基于鳍条效应的柔性夹爪设计与试验研究

针对协作机器人在非结构化或动态变化环境中,对随机目标物体抓取困难的问题,参考鳍条结构,采用热塑性聚氨酯弹性体,结合增材制造技术,提出一种自适应柔性夹爪的解决方案。利用SolidWorks建立模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench中通过虚拟正交试验进行静力学分析,完成夹爪结构的优化。在协作机器人Baxter上进行抓取试验。结果表明:设计的柔性夹爪能够满足对日常用品抓取的需要,在抓取形状各异的物体时效果良好,具有较好的自适应性,能够实现无损抓取。

柔性夹爪收缩与扩张过程的能耗研究

通过工控机的数据采集系统,结合传感器技术、信号处理技术等,搭建设备建立气体压力、流量等参数的在线测量系统,实现对测控系统的调节和控制。首先,分别采集柔性夹爪在收缩和扩张时不同初始压力下的压力与流量;然后,通过SigmaPlot绘出柔性夹爪压力流量图,并对柔性夹爪流量压力输出特性进行分析;最后,计算其气动功率,研究能耗规律。结果表明:对柔性夹爪进行收缩实验时,给定的初始压力与柔性夹爪产生的压力相差不大,气动功率损耗较小;对柔性夹爪进行扩张实验时,提供的初始压力通过真空发生器间接作用在柔性夹爪上,与柔性夹爪产生的压力相差较大,柔性夹爪达到规定压力时需要提供更大的初始压力;柔性夹爪收缩时比扩张时的气动功率损耗低。

基于双目视觉的柔性塑胶套壁厚检测系统研究

为了完成锥形波纹管形状的柔性塑胶防尘套壁厚的检测,建立一个基于双目立体视觉模型的测量系统。该系统中的两个工业数字摄像机通过PLC给予的外触发对工件同时进行图像采集,对采集的多组图像进行相应的预处理后,采用特征点提取方法实现图像拼接,运用特征匹配算法提取出相应待测点三维坐标信息,完成柔性塑胶防尘套壁厚检测。该测量系统,使用气动柔性夹爪夹取工件,减少柔性工件的夹取变形影响,使用高精度移动滑台带动工件运动到拍照位置,通过控制滑台特定的移动距离和对图形特征提取结合方法对多次拍照后的工件图像进行特征点筛选和图像拼接,完成工件壁厚的高精度检测。实验数据表明,该测量系统绝对检测精度达±0.05mm以内,简单快捷,缩短了工件生产工作中的设备调整时间。

三指柔性气动夹爪结构设计与实验

针对水果表皮脆弱易损、不适合采用传统刚性夹爪抓取的问题,基于章鱼触手结构特征,结合仿生学原理和增材制造技术,设计并制作了一种结构简单、具有自适应性的由3个柔性手指和固定组件组成的适用于水果采摘的气动柔性夹爪。采用ANSYS模拟和测试柔性手指在不同气压下的弯曲情况,发现柔性手指可在低压下具有较大的弯曲变形,最大弯曲角为22.4°,气压为100 kPa时,产生最大压力为2.38 N;柔性夹爪的夹持力实验表明,在0~100 kPa的压力范围,柔性夹爪可自适应抓取质量564 g、直径100 mm内的水果,并且水果表面没有损伤,抓取效果良好,达到设计目标要求。

基于鳍条作用的柔性钳口设计及实验研究

以仿生鳍条为研究对象,以增材制造为核心,研制一种具有自主知识产权的新型柔性钳子。采用虚拟正交实验对钳口的静态性能进行研究,在Baxter上做抓持实验。该柔性夹爪可以抓取不同形态生活物品的要求,具备很好的自适应能力,实现无损抓取,为协同机器人在超市货物摆放和医学康养等方面的应用提供了一种方法。

苹果机器人采摘存在的关键问题及对策

中国果园面临收获装备亟缺、劳动力成本上升等问题。目前,苹果采摘机器人机械化、智能化水平的提高已经成为农业机械研究的主要方向之一。本文分类综述了国内外苹果采摘机器人的最新研究成果,对其信息收集处理系统、机械系统等的特点进行对比分析。此外,本文针对苹果采摘机器人关键系统面临的难点进行探讨,总结得出如下要点:工作环境复杂多变、目标果实识别定位困难、机械系统选型及设计困难等。最后,本文提出构建现代果园无人化收获成套技术体系与建立示范基地的展望。由此可见,研发一款适合本土商业化应用的苹果采摘机器人对当前苹果产业的发展有着至关重要的作用。

工业机器人在铸件加工中的应用

针对缝纫机加工自动化生产需求,自主研发了ER50-C20工业机器人,实现了缝纫机头加工的机器人自动生产,提高了生产效率及产品质量。

典型鱼种自动化抓取装箱的装置设计

该文以黄鱼作为典型鱼种,针对大型养殖工船内黄鱼的高效规则装箱的加工问题,以减少人员工位、提高生产线自动化程度以及加快生产速度为目的,从黄鱼抓取方式、黄鱼装箱方式、箱体模具设计、箱体模具拆装等角度,设计了一种黄鱼自动抓取、装箱的方案以及相应的机械结构,建立了零件、装配体的三维模型,完成了黄鱼抓取装箱结构的机械设计,以实现黄鱼的自动化抓取装箱,无须人工干预。

工业机器人在缝纫机铸件加工中的应用

本文针对缝纫机加工自动化生产需求,介绍机器人自动生产工位:利用自主研发的ER50-C20工业机器人,结合缝纫机头生产工艺,采用柔性浮动夹爪对装夹进行自动精确定位,实现缝纫机头自动加工。结果表明,应用机器人生产缝纫机头大大提高了生产效率,生产出的产品品质也得到有效保证。

工业机器人在缝纫机铸件加工中的应用

本文针对缝纫机加工自动化生产需求，介绍机器人自动生产工位：利用自主研发的ER50-C20工业机器人，结合缝纫机头生产工艺，采用柔性浮动夹爪对装夹进行自动精确定位，实现缝纫机头自动加工。结果表明，应用机器人生产缝纫机头大大提高了生产效率，生产出的产品品质也得到有效保证。