具有远程运动中心(Remote motion center,RCM)的手术机器人在微创手术(Minimally invasive surgery,MIS)领域起着至关重要的作用。综合考虑双平行四边形和双同步带RCM机构的优缺点,提出基于单同步带、单平行四边形的新型远心定位机构。基于Adams和SimMechanics分析新型RCM机构末端不动点的精度和运动空间。仿真结果表明,新型RCM机构在满足手术所需运动空间的基础上,具备更高的不动点精度,机构简单紧凑,稳定性较好。

为了满足服务型机器人对人机交互动作柔软性、安全性的高要求,基于仿生学理论提出了一种气压驱动扇形柔性关节,并将其用于多指灵巧仿人机械手的构建。采用柔性关节驱动和刚性手部骨骼相结合的设计理念,兼顾手部刚度与柔性。通过关节角度的检测和供气压力的调节,实现手指关节弯曲角度和手指抓握力的连续控制。描述了扇形柔性关节的工作原理和结构设计特点,以及手部整体结构的设计,并对机械手抓握动作和功能进行了试验分析。试验结果表明:柔性多指灵巧仿人机械手能够完成各种手势以及对球状、圆柱状和卡片状等物体的抓取。

首先对催化剂板搬运机器人的结构进行了研究,给出了一种通过动平台带动平面六杆机构上下移动,转动座带动平面六杆机构水平转动的四自由度机器人的结构设计。为了便于研究,将平面六杆机构简化为了平面五杆机构,并对机构展开了运动学分析;接着探讨了平面五杆机构的奇异位型和结构参数问题,建立了约束条件;依据运动空间要求,建立了杆件参数之间的几何关系,采用正交试验法对设计参数进行了正交试验,对比分析了各试验因素对实验结果的影响,选取了优化解;将优化解带入约束条件,判断了其是否满足约束。最后将优化后的杆件参数带入了运动学方程,通过Matlab求解出了其运动空间范围,验证了设计参数的合理性。