六足排爆机器人的机构设计与运动分析

由于排爆工作的危险性和复杂的工作环境,针对于提高复杂地形的运动能力设计了一款承载机构为六足机器人的排爆机器人。利用三维绘图软件SoildWorks绘制排爆机器人三维模型,构建机器人D-H参数坐标系,使用MTALAB对机构进行运动分析。为排爆机器人设计了抛物线足端轨迹和复合型足端轨迹两种轨迹规划的方式,应对平整和相对崎岖的两种路面情况。根据仿真结果的运动轨迹和关节信息分析两种路况下的足端轨迹空间和运动平稳性,验证了排爆机器人运动机构设计和足端轨迹的合理性。

空间机械臂遥操作力觉操控手柄的设计与分析

为了解决空间机械臂在执行任务时,空间机械臂一但产生较大的碰撞力,就会使机械臂甚至是航天器发生损坏,普通操控器单一的基于位置反馈,并不能为操作者提供力觉反馈从而不能保证对机械臂操控的安全性的问题。设计具有力觉反馈的临场感操控手柄,通过空间机械臂末端力传感器提供末端力觉信息,控制驱动电机使该力觉操控手柄能够提供六个自由度的接触力反馈给操作者,极大提高操作者操作精度和安全性,在操作过程中该设计为操作者提供空间机械臂末端的真实触感,从而使操作者的操控具有临场感,能够更安全、精准的完成操控任务。在结构上为了能够实现六自由度完备力觉反馈,提出使用三自由度并联机械手,混合一个三自由度的串连机械手组合结构形式,用以实现机械臂末端六自由度力觉反馈。结果表明,所设计的力觉操控手柄具有机械位姿分离的特性,该力觉操作手柄能够在ϕ120 mm×120 mm空间内跟随空间机械臂末端曲线运动,并提供X,Y,Z三个方向的3 N力反馈触觉,以及相应方向上0.2 N·m的扭转力矩。

基于轨道环境特征的轨道环境识别

随着高速铁路的建设与发展,铁路运输以其距离长、速度快、载运能力强的特点,成为了本国不可或缺的基础交通工具,铁路运输的安全越来越受重视。对铁路环境激光雷达点云数据进行点云分割及数据分析,实现导轨、接触线和承力索目标的分类识别,这对保障铁路运输安全具有重要的实际意义。基于对其环境特征的研究,检查目标对象的相关特征,并且利用区域增长、近邻分析等方法对轨道、接触线及承力索进行分类,提出了针对轨道环境的约束条件。