目前在城市绿化干道树干保护层的喷涂方式上仍大多数采用手工涂白,其涂抹工作劳动强度大、喷涂不均匀、工作效率低;少数采用自动化喷涂方式,但操作步骤繁琐。针对此种现象设计出一种低碳运行、成本低廉、药水利用率高的树干保护层喷涂机器人。该系统中,链轮锥齿轮同步协作实现药箱搅拌;手自一体保证了环形喷涂机械手的正常作业;链轮、飞轮、曲柄滑块相互配合实现了药箱加压。经试验证明此喷涂机器人采用手动、自动一体化方式,可有效减少碳排放并保证在多变环境下高效地完成喷涂作业任务。

移动机械手具有良好的机动性和灵活性,在大型复杂零件的加工中具有广阔的应用前景。为了充分利用机器人的加工能力,提出六自由度移动机械手的加工基座位置优化方法。建立机械手运动性能指标和全局刚度指标,在此基础上综合考虑了六自由度机械手关节距离、关节速度、奇异回避和避碰等多约束条件。采用稀疏均匀网格分解寻找优化模型的有效初值,通过序列二次规划(SQP)方法最终求解基座的最优位置。最后通过风机叶片的加工仿真分析和实验验证了该优化方法的有效性和性能指标的正确性。

针对在未知载荷下的机械手控制不确定性问题,基于非线性扰动观测器与滑模控制方法,提出一种非线性观测器增益的通用设计方法。通过设计一种自适应算法的非线性扰动观测器,逼近机械手的未知载荷引起的不确定性,来估计由未知恒定载荷所引起的外力,扩大了观测器扰动的适用范围。在一定条件下,利用Lyapunov方法证明了观测器的稳定性。通过算例仿真验证了所提出的自适应非线性观测器的滑模控制方法,在受载荷变化的非线性机械手控制系统等方面,能