香蕉高位大尺寸特点给香蕉的采摘带来很大的难度,目前以人工采摘作业为主的方式需耗费巨大的人力成本。提出一种香蕉果柄夹持和切割复合执行机构,该复合执行机构主要由夹持与摆切机构、电动链锯、摆头基座和液压系统所组成。夹持与摆切机构和履带行走的驱动动力均来自于安装在履带车底部的液压动力系统。针对香蕉果柄模拟直径为90~120 mm的夹持力学性能实验结果表明香蕉果柄夹持与切割复合执行机构可以稳定夹持60 kg的负载质量,负载越重需要的最小夹持力就越大,对应的减压阀调节压力也越大,在同一负载下香蕉果柄直径变大需要的夹持力也会增大。将香蕉果柄夹持与切割复合执行机构安装于适配的农业机器人末端,可一次性完成香蕉果柄的夹持、切割和整串香蕉的吊放作业。

不同绳索驱动并联机器人的构型设计将产生不同的工作空间和灵活特性。提出一种自适应绳索驱动并联机器人结构模型,该结构模型可以在不增加运动冗余的情况下,通过绳索缠绕修改末端执行器的粘接点,提出的机器人可以被动重构为多种构型。基于重构条件,提出自适应原理,建立自适应绳索驱动并联机器人的运动学模型和静力平衡模型。通过定义工作空间和灵活性指标,对自适应粘接点进行比例优化。结果表明这种设计具有更大的工作空间和更好的灵活性。

针对不同的核辐射环境下,对机器人末端执行器的快速自动更换过程进行分析研究,设计了一种机器人末端快换装置,包括连接件、内置液压缸、端盖、锥形卡扣、锁紧连杆、弹性缓冲垫圈、末端执行器连接体,提高了机器人末端执行器的换装效率及换装可靠性,且在满足工作需求的前提下,使其结构简单,便于生产制造。

利用工业机器人实现飞机零部件自动制孔时,由于产品大多曲率大,且形状不规则,末端执行器很难用一种姿态完成加工。提出一种末端执行器加工姿态的初步控制算法,优化机器人制孔姿态,防止加工过程中出现碰撞干涉等情况,并基于DELMIA软件搭建了机器人制孔仿真平台,验证了该算法的可行性。

随着工业机器人应用越来越广泛,工业机器人被要求具有更高柔顺性的示教功能。提出一种柔顺示教的控制方法,以常用的20公斤级的工业机器人为研究对象,通过六维力传感器采集力信息,经过柔顺控制算法和基于位置的力位控制算法结合控制机器人,实现柔顺示教功能。先介绍了柔顺示教的硬件平台结构和软件结构,建立一个柔顺示教控制的模型,并利用该模型设计一个柔顺示教的控制算法,最后将笔作为机器人末端执行器并在白纸上画图案以验证示教的柔顺性。实验结果表明通过该柔顺示教控制,操作者可以对机器人末端执行器自由拖动,实现柔顺示教的功能。