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攀爬式椰子采摘机设计与试验
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作者 李健 李行行 +2 位作者 张伟 王泉澎 李海东 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第8期1-6,21,共7页
为降低椰子采摘风险和工作强度,设计一种攀爬式爬树采摘机器人。该机器人由攀爬机构、采摘机械臂、视觉传感器、末端剪切机构组成。通过Adams软件模拟垂直攀爬和水平旋转运动,并对机械臂进行工作空间可视化,验证机构的合理性。采摘试验... 为降低椰子采摘风险和工作强度,设计一种攀爬式爬树采摘机器人。该机器人由攀爬机构、采摘机械臂、视觉传感器、末端剪切机构组成。通过Adams软件模拟垂直攀爬和水平旋转运动,并对机械臂进行工作空间可视化,验证机构的合理性。采摘试验结果表明,当电压在12 V以下时,攀爬速度与电压呈线性关系,且稳定性满足要求;末端执行机构在电压值为15~24 V时,单果平均剪切时间为2.8 s,平均采摘成功率为81.5%,且随着电压升高,采摘所需的时间逐渐缩短。为椰子采摘机的设计提供理论依据和试验验证,为未来椰子采摘机器人的开发和应用提供一定的指导。 展开更多
关键词 椰子 式采摘机 树机构 动力学仿真 ADAMS
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“拱架 + 攀爬网”无筋豆栽培
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作者 何继文 杨林院 +1 位作者 寸待斌 杨玲聪 《云南农业》 2025年第4期68-69,共2页
无筋豆是德宏州农户增产增收的重要蔬菜品种,其栽培方式多为“人”字架单行或双行条栽,架材多选用竹架,寿命3~5年,搭建人工成本高,且生长期间藤蔓相互缠绕遮光,采摘不便。“拱架+攀爬网”栽培方式拱架可使用10年以上,效费比更高,同时还... 无筋豆是德宏州农户增产增收的重要蔬菜品种,其栽培方式多为“人”字架单行或双行条栽,架材多选用竹架,寿命3~5年,搭建人工成本高,且生长期间藤蔓相互缠绕遮光,采摘不便。“拱架+攀爬网”栽培方式拱架可使用10年以上,效费比更高,同时还比传统栽培方式植株生长空间大,通风透光,采收、管理也方便。 展开更多
关键词 德宏州 拱架 栽培方式 增产增收
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高压输电线路铁塔攀爬机器人夹持机构设计 被引量:1
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作者 李文杰 刘超 +1 位作者 王青云 刘志东 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期257-261,共5页
输电铁塔是由角钢通过螺栓连接,或者焊接形成的桁架结构。为了有效减少塔上作业人员的数量,降低高空作业风险,行业迫切需求一种可实现塔上自动攀爬、智能作业的机器人。针对高压输电铁塔高空作业和检测需求,设计了一种具备攀爬角钢等功... 输电铁塔是由角钢通过螺栓连接,或者焊接形成的桁架结构。为了有效减少塔上作业人员的数量,降低高空作业风险,行业迫切需求一种可实现塔上自动攀爬、智能作业的机器人。针对高压输电铁塔高空作业和检测需求,设计了一种具备攀爬角钢等功能的攀爬机器人的分级夹持机构。建立了夹持机构的三维模型,并进行了静力学分析。基于ANSYS Workbench有限元软件对夹持机构的应力分布进行了仿真,优化机构结构。最后进行了样机实验,结果验证了这种攀爬机器人夹持机构能够对角钢进行可靠夹持,形成自锁,并至少能承受130kg载荷。 展开更多
关键词 输电铁塔 机器人 夹持机构
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基于视觉的工人高处攀爬不安全行为识别模型
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作者 张泽辉 张乾隆 +3 位作者 徐晓滨 赵祖国 王海泉 李昊 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第2期144-151,共8页
为精准识别高处作业人员攀爬过程中出现的不安全行为,提出一种基于视觉的工人高处攀爬不安全行为识别模型,由人体姿态估计算法和一维卷积不安全行为识别算法组成。人体姿态估计研究者采用量子化自编码器对人体关键点进行结构化建模,实... 为精准识别高处作业人员攀爬过程中出现的不安全行为,提出一种基于视觉的工人高处攀爬不安全行为识别模型,由人体姿态估计算法和一维卷积不安全行为识别算法组成。人体姿态估计研究者采用量子化自编码器对人体关键点进行结构化建模,实现人体关键点坐标的检测;结合高处作业安全行为知识,基于一维卷积神经网络(1DCNN)模型构建高处攀爬不安全行为识别算法,并通过实验进行验证。结果表明:该模型在人员无遮挡情况和有部分遮挡情况下,分别达到93.91%和90.34%的精度;与支持向量机(SVM)、K最邻近算法(KNN)相比,该模型具有更强的泛化能力。 展开更多
关键词 计算机视觉 工人高处 不安全行为 识别模型 一维卷积神经网络(1DCNN) 人体姿态估计
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月球攀爬钻取作业三足探测器
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作者 赵川 马丽娜·马木提 +5 位作者 李辉 黄销 王新科 吴轶 茆寿允 蒋志宏 《载人航天》 北大核心 2025年第2期261-269,共9页
为探索月球熔岩洞或陨坑中水冰物质,月面探测器需要具有攀爬与钻取能力来实现大坡度坑洞的通过性,以提升钻取过程的抗冲击性。提出了一种具有攀爬-钻取-轮式行驶3种作业模式的月球攀爬钻取作业三足探测器。采用欠驱动八连杆变换机构与... 为探索月球熔岩洞或陨坑中水冰物质,月面探测器需要具有攀爬与钻取能力来实现大坡度坑洞的通过性,以提升钻取过程的抗冲击性。提出了一种具有攀爬-钻取-轮式行驶3种作业模式的月球攀爬钻取作业三足探测器。采用欠驱动八连杆变换机构与钻轮构成的可重构轮腿机构,实现3种作业模式切换,同时增强攀爬-钻取过程中月面附着力。通过将深层钻取设备、抓取-挖掘-观测融合机械臂和可更换样品收纳箱融合为样品采集系统,实现样品分类采集、存储与容器更换。基于轮腿机构的运动学与力学分析,验证了探测器攀爬与钻取作业的可行性。 展开更多
关键词 月球探测 可重构 欠驱动 连杆机构
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矿用钢丝绳捻向攀爬轮式巡检机器人设计
6
作者 唐超权 佟秉航 +5 位作者 唐玮 张岗 王思远 汤洪伟 刘贝 周公博 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1732-1739,共8页
针对矿用钢丝绳无人巡检需求,设计研制了一种沿钢丝绳捻向攀爬的巡检机器人。该机器人所需的驱动力约为传统沿轴向攀爬机器人的0.915倍,携带负载3 kg时,其越障高度比轴向攀爬机器人的越障高度大0.6 mm,障碍物高度为3 mm时,它携带的最大... 针对矿用钢丝绳无人巡检需求,设计研制了一种沿钢丝绳捻向攀爬的巡检机器人。该机器人所需的驱动力约为传统沿轴向攀爬机器人的0.915倍,携带负载3 kg时,其越障高度比轴向攀爬机器人的越障高度大0.6 mm,障碍物高度为3 mm时,它携带的最大负载比轴向攀爬机器人大0.4 kg。模拟深井环境开展了钢丝绳振动工况下的巡检机器人攀爬实验。研究结果表明:在钢丝绳静止状态下,攀爬机器人展现出稳定的攀爬性能,最大攀爬速度达到8.25 m/min,可连续攀爬500 m;在低频大幅振动工况下,机器人攀爬速度高于静止时的速度;在高频小幅振动工况下,钢丝绳振动会导致攀爬速度小幅度波动。 展开更多
关键词 机器人 捻向 钢丝绳 巡检
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面向桁架攀爬的三分支机器人步态规划方法
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作者 王一帆 高玮 +3 位作者 贾世元 陈钢 任默 郭喜云 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第5期611-623,共13页
为解决载荷大范围在轨平稳搬运问题,设计三分支机器人面向桁架攀爬的步态规划方法,使其能够平稳搬运载荷运动到部署位置完成大型航天器组装任务。以21自由度三分支机器人为研究对象,结合桁架结构划分多种攀爬步态单元;针对每种步态单元... 为解决载荷大范围在轨平稳搬运问题,设计三分支机器人面向桁架攀爬的步态规划方法,使其能够平稳搬运载荷运动到部署位置完成大型航天器组装任务。以21自由度三分支机器人为研究对象,结合桁架结构划分多种攀爬步态单元;针对每种步态单元规划了单元周期内2条攀爬分支的交替夹持顺序以及末端的夹持位姿;针对大范围桁架搬运任务,基于可夹持区域构建表征桁架表面任意两杆间可过渡性的邻接矩阵,并利用Floyd算法生成距离矩阵与路径矩阵,规划出任意两杆间的最短攀爬路径,并将路径中的桁架杆件节点序列映射为机器人可执行的步态单元序列;基于三次B样条曲线对每种步态单元周期内2条攀爬分支的末端轨迹进行规划,实现攀爬分支末端在两夹持点间的攀爬过渡。仿真实验表明:所设计的步态规划方法能够使机器人实现在不同位置关系的桁架杆件之间的过渡,从而具备到达桁架表面任意位置的能力。 展开更多
关键词 大型航天器建造 桁架带载 三分支机器人 步态规划
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仿生双爪式管道攀爬机器人设计与分析 被引量:2
8
作者 叶增林 张良安 +2 位作者 孙洒 汪玉冰 刘俊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期991-999,共9页
针对燃气与管道工程等领域的高空作业,设计了一种永磁铁辅助式具有可调步距的蠕动和翻转两种步态的双夹持器仿生攀爬机器人。为防止机器人出现滑移和翻转倾覆失稳情况,对其进行了力学分析;根据机器人构型对其进行了运动学与攀爬步态分析... 针对燃气与管道工程等领域的高空作业,设计了一种永磁铁辅助式具有可调步距的蠕动和翻转两种步态的双夹持器仿生攀爬机器人。为防止机器人出现滑移和翻转倾覆失稳情况,对其进行了力学分析;根据机器人构型对其进行了运动学与攀爬步态分析;对蠕动攀爬步态进行直线路径规划,并在SOLIDWORKS MOTION环境下对其两种步态进行了运动仿真。样机试验说明了机器人在蠕动和翻转两种步态下均具有良好的稳定性,两种步态配合可实现障碍物的翻越。该机器人在高空管道领域作业方面具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 仿生机器人 机器人 运动学分析 运动仿真 力学分析 管道工程
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电力铁塔攀爬机器人的步态分析 被引量:22
9
作者 曹志华 陆小龙 +3 位作者 赵世平 王蕾 梁恩志 刘晓宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期67-72,共6页
为了提高电力系统的自动化水平,减轻电力工人在检修高压输电系统时的劳动强度,同时保障其人身安全,提出并设计了一种可以攀爬电力铁塔的5自由度关节式机器人,给出了机器人的CAD模型,分析了其在铁塔两种位置攀爬过渡的能力.根据机器人机... 为了提高电力系统的自动化水平,减轻电力工人在检修高压输电系统时的劳动强度,同时保障其人身安全,提出并设计了一种可以攀爬电力铁塔的5自由度关节式机器人,给出了机器人的CAD模型,分析了其在铁塔两种位置攀爬过渡的能力.根据机器人机构特征,提出、分析和比较了蠕虫式和扭转式攀爬步态.蠕虫式攀爬步态即机器人本体的两连杆之间角度周期变化,两爪交替前进;扭转式攀爬步态即机器人本体不动,爪部回转关节旋转180°使得机器人整体扭转半周.在机械系统动力学仿真软件ADAMS环境下,对机器人采用这两种步态在铁塔主材表面、横担侧面和上表面3种方位攀爬情况进行了仿真,计算和分析了不同情况下机器人各关节转矩和系统能耗,得出最适合铁塔各种方位的攀爬步态:在横担上攀爬时应采用能耗较小的扭转式步态,但是在主材表面攀爬时两种步态能耗接近,需考虑障碍类型选取合适的步态.仿真结果为机器人的攀爬步态规划及控制策略提供了依据,同时样机试验结果也验证了两种攀爬步态的可行性. 展开更多
关键词 机器人 运动学 步态分析 ADAMS
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电力铁塔攀爬机器人夹持机构设计与分析 被引量:23
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作者 陆小龙 赵世平 +1 位作者 廖俊必 曹志华 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期239-243,250,共6页
根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。进行实... 根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。进行实验室样机试验,其结果验证了这种夹持机构能够从多个方向对宽度为80~220mm不同规格的角钢进行可靠夹持,为攀爬机器人在电力铁塔移动提供可靠的夹持力。 展开更多
关键词 电力铁塔 机器人 夹持机构 双V字形
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电力铁塔攀爬机器人直线推杆机构设计与分析 被引量:9
11
作者 王蕾 陆小龙 +3 位作者 赵世平 曹志华 刘晓宇 梁恩志 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第3期52-54,共3页
面向输电系统检测及维护作业的自动化,提出并设计了一种可以在电力铁塔表面自由移动的五自由度双臂关节式攀爬机器人,以期代替人工完成危险的高空攀爬检测作业任务。该电力铁塔攀爬机器人机构紧凑,左右机构对称,创新采用直线推杆机构实... 面向输电系统检测及维护作业的自动化,提出并设计了一种可以在电力铁塔表面自由移动的五自由度双臂关节式攀爬机器人,以期代替人工完成危险的高空攀爬检测作业任务。该电力铁塔攀爬机器人机构紧凑,左右机构对称,创新采用直线推杆机构实现两臂张合功能,此机构可良好支撑机器人双臂,相比传统关节设计采用的大转矩电机直驱方式,大幅度降低了对驱动电机的转矩要求。建立了机构CAD模型。进行了静力学分析,并在动力学仿真软件Adams软件环境下进行仿真。通过和电机直驱关节方法比较,分析和仿真结果均表明采用直线推杆机构可减小驱动电机转矩。样机试验结果表明电力铁塔攀爬机器人系统的设计组成原理合理,系统方案成功可靠。 展开更多
关键词 双臂机器人 铁塔 机构设计
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铁塔攀爬机器人欠驱动手爪研制 被引量:6
12
作者 宋伟 李勇兵 +1 位作者 万凌云 张盈 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S01期148-153,共6页
根据对铁塔攀爬机器人的工作环境和运动分析,研制了一种新型的欠驱动手爪,用于机器人的攀爬抓持.该手爪能够适应铁塔角铁的V型结构,只有一个电机驱动,结构紧凑,而且能够实现自锁,降低了机器人的能耗,延长机器人工作时间.不仅分析了欠驱... 根据对铁塔攀爬机器人的工作环境和运动分析,研制了一种新型的欠驱动手爪,用于机器人的攀爬抓持.该手爪能够适应铁塔角铁的V型结构,只有一个电机驱动,结构紧凑,而且能够实现自锁,降低了机器人的能耗,延长机器人工作时间.不仅分析了欠驱动手爪的夹持力,而且对其结构进行了优化,减小了尺寸,并在此基础上设计了适用于铁塔主材攀爬的手爪.通过样机研制和实验,初步验证了该欠驱动手爪设计的可行性. 展开更多
关键词 铁塔 机器人 欠驱动手爪 自锁功能
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球面幕墙清洗机器人的自攀爬机构设计 被引量:4
13
作者 唐伯雁 张慧慧 +1 位作者 宗光华 费仁元 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第17期1508-1511,共4页
针对国家大剧院的超椭球外墙 ,开发了一种采用自攀爬构型的新型清洗机器人。这种机器人没有吸附装置 ,而是通过机器人与壁面构成高可靠性的抓持铰实现在垂直、倾斜的壁面上移动。分析和讨论了机器人的自攀爬机构原理 。
关键词 机器人 幕墙清洗 抓持铰
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双吊臂式架空线路机器人的攀爬机构研究 被引量:8
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作者 文雪峰 佃松宜 +2 位作者 董航 翁桃 田爽 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第7期168-170,共3页
吊臂式机构是国内外架空线路巡检机器人采用的主要机构形式之一,但这种机构类型往往存在姿态控制能力差和越障能力弱的局限。针对基于质心调节原理的双吊臂式架空线路机器人的本体机构特点提出了一种新型攀爬机构。从提升机器人姿态控... 吊臂式机构是国内外架空线路巡检机器人采用的主要机构形式之一,但这种机构类型往往存在姿态控制能力差和越障能力弱的局限。针对基于质心调节原理的双吊臂式架空线路机器人的本体机构特点提出了一种新型攀爬机构。从提升机器人姿态控制性能和爬坡性能两方面对攀爬机构进行了原理分析和参数设计,并基于攀爬机构运动学模型的分析提出了机器人姿态失稳监测方法。基于ADAMS软件的仿真结果表明该攀爬机构的设计合理,可显著提升机器人的姿态控制能力和越障能力。 展开更多
关键词 移动机器人 线路巡检 机构 姿态控制 质心调节
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复合吸附方式的攀爬机器人吸附能力研究 被引量:6
15
作者 张宝庆 朱人杰 +1 位作者 杨佳蒙 张光宇 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第8期250-252,255,共4页
针对攀爬机器人工作壁面多样性、复杂性的特点,基于传统真空吸附技术,提出采用推力和负压复合吸附方式。运用ANSYS-CFX模块,采用3因素5水平的正交试验,着重对流域结构、吸盘与壁面间隙两方面因素对吸附力的影响进行极差与方差分析得知... 针对攀爬机器人工作壁面多样性、复杂性的特点,基于传统真空吸附技术,提出采用推力和负压复合吸附方式。运用ANSYS-CFX模块,采用3因素5水平的正交试验,着重对流域结构、吸盘与壁面间隙两方面因素对吸附力的影响进行极差与方差分析得知风扇转速对吸附力影响最大。试验表明,通过优化为圆锥形状流域,提出最佳的实验组合,提升吸附能力约120%,同时将复杂凹凸平面对吸附力的影响降低近50%,对提升机器人在复杂墙面吸附的适应能力有借鉴意义。 展开更多
关键词 机器人 复合吸附 ANSYS-CFX 正交试验
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一种古建筑木立柱CT扫描攀爬机器人 被引量:4
16
作者 刘存根 周玉成 +2 位作者 刘晓平 葛浙东 罗瑞 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期96-103,共8页
【目的】研制一种CT扫描攀爬机器人,以实现对古建筑木立柱的CT扫描。【方法】首先,提出CT扫描攀爬机器人的环抱式+旋转机构结构,介绍机器人沿木立柱攀爬的过程,完成机器人控制系统结构设计;然后,采用耦合PD控制算法进行机器人水平伸缩... 【目的】研制一种CT扫描攀爬机器人,以实现对古建筑木立柱的CT扫描。【方法】首先,提出CT扫描攀爬机器人的环抱式+旋转机构结构,介绍机器人沿木立柱攀爬的过程,完成机器人控制系统结构设计;然后,采用耦合PD控制算法进行机器人水平伸缩关节力控制研究,采用耦合分段PID同步控制算法进行机器人垂直伸缩关节同步控制研究,实现旋转关节的速度控制;最后,依托所研制的CT扫描攀爬机器人,进行功能测试和控制效果分析。【结果】CT扫描攀爬机器人沿木立柱上下攀爬过程中,水平伸缩关节由初始位置到接触状态的接触检测力为50 N;夹持力设定值为5 000 N时,实际夹持力控制精度可达96.2%,机器人负载能力大于60 kg。垂直伸缩关节位移同步平均误差小于0.5 mm。角速度设定值为3(°)·s^(-1)时,旋转关节角速度最大稳态误差为0.116(°)·s^(-1),平均误差为0.003(°)·s^(-1),均满足CT扫描成像要求。【结论】所研制的CT扫描攀爬机器人可沿古建筑木立柱向上或向下攀爬,并通过旋转体携带CT扫描仪对木立柱进行360°CT扫描,进而完成断层图像重建,可准确评价木立柱的内部特征及健康、安全状况。 展开更多
关键词 机器人 CT扫描 古建筑 木立柱
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轮式管外攀爬机器人结构设计与动力特性分析 被引量:27
17
作者 段宇 侯宇 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第12期17-20,共4页
为了提高对高空运输管道检测的自动化水平,降低人工检测输送有毒气体管道的风险,设计了一种具有良好的越障性能和负载能力的轮式管外攀爬机器人。以机器人爬越直管、弯管以及适应不同管径变化为目标,设计了总体结构和关键尺寸。分析了... 为了提高对高空运输管道检测的自动化水平,降低人工检测输送有毒气体管道的风险,设计了一种具有良好的越障性能和负载能力的轮式管外攀爬机器人。以机器人爬越直管、弯管以及适应不同管径变化为目标,设计了总体结构和关键尺寸。分析了机器人在垂直管道、水平管道的爬升稳定性,并进行了转弯过程分析。基于ADAMS进行了机器人爬行过程的动力特性分析,计算了垂直攀爬过程中的阻力与能耗。结果表明本设计的管道攀爬机器人具有较好的爬升效率、越障能力以及负载能力。 展开更多
关键词 管道机器人 结构设计 动力特性 负载能力
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CT扫描攀爬机器人模糊PID力控制算法 被引量:2
18
作者 刘存根 周玉成 +2 位作者 刘晓平 张连滨 刘传泽 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期104-110,共7页
【目的】提出一种CT扫描攀爬机器人水平伸缩关节夹持力模糊PID控制算法,以实现其夹持力的精确控制,增强对古建筑立木柱的安全保护。【方法】首先,使用巴特沃斯二阶低通滤波器对压力传感器输出值进行滤波,减弱噪声等干扰信号对测量值的影... 【目的】提出一种CT扫描攀爬机器人水平伸缩关节夹持力模糊PID控制算法,以实现其夹持力的精确控制,增强对古建筑立木柱的安全保护。【方法】首先,使用巴特沃斯二阶低通滤波器对压力传感器输出值进行滤波,减弱噪声等干扰信号对测量值的影响;然后,以力误差和力误差变化率为系统输入,选择三角函数为隶属度函数进行模糊化处理,根据PID整理规则分别建立PID参数的模糊推理规则,利用系数加权平均法对系统输出进行反模糊化处理;最后,对比分析模糊PID控制算法和耦合PD控制算法的力控制效果。【结果】接触过程中,压力传感器信号经滤波处理后,波动明显减小。夹紧过程中,相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法的夹持力控制精度最大可提高51.8%,相对关节力误差最高可提高99.8%,力调节时间也不同程度优化,且模糊PID控制算法还可消除夹持力调节过程中的超调现象。【结论】巴特沃斯二阶低通滤波可有效滤除压力传感器输出值中噪声等信号的干扰,提高接触检测的可靠性;相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法具有更好的夹持力控制效果,不仅可以提高CT扫描攀爬机器人工作的可靠性,而且能够进一步保证古建筑木立柱的安全。 展开更多
关键词 机器人 木立柱 模糊PID 力控制
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多功能攀爬机器人攀爬机构和变形机构的设计 被引量:3
19
作者 岳一领 冯鹏超 +3 位作者 张东旭 邱志伟 马文泽 闫献国 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期758-763,共6页
针对多种攀爬机器人多样的工作环境,设计了一种变形机构和具有自适应性的攀爬机构。通过变形机构的伸缩运动改变自身形态,以实现圆柱杆状面以及金属壁面的攀爬;通过推杆电机的伸缩运动和微型压力传感器的作用,可以控制各轮对杆面的夹持... 针对多种攀爬机器人多样的工作环境,设计了一种变形机构和具有自适应性的攀爬机构。通过变形机构的伸缩运动改变自身形态,以实现圆柱杆状面以及金属壁面的攀爬;通过推杆电机的伸缩运动和微型压力传感器的作用,可以控制各轮对杆面的夹持力,因此夹持力可维持在合理范围内,使机器人具有良好的攀爬稳定性和运动灵活性,爬杆过程中如果杆的直径发生变化,机器人可以自适应调节。同时,对机器人爬杆和爬壁时的状态进行了静力学分析。 展开更多
关键词 机器人 机构 变形机构 自适应性
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电力铁塔攀爬机器人运动学及奇异性分析 被引量:4
20
作者 刘晓宇 陆小龙 赵世平 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第5期7-13,共7页
为了提高输电线路检修的自动化程度,降低检修人员的劳动强度,文中提出一种用于电力铁塔或复杂空间桁架结构的5自由度关节式攀爬机器人Pylon ClimberⅢ。在分析机器人的关节驱动器空间、关节空间及笛卡尔空间映射关系的基础上,绘制了机... 为了提高输电线路检修的自动化程度,降低检修人员的劳动强度,文中提出一种用于电力铁塔或复杂空间桁架结构的5自由度关节式攀爬机器人Pylon ClimberⅢ。在分析机器人的关节驱动器空间、关节空间及笛卡尔空间映射关系的基础上,绘制了机器人的工作空间并求解其体积为0.24 m3。针对非方阵型雅可比矩阵,提出了一种新的基于矩阵子式判断奇异位形的方法,仿真结果验证了分析的正确性。样机试验表明,将奇异性分析结果用于机器人运动控制,可使机器人在攀爬过程中有效避免奇异位形,实现可靠攀爬。 展开更多
关键词 机器人 运动学 雅可比矩阵 奇异分析
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