传统控制技术在计算分拣结构期望力矩时,忽略了对从动臂执行力矩的补偿,导致末端最大跟随误差、夹持力超调量较大。为此,针对桁架机器人柔性分拣结构,本研究融合云计算过程设计了新的自动化控制技术。在采集工件图像后定位其实际位置,从而确定抓取点。然后通过云计算获得分拣结构抬起高度等参数,根据抓取点和放置点位置规划分拣结构运动轨迹,并计算作用在主动臂、从动臂、动平台上的期望力矩。最后通过力矩前馈控制器执行力矩前馈补偿,驱动机器人柔性分拣结构完成运动轨迹。在实验中,改变分拣结构末端运动速度和负载,结果表明该技术减小了分拣结构末端最大跟随误差和夹持力超调量,提高了工件位置跟踪精度和抓取稳定性,保证了机器人对速度变化和负载变化的自适应性。

胸主动脉支架在植入病变部位时受到血管形状的限制,长期处于弯曲等大变形作用中,其力学性能的优劣直接影响治疗效果。为分析几何形状对胸主动脉支架力学性能的影响,本研究利用AutoCAD和Solidworks软件建立胸主动脉支架模型,利用Abaqus软件对不同支撑体高度(H)、支撑体个数(N)和截面尺寸(L)的胸主动脉支架的柔顺性、变形行为进行数值模拟比较。结果显示,随着支架截面的增大支架的柔顺性变差;随着截面尺寸的增大压握支架的最大等效应力和弹性应变增大;随着截面尺寸的增加支架的轴向伸长率减小。在进行胸主动脉的设计时,有必要从以上方面入手,综合考虑制定参数方案。

研究开发了一种多模式柔顺膝关节康复器,提出了无杆气缸＋气动柔性驱动器的复合驱动技术,保证了对膝关节康复训练柔顺性和大行程的要求。设计了康复器的结构和控制系统的软、硬件,并对康复器的驱动力进行了分析。所研发的康复器可实现膝关节主动、被动等多种模式的康复训练。

针对传统康复机器人重量重、穿戴不便、运动柔顺性差等不足,基于轻量化、柔顺性、易穿戴和人体工学等设计原则,设计了一种柔性穿戴式上肢康复机器人。采用弹性布作为机器人基体,气动人工肌肉驱动的类拮抗式关节,实现了肘关节屈/伸及旋前/旋后运动。基于气动人工肌肉的力学特性模型,采用拉格朗日法建立了康复机器人的动力学模型。针对气动人工肌肉驱动的柔性系统易抖振、响应滞后的控制难点,设计了基于RBF神经网络的PID控制器;针对PID控制器初始参数依靠经验取值的问题,设计了模糊PID控制器以确定PID控制器的最优初始参数;最后通过仿真和实验研究对RBF-PID控制器的性能进行了验证,并与传统PID控制器进行了对比。结果表明RBF-PID控制器响应速度快,控制稳定性高,可实现该柔性康复机器人的稳定控制。

软体驱动器具有优异的柔顺性，能适应不同形状的目标物体，且不易损伤被抓持物。为了在工业流水线上快速安全可靠地抓持诸如水果、精密元器件等不同质量、不同尺寸物体，该文介绍了一种新型关节式内骨骼气动软体驱动器，将驱动与承力功能分解，在保持柔顺性的同时，显著提高了抓持能力。推导了气压驱动下，驱动器的弯曲角度数学模型。以理论模型为基础，分析了驱动器的各项设计参数对弯曲角度的影响。以确定气压下自由端位姿作为输入条件，以驱动器整体质量最小为优化目标，优化了各参数值，并以得到的参数完成了软体驱动器的实物制造与装配，且试验获得了其弯曲角度与弯曲刚度。试验表明在最大工作压力为150 kPa时，总体误差控制在9%以内，证实了所建立驱动器理论模型的正确与有效性。驱动器的弯曲刚度在最大工作压力时达...

为了提高液压机械臂的人机物理接触安全性,本文提出一种基于碰撞检测算法的柔顺性评价方法,首先设计了一种动量偏差观测器用于在无外加传感器的条件下间接获取碰撞力,然后借助机械臂碰撞仿真系统对动量偏差观测器的有效性进行验证,最后建立了外力矩观测值与机械臂柔顺性相关参数的多元非线性回归模型。结果表明,通过动量偏差观测器能够准确观测机械臂碰撞力的变化情况,且外力矩观测值与机械臂柔顺性相关参数之间存在明显的函数拟合关系,利用其可对液压机械臂柔顺性进行有效评价。

该文设计了气动人工肌肉驱动特性实验台的计算机辅助测试系统.此实验系统可以对气动人工肌肉的内部气压、张力及其收缩量进行精确的测量与控制,实验表明此实验台操作简单,实验数据准确.利用该实验台,进行了气动人工肌肉驱动特性的实验,分析了人工肌肉3个参数间的关系.

文章介绍了柔软型气动执行器的概念、工作原理,着重叙述了日本的研究现状和应用前景,并提出了未来柔软型气动执行器研究发展的关键问题和趋势.

设计了一个由气动肌肉驱动的仿人臂,该臂具有4个自由度,肩部采用虎克铰形式.其具有重量轻、控制容易及柔顺性好等优点.初步试验表明,该仿人臂能够基本实现人类关节的柔顺运动.