主操作手是微创外科手术机器人的关键组成部分,用于接收医生动作,并控制从操作手完成手术操作。在充分研究主操作手使用要求的基础上,分析了主操作手构型设计要求,完成了主操作手的构型设计。结合所设计主操作手的构型,应用Matlab Robotic Toolbox进行了空间运动轨迹规划仿真,得到主操作手关节位移、速度和加速度的变化曲线。结果表明,主操作手构型设计合理,运动平稳,为主操作手的进一步设计与优化奠定了理论基础。

小型激光雕刻机在广告、工艺品加工等行业应用广泛,是重要的加工设备之一。现有工业级小型激光雕刻机智能化程度低,不能很好地监控和分析设备运行状态。针对以上问题设计虚实同步的小型激光雕刻机,基于数字孪生理念,设计并搭建系统平台,建立虚拟模型,构建基于OPC UA等通信方式的通信网络,并利用该平台进行了激光雕刻测试。结果表明:控制激光强度的du值对雕刻质量影响很大,在同一du值、某一速度范围内,随着电机速度降低,雕刻质量提升,而速度过慢则会出现刻痕焦黑。实验还验证了该系统在一定精度范围内实现了虚实运动位置的重合,实现了加工状态和设备状态两种运行状态的监测功能。