农林业中果蔬的自动化采摘需求日趋强烈,末端抓手是实现无损采摘的关键。传统的末端抓手以刚性结构居多,现有的各种柔性抓手也存在抓取力不足、包覆性不佳等缺点。本文以草莓的无损采摘为研究对象,提出将草莓外部轮廓曲线作为设计曲线,设计了一种新型气动四叶片软体抓手。首先,对软体抓手的结构做仿真优化,提出一种安全地附着在目标物表面的设想。然后,在进行草莓表面的最小破坏应力试验的基础上,测试了软体抓手的末端力,验证了其实现无损抓取的可行性。再次,利用动态捕捉技术,研究了软体抓手叶面的弯曲变形规律。最后,选择使用弧线型气体通道的软体抓手进行了草莓抓取测试,结果证明了气动四叶片软体抓手可以实现草莓的无损抓取,抓取成功率达90%,破损率为2%,表明所研制的四叶片软体抓手用于草莓抓取时具有良好的稳定性和实用...

针对传统的刚性机器人在辅助人体康复训练时存在康复效率低、易造成人体二次损伤等问题,依据人体手指结构及其关节的运动范围,提出了一种由硅胶材料制成的三关节式软体驱动器。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和虚功原理,在理想条件下建立了软体驱动器气囊的弯曲角度与输入气压之间的非线性数学关系,进而研究在一定气压下驱动器不同结构参数对其弯曲性能的影响;接着,通过有限元模型仿真得出了驱动器壁厚、底层厚度和腔室外直径对驱动器弯曲性能影响的显著性排序;最后,通过3D打印及模塑成型工艺,制作了三关节式软体驱动器,搭建了软体驱动器弯曲性能测试平台以测试其弯曲性能。结果表明随着输入气压的增大,软体驱动器弯曲角度的理论计算结果与实验结果的相对误差逐渐减小,当气压高于20 kPa时,其最小相对误差为1.48%;当腔室内部气压...

针对草莓果实采摘易损坏以及收获期劳动强度大等问题,设计了1种气动柔性草莓采摘机械手末端执行器装置。该设计在草莓采摘机械手末端执行装置中加入柔性手指单元,利用其柔性变形,在实现对草莓包络动作的同时降低了采摘中对果实的损坏。在SolidWorks软件中建立气动柔性草莓采摘机械手模型;然后将模型导入ADAMS软件,通过柔性单元的替换、运动学参数的添加,建立动力学仿真模型。通过对采摘机械手的包络过程、各手指单元的运动过程进行动力学仿真分析,仿真结果表明,气动柔性草莓采摘机械手可以有效完成对草莓的包络,验证了本设计的合理性。

数控不落轮镟床是地铁车辆段五大车辆检修工艺设备之一,主要用于地铁车辆在整列编组不解列、车下转向架轮对不落轮的条件下,对车辆擦伤轮对进行镟修加工的设备。设备测量精度及加工精度可精确到0.001mm,本文结合不落轮镟床的功能,主要从电气及气路方面,对不落轮镟床测量系统的结构及工作原理进行介绍。

将传统机械驱动成形和气动驱动成形从结构和工作上进行了分析和对比,结果表明:两种形式需要根据零件的特点和客户需求合理选择。当顶盖零件复杂,传统驱动空间受限无法满足设计要求时,采用气动驱动不仅能够满足使用,而且能减少冲压工序,从而解决压机生产线不足的制约。采用合理的气动驱动形式不仅能够缩短生产周期、提高生产效率,而且符合低碳环保汽车发展规划。

常规钻井钻具刮泥装置为手动机械式,且需要两人配合进行工作,工人工作的安全性得不到保证,劳动的强度也很大,这样不但制约钻、修井工作效率而且浪费人力资源严重。因此,可远程控制的气动钻具刮泥装置的研制,顺应了井口自动化工具发展的趋势,能够满足高效钻修井的需求,还能降低工人的劳动强度,这将是是今后钻具刮泥技术发展的必然趋势。本文主要介绍了气动钻具刮泥装置的装置结构,工作原理,关键技术及创新点,试验情况和推广前景。最后,总结了几点气动刮泥装置的特点,提出了整个系统需结合现场进行工业性性能试验后,对气动刮泥装置进行进一步结构的优化。

目前设计的康复手套设备笨重不方便携带,为此设计一种基于Cortex-M4微控制器的便携式软体康复手套。介绍了软体手指的建模、硬件电路的设计、气动驱动回路的设计和控制系统程序设计。通过对软体手指进行Abaqus有限元仿真,确定软体手指的形状和尺寸。通过肌电传感器采集人体表面肌电信号,经卡尔曼滤波得到输入量输入控制系统,微控制器产生PWM波驱动直流气泵,回路产生压降驱动软体手指弯曲。通过电磁换向阀可以控制手指弯曲、保持和放气。

概述传统夹持器与被夹持对象之间通常是刚性连接,这种夹持关系容易造成被夹持对象表面的损伤,甚至难以完成抓取任务;而为了完成各类复杂的搬运、调整等诸多动作,适当改变夹持器的柔性,使其能够夹持各种各样的、任意形状的对象,扩大应用领域和使用范围,因此,柔性夹持器作为机器人末端装置的一类,吸引了国内外更多的研究,柔性夹持器从驱动方式上主要可以分为电机驱动、气动驱动、液压驱动、智能材料驱动等。

针对无杆气缸和压电片驱动器同时实现柔性机械臂定位和振动抑制系统，采用模糊控制算法、变论域自适应模糊控制算法和间接自适应模糊控制三种算法进行试验研究。介绍系统构成以及气动和控制回路，给出系统模型。分析三种控制算法，给出变论域自适应模糊控制算法输出论域的自适应律，即通过在线调节模糊控制器的输入和输出变量的论域来改善传统控制器的性能；采用参数可调的间接自适应模糊控制器在线逼近理想控制器，推导其参数自适应律。考虑气缸长行程和气体压缩性、非线性等因素，引起控制滞后和容易激励柔性臂的高频模态振动，采用带阻滤波、低通滤波和时延补偿算法。进行气动驱动和压电驱动器抑制柔性机械臂振动和定位试验研究。试验结果表明，采用的三种控制算法都可以实现定位控制的同时，抑制柔性机械臂振动；自...