一种车载式排爆机械手的机构设计

为提高排爆工作的安全性,本文研究设计了一种基于高压水射流技术的车载式排爆机械手。由于该机械手的排爆方式和行进机构特殊性,将机械手分成固定部分和活动部分来分别进行设计并采用电机作为驱动机构。在活动部分的设计中,通过仿生人的手臂关节确定了该部分的形状和尺寸,以便能灵活地完成对不同类型的爆炸物进行排除。本文用SolidWorks三维软件建立了该机械手模型。同时还将活动部分中的小臂分为摆动和旋转两节,既增强了机械手的稳定性和灵活性,又降低了机械手的控制部分难度。通过计算得出了机械手的运动范围。

某排爆机械手关节控制系统研究

设计了一种BP+PID伺服电机控制系统,综合PID控制和BP神经网络的优势,设计了相关控制策略,通过BP神经网络的学习和调整得出最优PID控制参数。在Simulink中建立了整体控制系统模型,通过Simscape良好的可视化程序对机械手关节运动状态进行显示。机械手关节可达到期望角度,较传统PID控制响应速度快、精度高、鲁棒性强。

基于遗传算法的排爆机械手最优轨迹规划

针对一种排爆机械手的轨迹规划问题,提出了一种时间-脉动-能量最优策略优化其运动轨迹,以减小机械手的运动时间、关节脉动和消耗能量。采用改进三次样条曲线连接路径点,保证关节始末速度、加速度可任意指定,在各关节运动约束条件下采用遗传算法对路径点之间的运动时间进行搜索优化。仿真结果表明:优化后的运动轨迹十分平滑,可以避免关节速度、加速度的突然变化,控制振动。与时间最优规化结果对比表明:该优化方法可以有效地减小关节运动的平均速度、加速度和脉动。

基于Ansys WorkBench的排爆机器人机械手静力学分析

现建立了一种排爆机器人六自由度机械手的模型。利用Ansys WorkBench软件建立了机械手的静力学模型,并对其进行了静力学分析,得出了机械手大臂和小臂等重要部件的应力、应变图。不仅证明了机械结构的可行性,也为相关数据的设计提供了依据。