人机交互技术已广泛应用于各领域,但机器人在与人类互动时的性能仍受关节减速器技术的限制。通过梳理国内外学者对机器人关节减速器的研究,特别针对行星齿轮传动、谐波传动、摆线针轮传动以及RV传动技术等常用的机器人关节驱动的主流技术,描述和对比分析其结构特点、传动方式和优缺点,并提出适用于机器人关节减速器适用性和性能分析的框架。针对未来机器人应用场景介绍齿轮轴承传动和Galaxie驱动器两种新型传动技术,展望机器人关节减速器技术发展趋势,为机器人关节减速器的设计和选型提供参考。

空间大型机械臂的关节刚度是关节测试的重要指标,直接影响机械臂的使用性能。对于体积、重量大的关节,希望在不同测试工况中减少关节的拆卸和搬运。研制了一套可以快速切换测试工况的关节刚度测试设备,用于测定机械臂关节的弯曲刚度。通过滑轮组的设计,可以把不同测试工况下的加载力固定在一个位置,仅需改变钢丝绳路径即可更换测试方向。设备结构紧凑、操作简便、安全性高。对影响设备测试精度的参数进行了误差分析并给出了用以指导加工及装配的误差范围,证明了方法的可用性与准确性。最终完成关节的刚度测试实验。结果表明实验测得的刚度值与实际值相差在5%范围以内,符合设计与使用要求。

目前煤矿巷道掘进支护过程中存在支护效率低、支护劳动强度大、安全风险系数高等问题,这些问题将影响巷道的支护和掘进速度,最终影响煤矿的开采效率。设计了七自由度掘进工作面液压支护机器人,该机器人与传统机器人不同,其大臂具有伸缩功能,各个关节均采用液压驱动,通过伸缩大臂到达不同的工作区域,而且该支护机器人可以安装在掘进工作面的支护平台上进行巷道支护。根据工况,计算各关节所需要的力矩,并对液压支护机器人进行运动学分析;为实现巷道的安全高效智能支护、掘进,提出了一种以机器人代替矿工的掘进支护施工新方案。

提出了一种关节片上位置伺服系统控制器的设计方案,并在一片可编程逻辑器件（FPGA）中得到了具体验证和实现.该方案利用FPGA的硬件逻辑单元实现了关节内部所有传感器信息的采集、M/T法测速、电机的脉宽调制和矢量控制,并在FPGA内嵌入了NIOSII软核处理器和控制器局域网CAN总线控制器,实现了关节空间的轨迹规划、位置控制以及与主控计算机的CAN总线通讯.通过SOPC Builder工具实现了硬件逻辑单元和软核控制器的集成.实验结果表明,设计的关节片上位置伺服系统可有效地提高关节控制器系统的集成度,从而减小了电路板的尺寸,增强了系统的抗干扰能力和关节控制性能.

介绍了关节坐标测量机原理、组成，并对其进行了误差分析。从理论上分析了圆光栅安装偏心误差对测量结果的影响，介绍了圆光栅分度误差测量方法，并采用非线性拟合的方法对该项误差进行了修正。

按Ｄｅｎａｖｉｔ－Ｈａｒｔｅｎｂｅｒｇ方法，建立了多关节坐标测量机末端测头中心相对于机座参考价值系的测量运动的数学模型。在此基础上，运用矩阵函数的全微分方法，建立起末端测头中心坐标误差与测量运动模型参数误差之间的传递关系。为进一步研究多关节坐标测量机的标定和补偿奠定了理论基础。

介绍蔡司显微镜维护保养和故障分析。显微镜需要经常做的工作是日常的维护,主要是对光路系统的清洁保养,其次是调节相关关节的机械平衡。显微镜故障的高低,系统的稳定与否,与日常的维护保养和临床的规范使用是分不开的。还有供电系统的稳定也是重要因素。同时,本文介绍了几例维修经验。

首先分析了几种关节密封形式的优缺点,然后根据卫星通信天线的使用特点说明采用O形密封圈形式的优势。接下来对比各种材料O形圈的特性,说明硅胶O形圈的独有优势,并给出了工程设计实例。通过实例分析,给出了硅胶O形圈设计时初始参数的选取方法,具有较强的工程借鉴性。

气动肌肉驱动关节具有柔顺性好、容易实现开环控制等优点。但是关节的位置重复精度较差，阶跃响应存在大幅振荡，不利于实际应用。为解决这个问题，对关节的闭环控制方法进行了研究。通过引入前馈控制、输入整形及非线性PI控制，有效地提高了关节的响应速度和位置精度。

液压多指手是一种以液压作为驱动方式的多指手，位置控制对于液压多指手跟踪规划轨迹、实现准确抓取具有重要影响。为了实现液压多指手对于位置的精确定位，针对液压多指手的工作特点以及实际液压系统的复杂性，从关节控制入手，分析了关节位置控制系统工作原理，建立了该位置控制系统的数学模型，引入了模糊PID控制策略，对基于模糊PID位置控制系统进行了详细设计，并利用MATLAB对其进行了仿真。通过MATLAB仿真研究，表明基于模糊PID的液压多指手关节位置控制系统的动态响应性能和稳态精度很好，能够满足液压多指手关节的工作要求。