摘要：超冗余度机器人具有大长径比、灵巧运动、柔性操作等优点,在航空航天制造、高端装备检修等受限空间的自动化作业中具有重要的应用前景。然而,由于超冗余度机器人的冗余自由度的特性,传统工业机器人的设计、建模与控制方法不可直接应用,超冗余度机器人的相关理论研究面临着严峻的挑战。对中外面向复杂狭窄结构检测清除的超冗余度机器人的研究工作进行了分析,从结构设计、运动学建模、控制方法、运动规划等方面对现有的研究内容进行了分析和总结,并对超冗余度机器人的研究发展进行了展望。

摘要：现有机械抓手多为刚性结构,对被抓物品的自适应能力差。为实现柔顺抓取常采用欠驱动的方式,由此带来设计的机械抓手结构复杂、控制难度大的问题,而且通常只能应用于特定的目标对象。设计一种结构与控制简单、自适应能力强的软体抓手。该抓手由三个具有纤维增强结构的软体弯曲驱动器作为爪子协调配合实现抓取任务,气体的可压缩性与软体驱动器的弹性使此抓手拥有可对易损物品无损抓取的良好特性。选取合理的性能参数后,采用3D打印出模具浇注硅胶的方式制作出特性优良的驱动器,同样采用3D打印的方式制作抓手的连接基座,同时,整个装置的气密性通过独特设计的结构得以保障。该抓手配合UR机械臂抓取形状大小各异物品的试验结果表明:该抓手抓取稳定、自适应能力强、控制简单并且能够很好地实现无损抓取。

摘要：为了提高微纳制造装备的定位精度,从提高桥架结构的刚度出发,以ANSYS软件为开发工具,提出了一种新型的拱形桥架结构。文中先从概念设计出发,设计出桥架机构的基本结构,然后利用ANSYS软件分析桥架的结构参数(如桥架厚度、立柱宽度、圆弧半径、斜面宽度和斜面高度)对刚度的影响,最终确定优化后的桥架模型。利用ANSYS软件对桥架结构进行静力分析和模态分析,通过对比不同设计方案的仿真结果,表明了新型桥架结构的优越性。

摘要：设计了一种新型线绳传动机械臂驱动装置,具有结构紧凑、适应性好、通用性强的特点。为了增加机械臂的工作可达空间和灵活程度,驱动部件全部放置于底座上的驱动装置内,使得机械臂能广泛应用在狭小、非结构化的封闭空间。文中首先介绍了现有一些线绳驱动系统的特点及不足。为解决这些不足,第二部分提出了一种新型的线绳传动机械臂驱动装置的整体结构。在此基础上,详细介绍驱动装置各个部件的结构、功能及其特点。最后总结所设计的驱动装置优势并展望后续可开展的工作。

摘要：针对传统仿人灵巧手依赖于复杂驱动传动机械结构和控制方法,以及欠缺良好抓取顺应性的问题,基于软体机器人技术,提出了五指仿人灵巧手的刚柔耦合结构设计及控制方法。根据对人手结构与功能的分析,设计了具有气动软体手指、刚性掌部与腕部关节的五指仿人灵巧手,保证灵巧性的同时简化了仿人灵巧手的机构与控制方法。根据灵巧手控制需求,基于bang-bang反馈控制方法,实现了一种具备气压稳定控制和抗干扰能力的驱动控制系统。设计并进行了多指对掌实验、面向标准测试集的灵巧柔顺抓取实验和实际操作实验,证明了灵巧手系统具备良好的多指对掌能力和灵巧、柔顺、稳定抓取能力。

摘要：随着纳米科学和纳米技术的飞速发展，压电陶瓷驱动的微位移平台逐渐成为精密制造装备中实现微观操作和加工的核心部件。但是压电陶瓷驱动器存在复杂的非线性磁滞效应，会造成系统精度超差，易产生振荡，甚至闭环系统的不稳定。此外，压电陶瓷驱动微位移平台是含输入磁滞非线性的动力学系统，现有数学模型无法精确描述这种复杂动力学特性，造成基于精确数学模型的控制与优化策略难以直接应用。这给磁滞补偿控制器的设计带来了极大的挑战。