本文關(guān)鍵詞：基于磁流變液的被動(dòng)自適應(yīng)機(jī)器人靈巧手研究

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【摘要】：作為機(jī)器人裝置的輸出末端,機(jī)器人手得到越來(lái)越多研究學(xué)者的青睞與重視。目前大多數(shù)機(jī)器人手的抓取形式一般為主動(dòng)抓取,抓取時(shí)需要在事先規(guī)劃好的接觸點(diǎn)處對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行抓取操作,控制復(fù)雜,效率較低;而被動(dòng)自適應(yīng)機(jī)器人靈巧手無(wú)需預(yù)先確定抓取點(diǎn)的位置,對(duì)不同形狀的物體可以自動(dòng)適應(yīng)性地尋找最佳接觸點(diǎn)進(jìn)而實(shí)施包絡(luò)抓取,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作對(duì)象廣泛,抓取更易。本文結(jié)合磁流變液的特性,提出基于磁流變液的被動(dòng)自適應(yīng)機(jī)器人靈巧手,并進(jìn)行相應(yīng)的研究。文章的主要內(nèi)容如下:首先,通過(guò)闡述磁流變液的相關(guān)特性,提出了該機(jī)器人靈巧手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,分析了其工作過(guò)程與工作原理,并確定了相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。然后,對(duì)基于磁流變液的被動(dòng)自適應(yīng)機(jī)器人靈巧手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得出了手指末端的工作空間,建立了相應(yīng)的雅克比矩陣,最后進(jìn)行了速度、加速度、位姿的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解。其次,建立了手指指節(jié)各個(gè)接觸點(diǎn)處的坐標(biāo)系與手掌全局坐標(biāo)系之間的矩陣映射關(guān)系式;對(duì)機(jī)器人靈巧手進(jìn)行了靜力學(xué)分析,求出了抓取物體時(shí)各指節(jié)接觸點(diǎn)處的受力表達(dá)式,并分析了影響手指抓取力的各個(gè)參數(shù)因素;進(jìn)行了通電線圈的參數(shù)設(shè)計(jì),分析了磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度與剪切屈服應(yīng)力之間的關(guān)系;。最后,通過(guò)Solidworks軟件對(duì)機(jī)器人靈巧手進(jìn)行了三維建模,利用快速成型技術(shù)加工出了機(jī)器人靈巧手機(jī)構(gòu)的部分零件,制作了物理樣機(jī),并進(jìn)行了抓取實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：磁流變液 被動(dòng)自適應(yīng) 快速成型技術(shù) 機(jī)器人靈巧手
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：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(jī)器人手方面的應(yīng)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(jī)器人靈巧手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析13-31
• 2.1 磁流變液器件的工作模式13
• 2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13-16
• 2.2.1 方案設(shè)計(jì)13-14
• 2.2.2 手指結(jié)構(gòu)14
• 2.2.3 工作原理14-16
• 2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)16-18
• 2.3.1 手指外部結(jié)構(gòu)參數(shù)16
• 2.3.2 手指內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)模型分析19-26
• 2.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析26-29
• 2.5.1 正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析26-28
• 2.5.2 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 機(jī)器人靈巧手的力學(xué)分析31-53
• 3.1 接觸點(diǎn)坐標(biāo)系的矩陣映射31-34
• 3.2 靜力學(xué)分析34-47
• 3.2.1 靜力雅克比矩陣34-35
• 3.2.2 接觸靜力學(xué)35-40
• 3.2.3 單指內(nèi)部靜力學(xué)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(chǎng)分析50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 機(jī)器人靈巧手的三維建模與實(shí)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(shù)的實(shí)物制作56-64
• 4.2.1 快速成型技術(shù)簡(jiǎn)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(jié)65-66
• 第五章 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 工作總結(jié)66
• 5.2 工作展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀研究生期間研究成果72-73
• 致謝73

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳林;奚如如;王興松;;套索驅(qū)動(dòng)細(xì)長(zhǎng)機(jī)器人的初步設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];機(jī)電工程;2011年03期

2 謝芝馨;;蘇聯(lián)機(jī)器人技術(shù)述評(píng)[J];機(jī)械與電子;1989年04期

3 羅飛，，余達(dá)太;主動(dòng)式控制──機(jī)器人抑振控制的有效方式[J];機(jī)器人;1995年04期

4 盧桂章;當(dāng)前高技術(shù)發(fā)展的前沿——機(jī)器人技術(shù)[J];天津科技;1995年01期

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

本文編號(hào)：739603