【摘要】：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,機器人越來越多地應用于物流倉庫中自動分揀物品。而機械手作為與抓持對象直接接觸的執(zhí)行裝置,對工作效率有著至關重要的影響。傳統(tǒng)的機械手缺乏靈活性和復雜環(huán)境適應性,且人機交互性差,難以適應新的生產(chǎn)需求。因此,本文設計了一種新型的氣動軟體機械手,其結構柔軟度高,且具備連續(xù)變形的能力,可以在狹窄且雜亂的環(huán)境中,進行穩(wěn)定的抓取。具體的研究內容如下:設計了一種新型的氣動軟體機械手。其采用了具有創(chuàng)新型結構的帶有氣腔的驅動節(jié)和起到定位作用的實心節(jié)的組合,內部腔室設計為六邊形,通過對底部添加具有約束作用的應變限制層,產(chǎn)生差別應變,使得軟體機械手可以實現(xiàn)雙向彎曲,擴大了抓取范圍。分析了影響軟體機械手彎曲半徑的設計因子的顯著性。建立了單個軟體機械手手指的有限元模型,并通過二階超彈性材料的Yeoh模型描述其非線性特性。分析了壁厚S1、手指寬度W和兩外壁之間距離d這三個顯著設計因子對軟體機械手彎曲性能影響的程度。提出了一個可以描述軟體機械手輸入氣壓和彎曲角度之間關系的數(shù)學模型。該模型融合了軟體機械手的運動學和動力學。以分段常曲率模型為理論依據(jù),推導出軟體機械手的運動學模型。并且在拉格朗日力學的基礎上,分析了軟體機械手的動能、彈性勢能等,得到軟體機械手的動力學模型。完成了軟體機械手的制造。并且,搭建了軟體機械手的氣動回路與實驗平臺,通過實驗驗證了輸入氣壓和彎曲角度的數(shù)學模型的正確性。并對軟體機械手進行了大量的抓取實驗,結果表明,本文設計的軟體機械手是有效的。最終,通過理論和實驗證明了軟體機械手在密集且狹窄的空間內可以進行精準、穩(wěn)定的抓取。
【圖文】：

圖１－１不同類型的軟體機械手逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｙｐｅｓ邋ｏｆ邋ｓｏｆｔ邋ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ逡逑１．２軟體機械手的研究現(xiàn)狀逡逑

圖１－２四足軟體機器人【１９】逡逑Ｆｉｇ？卜２邋Ｆｏｕｒ－ｌｅｇｇｅｄ邋ｓｏｆｔ邋ｒｏｂｏｔ［１９】逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP241

【參考文獻】

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本文編號：2594665