基于虚拟现实技术的三自由度主动式上肢康复机器人研究

本文针对脑卒中自主能力较弱的患者,开发设计一套基于虚拟现实技术的三自由度主动式上肢康复机器人系统。机器人采用伺服电机驱动,通过磁粉离合器传递可控扭矩,经由三重轴和连杆机构传递运动。控制部分采用数字信号处理器(DSP)实现对数据的采集和处理以及指令的传递,人机交互部分采用OpenGL技术开发康复训练程序,通过虚拟环境中的模型运动带动患者完成康复训练。最后,对系统进行MATLAB仿真和实验,验证了该系统的正确性,确定系统能够帮助自主能力较弱患者进行康复训练。

基于虚拟现实技术的三自由度上肢康复机器人的轨迹规划

为使脑卒中患者能够长期坚持康复训练,将虚拟现实技术与康复机器人相结合,建立人机交互康复训练环境。为适应处于不同患病时期的患者,设计主动模式和被动模式,针对不同模式设计不同训练环境。在主动模式下需要规划机械人手柄末端运动轨迹,为解决三自由度康复机器人机构逆运动学求解过程中的多解问题,采用在ADAMS中建立虚拟样机的方法进行正逆运动学仿真分析。仿真结果验证得到的机械末端运动轨迹与预设轨迹相同,证明机构具有良好的运动性能,为运动控制系统设计提供理论依据。

基于虚拟现实技术的三自由度上肢康复机器人系统

研究了一套基于虚拟现实技术的3自由度上肢康复机器人系统。机器人传递运动部分采用连杆机构和3重轴;控制单元采用数字信号处理器(DSP),绝对式编码器采集各轴旋转位置、方向信息,磁粉制动器实现各轴的负载、制动;人机交互方面,患者操作机器人末端手柄做虚拟现实技术开发的虚拟游戏。该系统能够提高患者的主动性和实现3自由度康复训练运动。

汽车轴承自动搬运装置的研制及应用

为了解决汽车轴承生产线上多个工位间的自动化生产问题,研制了一种适用于多种型号汽车轴承的自动搬运机械手装置。依据设计指标与原则,对其整体结构进行了三维建模设计并对关键零部件进行了有限元分析;然后对控制系统进行了整体规划;将研制出的设备应用到了企业现场,进行了实际生产。统计结果表明,设备运行稳定,满足各项要求,成功达到了预期目标,验证了设计的合理性与可靠性。

汽车轮毂轴承滚动体装配装置的研制

为了提高汽车轮毂轴承保持架装滚动体装配装置自动化水平,减轻工人的劳动强度,根据滚动体(钢球)装配的工艺流程,结合滚动体装配的特点,研制了滚动体装配装置。运用Solid Works软件,对装配装置机构进行三维建模,并采用ANSYS LS-DYNA软件对滚动体挤压进入保持架过程进行仿真分析,从而能够较为清晰的显示滚动体装配过程进入最优角度,确定机构设计方案具有可行性。实际应用表明,滚动体装配装置构造合理,满足实际组装需求,具有广阔的应用前景。

汽车轮毂轴承全自动装球机的设计

针对汽车轮毂轴承装配时装球过程自动化程度低,劳动强度大的现状,考虑装球的特点,设计了汽车轮毂轴承全自动装球机,包括机械结构设计和控制系统设计,其中创新设计了保持架供料装置。经使用证明,该装球机结构合理,实现了装球的全自动化,满足工程需求。

伺服软索智能提升装置的研制

设计了一种新型的伺服软索智能提升装置。该装置机械结构的创新设计延长钢丝绳使用寿命,且装置整体轮廓为方形,控制系统的创新设计实现无极调速,精确定位,快速响应,缓起缓停,称重显示等功能。首先运用三维建模对装置进行结构设计,并基于ADAMS对钢丝绳沿卷筒绳槽缠绕的运动过程进行仿真研究,结合Workbench对卷筒和齿轮传动进行校核,设计控制系统中AD、DA模块,单片机最小系统的硬件电路,最后通过实际试验验证装置设计的合理性与可靠性。

汽车轮毂轴承外圈组件自动装配装置的研制

第三代汽车轮毂轴承外圈组件包括轮毂轴承外圈和带有滚动体的保持架,其外形复杂不便于实现自动化装配,为解决这一问题,研制一款全自动装配装置。介绍该装置的机械结构;控制系统的整体规划;对带有滚动体的保持架供料机构进行优化;利用Adams验证优化后的机构是否满足预期;将研制出的装配装置应用于企业进行生产试验。结果表明:该装配装置能够稳定、高效地完成装配任务,达到预期目标。