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The Configuration Optimization for Multilimbed Robots with the Viewpoint of Maximum Loading Capacity
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作者 Shen JieBeijing Institute of Electromechanic Equipment, P. O. Box 3926, Beijing 100854, China 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1991年第1期107-118,共12页
This paper presents a method for optimizing the configuration of a multilimbed robot (the robot with both arms and legs) which works with a big load. A least-effort criterion is proposed as the base of optimization. W... This paper presents a method for optimizing the configuration of a multilimbed robot (the robot with both arms and legs) which works with a big load. A least-effort criterion is proposed as the base of optimization. When the applying Cartesian force and the task point are given, the best configuration of the robot will be easily found through a series of imaginary motions of the robot and some simple computations. The imaginary motion varies with the working environment related to the construction of the robot, the task point and the force direction. The working environment could be predicted by the proposed inequalities, so that the way of motion could be decided in advance. 展开更多
关键词 robot configuration Multilimbed robot Least-effort criterion Optimization.
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助老助残床椅机器人的结构设计与运动性能研究
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作者 冯政凯 刘昌哲 +3 位作者 董兰 曲祥旭 刘一凡 王传江 《机械设计》 北大核心 2025年第S1期83-89,共7页
为满足老年人和残疾人等特殊群体实现基本生活自理的需求,提出一种助老助残床椅机器人新型机构,该机构具有9个自由度,能够实现对物品的抓取,同时也具备床椅姿态变换功能。为解决床椅机器人抓取递送位置不统一的问题,提出建立床椅机器人... 为满足老年人和残疾人等特殊群体实现基本生活自理的需求,提出一种助老助残床椅机器人新型机构,该机构具有9个自由度,能够实现对物品的抓取,同时也具备床椅姿态变换功能。为解决床椅机器人抓取递送位置不统一的问题,提出建立床椅机器人整体结构理论模型的方法,使机器人系统能够在同一坐标系域内进行位姿变换。对整体结构进行了正运动学求解分析,推导出了两部分结构的位置反解,进一步分析了机构的工作空间和奇异位形。制作出物理样机平台,完成对机器人的试验测试,进而验证理论模型的准确性。试验结果表明:助老助残床椅机器人结构设计合理,运动性能可靠,为动力学特性分析及柔顺控制研究提供了方向和理论依据。 展开更多
关键词 床椅机器人 结构设计 运动学分析 工作空间 奇异位形
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面向酒盒生产线的多模式码垛机器人构型设计及尺度优化
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作者 李航 李瑞琴 +2 位作者 张磊 刘娟 程月琳 《包装工程》 北大核心 2025年第3期158-168,共11页
目的针对白酒酒盒生产线后端码垛任务中的单点重复任务及多点灵活任务,提出了一种多模式混联码垛机器人机构。方法对酒盒生产线中常见的码垛模式进行分析,提出了码垛机器人机构的拓扑结构,通过锁定变胞方法实现了机构由2自由度模式向多... 目的针对白酒酒盒生产线后端码垛任务中的单点重复任务及多点灵活任务,提出了一种多模式混联码垛机器人机构。方法对酒盒生产线中常见的码垛模式进行分析,提出了码垛机器人机构的拓扑结构,通过锁定变胞方法实现了机构由2自由度模式向多种不同轨迹的单自由度模式的变换,并对机构的多种模式进行了运动学分析及尺度优化。结果该机构在多种模式下的运动方程均符合码垛机器人实际任务要求,且通过尺度综合优化了机构的结构尺寸。结论设计的多模式混联码垛机器人机构能够适应实际码垛任务中多变的作业轨迹需求,验证了锁定变胞方法在码垛机器人机构设计中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 酒盒生产线 码垛机器人 锁定变胞方法 构型设计 尺度优化 运动学分析
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四足机器人小跑步态的腿型配置性能分析
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作者 戴福全 朱益斌 唐晓腾 《机械设计》 北大核心 2025年第1期108-115,共8页
腿型配置对四足机器人的运动学和动力学的影响极其重要,常见的4种腿型配置各有优劣。为了分析四足机器人的不同腿型配置性能,建立四足机器人的运动学模型;并对四足机器人运动过程中的姿态和足端轨迹进行规划;通过逆运动学解算求解出腿... 腿型配置对四足机器人的运动学和动力学的影响极其重要,常见的4种腿型配置各有优劣。为了分析四足机器人的不同腿型配置性能,建立四足机器人的运动学模型;并对四足机器人运动过程中的姿态和足端轨迹进行规划;通过逆运动学解算求解出腿部关节的驱动函数。采用SolidWorks与MATLAB/Simulink软件联合仿真,分析4种腿型配置质心在运动空间中的偏移量和关节的能耗,评估出四足机器人的运动稳定性和能耗的性能。将SolidWorks设计的四足机器人的4种常见腿型配置的简化模型导入MATLAB中,在MATLAB/Simulink中对4种不同腿型配置的仿真模型进行仿真对比,分析结果显示4种腿型配置中最稳定、能耗最低的为全肘式。 展开更多
关键词 四足机器人 腿型配置 稳定性 能耗
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柔性关节机械手模态分析的数值解析方法研究
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作者 李艳 刘正矛 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期318-325,共8页
针对六自由度柔性关节机械手的模态参数,建立了计入刚性连杆和柔性关节的机械臂的数值解析模态分析方法。首先拉格朗日公式建立了柔性关节机器人的动力学模型,然后利用泰勒级数展开法,推导了考虑重力、外力和控制参数的线性化模态分析方... 针对六自由度柔性关节机械手的模态参数,建立了计入刚性连杆和柔性关节的机械臂的数值解析模态分析方法。首先拉格朗日公式建立了柔性关节机器人的动力学模型,然后利用泰勒级数展开法,推导了考虑重力、外力和控制参数的线性化模态分析方程,在此基础上可以通过状态空间矩阵来计算任意机器人构型的模态参数。采用解析法计算了六自由度柔性关节机器人的模态参数,为了验证该方法的有效性,利用基于矢量自回归模型的工作模态技术对模态参数进行了估计,结果表明两种方法的结果具有较好的吻合性。在给定的机器人构型基础上,通过该方法可以快速提取机器人的模态信息。 展开更多
关键词 柔性机器人 模态参数 拉格朗日 机器人构型
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模块化机器人最优越野构型神经网络规划方法 被引量:1
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作者 党婉莹 周乐来 +1 位作者 李贻斌 张辰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3674-3685,共12页
轮式模块化机器人在满足人类对于无人自主任务需求时具有很多优势,机器人组合体构型在搬运物资、山地越障等方面更具有独特优势,为此提出一种多模块机器人构型优化规划方法。构建数字化地形表达,建立参数化地形辨识模型,运用遗传算法构... 轮式模块化机器人在满足人类对于无人自主任务需求时具有很多优势,机器人组合体构型在搬运物资、山地越障等方面更具有独特优势,为此提出一种多模块机器人构型优化规划方法。构建数字化地形表达,建立参数化地形辨识模型,运用遗传算法构建能耗与时间加权组合的最优构型,改变约束条件在不同地形下进行大量平行运行得到大量地形-最优构型参数结果对,将地形集合构建为输入集,将最优构型集合构建为输出集,训练借助神经网络技术快速得到面向任意地形的最佳组合体构型,使得组合体在面对三维复杂地形时实现高成功率、高可靠性越障运动,同时将能耗成本和时间成本降至最低。通过物理引擎平台仿真搭建仿真野外地形,对规划得到的构型进行通过性验证和性能测试,各构型均能完成地形跨越,同时验证规划算法的优化能力;搭建模块化机器人样机实物进行实验,以6×1刚性连接构型完成了2倍轴距宽沟壑的跨越。研究结果表明,所提方法能够高效地规划各类地形下满足通过性要求和时间能耗最优的组合体越障构型。 展开更多
关键词 轮式机器人 山地越障 构型优化 A^(*)算法 遗传算法 反向传播神经网络
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基于病态参数分离的机器人运动学标定测量构型优化 被引量:4
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作者 郭万金 李锦辉 +2 位作者 郝钦磊 曹雏清 赵立军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期299-314,共16页
针对一种高灵巧性机器人及其连杆参数高敏感性与高定位精度需求,为解决机器人运动学标定随机测量构型存在绝对定位精度低、参数辨识效果及标定结果鲁棒性较差的问题,提出一种病态参数分离与DETMAX-改进差分进化(DETMAX-IDE)算法的机器... 针对一种高灵巧性机器人及其连杆参数高敏感性与高定位精度需求,为解决机器人运动学标定随机测量构型存在绝对定位精度低、参数辨识效果及标定结果鲁棒性较差的问题,提出一种病态参数分离与DETMAX-改进差分进化(DETMAX-IDE)算法的机器人运动学标定测量构型分步优化方法。首先,建立机器人位置误差模型。其次,建立一种可观性综合指标,评价不同机器人标定测量构型的总体可观测性和灵敏度。最后,分离机器人运动学位置误差模型的病态参数,建立测量构型优化目标函数和约束条件,提出一种基于DETMAX算法与改进差分进化算法结合的分步迭代优化算法(简称为DETMAX-改进差分进化算法,简写为DETMAX-IDE算法),开展机器人运动学标定测量构型分步迭代优化。通过机器人运动学标定仿真与实验,验证了所提方法的有效性。实验结果表明,与随机测量构型相比,所提方法对应的机器人绝对定位精度的平均值和均方差分别降低了62.09%和62.45%。 展开更多
关键词 机器人运动学标定 测量构型优化 病态参数分离 DETMAX-IDE算法 位置误差模型
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双模式形变驱动变构软体机器人 被引量:3
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作者 黄海明 谢钧涛 +4 位作者 黄灿炜 吴迪森 欧阳佳妮 逄崇玉 郑立钒 《深圳大学学报(理工版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期602-611,共10页
当前软体机器人利用单类型执行器组合形成某种特定构型,无法通过改变构型适应可变环境.为提高软体机器人的环境适应能力,结合收缩和弯曲的双模式形变驱动机理,利用两种执行器构建多类型的可变构型软体机器人,借助正负压驱动控制系统,实... 当前软体机器人利用单类型执行器组合形成某种特定构型,无法通过改变构型适应可变环境.为提高软体机器人的环境适应能力,结合收缩和弯曲的双模式形变驱动机理,利用两种执行器构建多类型的可变构型软体机器人,借助正负压驱动控制系统,实现多种运动和操作功能.提出海绵基体结合束缚层的收缩形变和弯曲形变驱动方法,设计对立面束缚的收缩形变单元及对立面和底面共同束缚的弯曲形变单元.组合收缩形变单元和弯曲形变单元,构造仿尺蠖爬行软体机器人和手足复用软体机器人.提出结合负比例阀和电磁阀的正负压气动控制系统,输出负压驱动收缩形变、弯曲形变和吸盘吸附;输出正压控制形变单元的快速恢复,实现变构型软体机器人的驱动控制.抓取、爬行、爬坡、转向、转向直行和爬管实验结果表明,仿尺蠖爬行软体机器人能在23°斜坡上爬行,手足复用软体机器人能抓取1.2 kg物体,进而验证变构型软体机器人的环境适应和功能复用能力. 展开更多
关键词 机器人技术 软体机器人 气压驱动 变构型 仿尺蠖 手足复用
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磁悬浮微型机器人在流体环境下工作稳定性分析
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作者 陈健 徐威挺 +3 位作者 邱旭东 庞文尧 黄学宇 刘军 《液压与气动》 北大核心 2024年第10期45-53,共9页
针对流体环境下磁悬浮结构微型机器人操作控制难、工作效能低等问题,提出了一种加强微型机器人在流体环境中工作稳定性的组合式磁体配置模式。该配置模式是在流体环境上下两侧分别配置一大一小两块环形钕铁硼永磁体组合,通过增强机器人... 针对流体环境下磁悬浮结构微型机器人操作控制难、工作效能低等问题,提出了一种加强微型机器人在流体环境中工作稳定性的组合式磁体配置模式。该配置模式是在流体环境上下两侧分别配置一大一小两块环形钕铁硼永磁体组合,通过增强机器人所受纵向力,实现增强工作稳定性的目的。首先对另外三种配置模式与该配置进行对比,表明后者使机器人周围磁场线更加线性,并围绕得更加集中。随后,对四种配置分别进行了仿真模拟与实验测试对比,验证了组合式磁体配置模式对流体环境中的机器人具有更优秀的控制能力,显著增强了流体腔内微型机器人的工作稳定性。 展开更多
关键词 磁悬浮 微型机器人 流体环境 工作稳定性 磁体配置
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狭小空间内输电线金具销钉补装机械系统设计
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作者 彭沙沙 龚政雄 +1 位作者 蒋智鹏 邹德华 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期338-342,共5页
高压输电线路是电能传输的重要通道,高压输电线路上有悬垂线夹、防震锤、引流板等主要线路金具,这些金具主要通过螺栓与金具销进行联接,可以说金具销联接的可靠性直接关系到输电线路的正常稳定运行,而恶劣的自然环境势必会造成输电线路... 高压输电线路是电能传输的重要通道,高压输电线路上有悬垂线夹、防震锤、引流板等主要线路金具,这些金具主要通过螺栓与金具销进行联接,可以说金具销联接的可靠性直接关系到输电线路的正常稳定运行,而恶劣的自然环境势必会造成输电线路金具销的锈蚀、松动甚至缺失,这些都严重威胁输电线路的安全稳定运行,因此,对输电线路常见金具销的补插和检修作业显得尤为重要。针对上述问题,这里提出了一种以大荷载无人机搭载机器人上线并通过机器人机械臂携带金具销拔插末端工具完成线路典型金具销钉的补插作业任务,设计了无人机-机器人的复合控制系统,通过对机器人机械臂系统的运动学理论建模分析与运动规划、作业空间仿真分析,验证了在输电线路狭小作业空间内所设计末端工具实现金具销拔插的可行性和有效性,相比于人工作业,该系统大大提高了作业效率和作业可靠性,本文的研究对于输电线路智能运维管理具有重要理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 狭小空间 机器人 销钉补装 机械构型 协同检修作业
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冗余漂浮空间机器人多任务轨迹规划
11
作者 赵素平 陈超波 +1 位作者 阎坤 宋晓华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1818-1825,共8页
针对冗余漂浮空间机器人在单次行程中连续执行多项轨道任务的能耗最优轨迹规划问题,本文提出一种改进遗传算法,将同时优化3种类型基因引入,使得每条染色体包含3部分,即任务序列、与任务序列对应的关节构型序列和描述机器人关节轨迹的正... 针对冗余漂浮空间机器人在单次行程中连续执行多项轨道任务的能耗最优轨迹规划问题,本文提出一种改进遗传算法,将同时优化3种类型基因引入,使得每条染色体包含3部分,即任务序列、与任务序列对应的关节构型序列和描述机器人关节轨迹的正弦多项式系数,对染色体的3部分进行独立编码,并在迭代寻优过程中对3个组成部分独立执行交叉和变异操作。仿真结果表明:与传统遗传算法相比,本文算法具有精度高、计算量少和CPU时间短的优点。 展开更多
关键词 空间机器人 自由度冗余 漂浮基座 多任务轨迹规划 关节构型 遗传算法 改进遗传算法 多刚体动力学
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基于Q-learning的搜救机器人自主路径规划
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作者 褚晶 邓旭辉 岳颀 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期364-374,共11页
当人为和自然灾害突然发生时,在极端情况下快速部署搜救机器人是拯救生命的关键。为了完成救援任务,搜救机器人需要在连续动态未知环境中,自主进行路径规划以到达救援目标位置。本文提出了一种搜救机器人传感器配置方案,应用基于Q⁃tabl... 当人为和自然灾害突然发生时,在极端情况下快速部署搜救机器人是拯救生命的关键。为了完成救援任务,搜救机器人需要在连续动态未知环境中,自主进行路径规划以到达救援目标位置。本文提出了一种搜救机器人传感器配置方案,应用基于Q⁃table和神经网络的Q⁃learning算法,实现搜救机器人的自主控制,解决了在未知环境中如何避开静态和动态障碍物的路径规划问题。如何平衡训练过程的探索与利用是强化学习的挑战之一,本文在贪婪搜索和Boltzmann搜索的基础上,提出了对搜索策略进行动态选择的混合优化方法。并用MATLAB进行了仿真,结果表明所提出的方法是可行有效的。采用该传感器配置的搜救机器人能够有效地响应环境变化,到达目标位置的同时成功避开静态、动态障碍物。 展开更多
关键词 搜救机器人 路径规划 传感器配置 Q⁃learning 神经网络
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可重构模块化机器人模块及构形设计 被引量:17
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作者 李树军 张艳丽 赵明扬 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期78-81,共4页
对可重构模块化机器人模块的结构进行了研究,并归纳设计出7种功能模块,其中包括3种1自由度的关节模块,2种连杆模块和2种辅助模块·所有模块的功能都是独立的,并且每个模块的连接界面都设计成了圆筒形以便重组和提高其刚度·每... 对可重构模块化机器人模块的结构进行了研究,并归纳设计出7种功能模块,其中包括3种1自由度的关节模块,2种连杆模块和2种辅助模块·所有模块的功能都是独立的,并且每个模块的连接界面都设计成了圆筒形以便重组和提高其刚度·每一种模块都可设计成不同尺寸系列,这些不同类型和尺寸系列的模块便可构成一个模块库·作者对3个自由度串联机器人的构形进行了系统的研究,并应用制作的实验模块对研究结果的可行性进行了验证· 展开更多
关键词 可重构模块化机器人 模块设计 构形综合 串联机器人 构形设计 串联机器人
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面向任务的可重构模块化机器人构型设计 被引量:19
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作者 吴文强 管贻生 +3 位作者 朱海飞 苏满佳 李怀珠 周雪峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期93-98,共6页
为解决可重构模块化机器人在应用时如何找到合适的构型来满足特定任务的问题,提出一种面向任务的可重构模块化机器人构型多目标优化方法.讨论该模块化机器人系统的基本结构,包括主要的模块和控制系统的组成结构;在任务描述的基础上,给... 为解决可重构模块化机器人在应用时如何找到合适的构型来满足特定任务的问题,提出一种面向任务的可重构模块化机器人构型多目标优化方法.讨论该模块化机器人系统的基本结构,包括主要的模块和控制系统的组成结构;在任务描述的基础上,给出模块化机器人构型设计的优化模型和流程;针对特定的攀爬任务和操作任务,对模块化机器人的构型进行优化设计.仿真验证了该方法的可行性和有效性.该方法具有面向任务和多目标优化等特点,涵盖了自由度、可达性、耗能等多方面的性能优化,适用于模块化机器人的构型设计. 展开更多
关键词 面向任务 模块化 可重构机器人 构型设计 遗传算法
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双臂空间机器人可操作度分析及其构型优化 被引量:18
15
作者 张博 梁斌 +3 位作者 王学谦 李罡 陈章 朱晓俊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1207-1214,共8页
利用传统的操作度概念,分析多臂空间机器人的可操作度,特别是基座和辅助臂的耦合效应对任务机械臂的操作度的影响。进而利用基座姿态最小扰动和可操作度指标对多臂机器人机械臂的构型进行优化。最后对平面双臂空间机器人进行数值仿真,... 利用传统的操作度概念,分析多臂空间机器人的可操作度,特别是基座和辅助臂的耦合效应对任务机械臂的操作度的影响。进而利用基座姿态最小扰动和可操作度指标对多臂机器人机械臂的构型进行优化。最后对平面双臂空间机器人进行数值仿真,并分析耦合效应对可操作度的影响以及在多臂构型优化中的应用。仿真结果表明本文的研究方法及结果可指导在轨服务中的近距离双臂协调交会、软对接和抓捕操作,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 空间机器人 可操作度 双臂 构型优化
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六足农业机器人并联腿构型分析与结构参数设计 被引量:39
16
作者 荣誉 金振林 崔冰艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期9-14,共6页
为拓展六足机器人在农业领域的应用,将并联机构用于六足机器人的腿部结构,从而使其可以用于山地、林地、丘陵等环境的农业运输、种植、采摘等。首先,对六足机器人并联腿部机构进行了构型分析,选择2-UPS+UP机构作为腿部的初步机构原型;其... 为拓展六足机器人在农业领域的应用,将并联机构用于六足机器人的腿部结构,从而使其可以用于山地、林地、丘陵等环境的农业运输、种植、采摘等。首先,对六足机器人并联腿部机构进行了构型分析,选择2-UPS+UP机构作为腿部的初步机构原型;其次,依据螺旋理论,对2-UPS+UP机构进行了转动解耦性优化和变异,提出了一种转动解耦的UPR+UPS+UP机构;之后,通过对该机构进行运动学分析,建立了该机构位置逆解模型与速度映射方程;最后,对UPR+UPS+UP机构的工作空间进行了分析,绘制了工作空间三维图,通过分析设计参数对工作空间的影响,确定了一组性能较好的结构参数,该研究为并联腿部机构农业六足机器人的进一步研究提供了参考。 展开更多
关键词 农业 机器人 运动学 并联腿部机构 工作空间 构型分析
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六自由度模块化机器人手臂奇异构型分析 被引量:26
17
作者 李宪华 盛蕊 +2 位作者 张雷刚 宋韬 张军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期376-382,共7页
对六自由度模块化机器人手臂工作空间内的奇异构型进行了分析。首先搭建模块化机器人手臂系统,并采用DH法对其进行结构建模,得到正运动学方程;其次,结合机器人手臂的正运动学方程,采用基于机器人连杆速度的方法构造其雅可比矩阵,再基于... 对六自由度模块化机器人手臂工作空间内的奇异构型进行了分析。首先搭建模块化机器人手臂系统,并采用DH法对其进行结构建模,得到正运动学方程;其次,结合机器人手臂的正运动学方程,采用基于机器人连杆速度的方法构造其雅可比矩阵,再基于雅可比矩阵求解机械臂出现奇异状态的所有构型情况,得到所有奇异点并分别给出相应的手臂构型;最后,基于可操作度灵活性指标和最小奇异值灵活性指标应用Robotics工具箱对机械臂的奇异情况进行仿真分析,并考察机械臂处于奇异位型时末端参考点的可操作度椭球情况。仿真结果表明该机械臂共有3种奇异情况,验证了上述机械臂奇异位型分析的正确性,为后续模块化机械臂的轨迹规划研究和奇异点规避研究奠定了基础。 展开更多
关键词 模块化机械臂 雅可比矩阵 灵活性 奇异构型 机器人工具箱
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机器手采摘苹果抓取损伤机理有限元分析及验证 被引量:37
18
作者 姬伟 李俊乐 +2 位作者 杨俊 丁世宏 赵德安 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期17-22,共6页
为了减少机器人自动采摘过程中夹持器抓取苹果时的碰撞、挤压损伤,对抓取过程中苹果与不同指面类型夹持器手指接触时果实内部的应力变化进行研究。通过压缩试验后计算得到了苹果果皮、果肉和果核3个不同部分的力学参数,建立了单个苹果的... 为了减少机器人自动采摘过程中夹持器抓取苹果时的碰撞、挤压损伤,对抓取过程中苹果与不同指面类型夹持器手指接触时果实内部的应力变化进行研究。通过压缩试验后计算得到了苹果果皮、果肉和果核3个不同部分的力学参数,建立了单个苹果的3层实体力学模型。将苹果果皮、果肉和果核3部分弹性模量分别取多次试验的平均值,通过ANSYS软件建立了苹果所对应的有限元模型,模拟苹果与平面和弧面手指的接触过程,进而得到苹果果皮、果肉和果核3部分的节点Von Mises应力云图。结果显示,加载过程中,果皮处的应力最大,果肉处的应力次之,但由于果肉破坏应力较小,果肉最易受到损伤;同时,当加载力相同时,弧面手指比平面手指对苹果各部分的作用应力要小,苹果的形变也较小,当加载力分别为5、20、35、50 N时,平面手指对苹果所造成的形变量分别比弧面手指大6.7%、12.1%、12.4%、14.5%,因此,弧面手指对果皮内部造成机械损伤的概率相对较小。最后,利用自行研制的采摘机器人2弧面手指夹持器苹果实物抓取损伤试验验证了所研究方法的有效性。该研究结果可以实现苹果损伤的较准确预测和评估,并为采摘机器人末端夹持器减损结构优化设计提供了一定参考依据。 展开更多
关键词 有限元分析 弹性模量 夹持器 构型 苹果收获机器人 机械损伤
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欠驱动异构式下肢康复机器人动力学分析及参数优化 被引量:8
19
作者 李伟达 李娟 +5 位作者 李想 张虹淼 顾洪 史逸鹏 张浩杰 孙立宁 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期222-228,共7页
针对现有外骨骼机器人人机自由度不匹配和关节对中性差的问题,提出欠驱动下肢康复机器人.欠驱动机器人只有4个直线驱动,驱动的直线运动通过推杆和人机连接机构转化为人下肢在矢状面内的屈伸运动,带动人体进行步态康复训练.建立机器人系... 针对现有外骨骼机器人人机自由度不匹配和关节对中性差的问题,提出欠驱动下肢康复机器人.欠驱动机器人只有4个直线驱动,驱动的直线运动通过推杆和人机连接机构转化为人下肢在矢状面内的屈伸运动,带动人体进行步态康复训练.建立机器人系统的人机耦合模型,进行模型的动力学分析,对人机耦合模型中影响动力学结果的参数进行分析,建立驱动力与肢体推动力之间的关系模型,并以推力系数最大为目标进行参数分析与优化,得到最佳的结构参数.根据优化后的结构参数搭建康复机器人实验系统,对髋、膝关节驱动力与角度进行对比.实验结果表明最大髋关节角度误差为2.9°,最大膝关节角度误差为6.4°,最大误差均约为9%,验证了动力学模型和参数优化结果的正确性. 展开更多
关键词 下肢康复机器人 异构式构型 欠驱动机器人 动力学分析 参数优化
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爬壁蠕虫机器人构型初探 被引量:5
20
作者 王巍 王坤 +1 位作者 李大寨 宗光华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期251-255,共5页
根据松毛虫和尺蠖蠕动前行的特点以及仿生学原理,基于模块化思路分别提出了松毛虫和尺蠖爬壁机器人运动学构型.针对两种模型,讨论比较了它们的安全性和可用步态.通过分析松毛虫的蠕动步态和尺蠖步态,发现基于全主动关节驱动的松毛虫模... 根据松毛虫和尺蠖蠕动前行的特点以及仿生学原理,基于模块化思路分别提出了松毛虫和尺蠖爬壁机器人运动学构型.针对两种模型,讨论比较了它们的安全性和可用步态.通过分析松毛虫的蠕动步态和尺蠖步态,发现基于全主动关节驱动的松毛虫模型中存在冗余驱动问题.但由于松毛虫模型具有更多的可用步态,因此比尺蠖模型具有更高的安全性.这两种模型的样机由若干吸附模块和关节模块构成,以验证两种蠕虫机器人的爬壁能力.试验表明由于松毛虫机器人运动时存在冗余驱动,导致吸盘出现侧滑力,同时验证了尺蠖机器人在竖直壁面上的爬壁能力.为了进一步改进尺蠖机器人的吸附能力,采用了一种非对称的运动步态. 展开更多
关键词 爬壁机器人 蠕虫 模块 构型
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