的銷售情況
第一章緒論2圖1.1全球工業(yè)機(jī)器人的銷售情況圖1.2全球服務(wù)型機(jī)器人的銷售情況圖1.3全球特種機(jī)器人的銷售情況圖1.4全球各類機(jī)器人的銷售總額比例服務(wù)型機(jī)器人作為未來(lái)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重要分支,具有巨大的市場(chǎng)前景,適用于家庭生活、助老助殘、休閑娛樂(lè)、教學(xué)等各類場(chǎng)景,例如:家庭中的掃地機(jī)器人,廚房里的自動(dòng)洗碗機(jī)以及教育示教的書(shū)法機(jī)器人等。而這些服務(wù)型機(jī)器人由于具有體積孝輕便的特點(diǎn),所以適用于一些工作空間范圍較小的實(shí)際場(chǎng)景。假設(shè)被操作對(duì)象的體積較小,這時(shí)使用工業(yè)機(jī)器人來(lái)對(duì)被操作對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)未免“大材小用”。因此,輕量級(jí)桌面機(jī)械手便應(yīng)運(yùn)而生,桌面機(jī)械手可以在保證機(jī)器手操作精度的同時(shí),專門(mén)針對(duì)小體積對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)。桌面機(jī)械手不僅可以在操作小體積對(duì)象的應(yīng)用場(chǎng)合里代替工業(yè)機(jī)械手,而且能夠保證操作時(shí)的工作精度,同時(shí)避免在非必要工位點(diǎn)采用工業(yè)機(jī)械手的情況發(fā)生,從而進(jìn)一步降低采購(gòu)機(jī)械手的設(shè)備成本。所以在工作空間較小的情況下,針對(duì)體積較小的操作對(duì)象開(kāi)發(fā)出一款低成本的輕量級(jí)桌面機(jī)械手來(lái)替代工業(yè)機(jī)械手,是今后從事機(jī)械手研究領(lǐng)域的技術(shù)人員所需進(jìn)一步完成的任務(wù),而桌面機(jī)械手也將成為機(jī)器手領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支方向。
第一章緒論2圖1.1全球工業(yè)機(jī)器人的銷售情況圖1.2全球服務(wù)型機(jī)器人的銷售情況圖1.3全球特種機(jī)器人的銷售情況圖1.4全球各類機(jī)器人的銷售總額比例服務(wù)型機(jī)器人作為未來(lái)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重要分支,具有巨大的市場(chǎng)前景,適用于家庭生活、助老助殘、休閑娛樂(lè)、教學(xué)等各類場(chǎng)景,例如:家庭中的掃地機(jī)器人,廚房里的自動(dòng)洗碗機(jī)以及教育示教的書(shū)法機(jī)器人等。而這些服務(wù)型機(jī)器人由于具有體積孝輕便的特點(diǎn),所以適用于一些工作空間范圍較小的實(shí)際場(chǎng)景。假設(shè)被操作對(duì)象的體積較小,這時(shí)使用工業(yè)機(jī)器人來(lái)對(duì)被操作對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)未免“大材小用”。因此,輕量級(jí)桌面機(jī)械手便應(yīng)運(yùn)而生,桌面機(jī)械手可以在保證機(jī)器手操作精度的同時(shí),專門(mén)針對(duì)小體積對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)。桌面機(jī)械手不僅可以在操作小體積對(duì)象的應(yīng)用場(chǎng)合里代替工業(yè)機(jī)械手,而且能夠保證操作時(shí)的工作精度,同時(shí)避免在非必要工位點(diǎn)采用工業(yè)機(jī)械手的情況發(fā)生,從而進(jìn)一步降低采購(gòu)機(jī)械手的設(shè)備成本。所以在工作空間較小的情況下,針對(duì)體積較小的操作對(duì)象開(kāi)發(fā)出一款低成本的輕量級(jí)桌面機(jī)械手來(lái)替代工業(yè)機(jī)械手,是今后從事機(jī)械手研究領(lǐng)域的技術(shù)人員所需進(jìn)一步完成的任務(wù),而桌面機(jī)械手也將成為機(jī)器手領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支方向。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]康復(fù)訓(xùn)練輔助技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李增勇,謝暉,徐功鋮,霍聰聰,馬儷芳,樊瑜波. 科技導(dǎo)報(bào). 2019(22)
[2]主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的感知交互與控制策略[J]. 梁文淵,畢勝. 科技導(dǎo)報(bào). 2019(22)
[3]康復(fù)工程研究與康復(fù)輔具創(chuàng)新[J]. 樊瑜波. 科技導(dǎo)報(bào). 2019(22)
[4]機(jī)器人的發(fā)展:中國(guó)與國(guó)際的比較[J]. 羅連發(fā),儲(chǔ)夢(mèng)潔,劉俊俊. 宏觀質(zhì)量研究. 2019(03)
[5]撿拾機(jī)器人機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真[J]. 周海波,張忠黨,劉振忠,陳睿,于恒彬. 機(jī)床與液壓. 2018(23)
[6]一種雙臂打磨機(jī)械手設(shè)計(jì)[J]. 李懿,馬翔宇. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(07)
[7]傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 莊東放. 衡器. 2018(02)
[8]基于開(kāi)源軟硬件的3自由度機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 郭峰,劉天宋. 機(jī)床與液壓. 2017(21)
[9]雙臂機(jī)器人協(xié)調(diào)搬運(yùn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J]. 曹彩霞,趙明揚(yáng),朱思俊,關(guān)麗榮. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(08)
[10]關(guān)節(jié)半解耦6自由度服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)研究[J]. 左駿秋,張磊,喜冠南,帥立國(guó),施偉杰. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(06)
碩士論文
[1]水下雙臂機(jī)械手協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)研究[D]. 甘帥奇.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于OpenMV的輔助進(jìn)食機(jī)械手系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張平.江西理工大學(xué) 2019
本文編號(hào):2923467
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球工業(yè)機(jī)器人的銷售情況
第一章緒論2圖1.1全球工業(yè)機(jī)器人的銷售情況圖1.2全球服務(wù)型機(jī)器人的銷售情況圖1.3全球特種機(jī)器人的銷售情況圖1.4全球各類機(jī)器人的銷售總額比例服務(wù)型機(jī)器人作為未來(lái)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重要分支,具有巨大的市場(chǎng)前景,適用于家庭生活、助老助殘、休閑娛樂(lè)、教學(xué)等各類場(chǎng)景,例如:家庭中的掃地機(jī)器人,廚房里的自動(dòng)洗碗機(jī)以及教育示教的書(shū)法機(jī)器人等。而這些服務(wù)型機(jī)器人由于具有體積孝輕便的特點(diǎn),所以適用于一些工作空間范圍較小的實(shí)際場(chǎng)景。假設(shè)被操作對(duì)象的體積較小,這時(shí)使用工業(yè)機(jī)器人來(lái)對(duì)被操作對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)未免“大材小用”。因此,輕量級(jí)桌面機(jī)械手便應(yīng)運(yùn)而生,桌面機(jī)械手可以在保證機(jī)器手操作精度的同時(shí),專門(mén)針對(duì)小體積對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)。桌面機(jī)械手不僅可以在操作小體積對(duì)象的應(yīng)用場(chǎng)合里代替工業(yè)機(jī)械手,而且能夠保證操作時(shí)的工作精度,同時(shí)避免在非必要工位點(diǎn)采用工業(yè)機(jī)械手的情況發(fā)生,從而進(jìn)一步降低采購(gòu)機(jī)械手的設(shè)備成本。所以在工作空間較小的情況下,針對(duì)體積較小的操作對(duì)象開(kāi)發(fā)出一款低成本的輕量級(jí)桌面機(jī)械手來(lái)替代工業(yè)機(jī)械手,是今后從事機(jī)械手研究領(lǐng)域的技術(shù)人員所需進(jìn)一步完成的任務(wù),而桌面機(jī)械手也將成為機(jī)器手領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支方向。
第一章緒論2圖1.1全球工業(yè)機(jī)器人的銷售情況圖1.2全球服務(wù)型機(jī)器人的銷售情況圖1.3全球特種機(jī)器人的銷售情況圖1.4全球各類機(jī)器人的銷售總額比例服務(wù)型機(jī)器人作為未來(lái)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重要分支,具有巨大的市場(chǎng)前景,適用于家庭生活、助老助殘、休閑娛樂(lè)、教學(xué)等各類場(chǎng)景,例如:家庭中的掃地機(jī)器人,廚房里的自動(dòng)洗碗機(jī)以及教育示教的書(shū)法機(jī)器人等。而這些服務(wù)型機(jī)器人由于具有體積孝輕便的特點(diǎn),所以適用于一些工作空間范圍較小的實(shí)際場(chǎng)景。假設(shè)被操作對(duì)象的體積較小,這時(shí)使用工業(yè)機(jī)器人來(lái)對(duì)被操作對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)未免“大材小用”。因此,輕量級(jí)桌面機(jī)械手便應(yīng)運(yùn)而生,桌面機(jī)械手可以在保證機(jī)器手操作精度的同時(shí),專門(mén)針對(duì)小體積對(duì)象進(jìn)行操作任務(wù)。桌面機(jī)械手不僅可以在操作小體積對(duì)象的應(yīng)用場(chǎng)合里代替工業(yè)機(jī)械手,而且能夠保證操作時(shí)的工作精度,同時(shí)避免在非必要工位點(diǎn)采用工業(yè)機(jī)械手的情況發(fā)生,從而進(jìn)一步降低采購(gòu)機(jī)械手的設(shè)備成本。所以在工作空間較小的情況下,針對(duì)體積較小的操作對(duì)象開(kāi)發(fā)出一款低成本的輕量級(jí)桌面機(jī)械手來(lái)替代工業(yè)機(jī)械手,是今后從事機(jī)械手研究領(lǐng)域的技術(shù)人員所需進(jìn)一步完成的任務(wù),而桌面機(jī)械手也將成為機(jī)器手領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支方向。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]康復(fù)訓(xùn)練輔助技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李增勇,謝暉,徐功鋮,霍聰聰,馬儷芳,樊瑜波. 科技導(dǎo)報(bào). 2019(22)
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[4]機(jī)器人的發(fā)展:中國(guó)與國(guó)際的比較[J]. 羅連發(fā),儲(chǔ)夢(mèng)潔,劉俊俊. 宏觀質(zhì)量研究. 2019(03)
[5]撿拾機(jī)器人機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真[J]. 周海波,張忠黨,劉振忠,陳睿,于恒彬. 機(jī)床與液壓. 2018(23)
[6]一種雙臂打磨機(jī)械手設(shè)計(jì)[J]. 李懿,馬翔宇. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(07)
[7]傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 莊東放. 衡器. 2018(02)
[8]基于開(kāi)源軟硬件的3自由度機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 郭峰,劉天宋. 機(jī)床與液壓. 2017(21)
[9]雙臂機(jī)器人協(xié)調(diào)搬運(yùn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J]. 曹彩霞,趙明揚(yáng),朱思俊,關(guān)麗榮. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(08)
[10]關(guān)節(jié)半解耦6自由度服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)研究[J]. 左駿秋,張磊,喜冠南,帥立國(guó),施偉杰. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(06)
碩士論文
[1]水下雙臂機(jī)械手協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)研究[D]. 甘帥奇.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于OpenMV的輔助進(jìn)食機(jī)械手系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張平.江西理工大學(xué) 2019
本文編號(hào):2923467
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