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四足机器人目标检测与抓取实验系统设计
1
作者 徐哲壮 兰茜 +3 位作者 张力涛 黄平 张正扬 柯津 《实验室研究与探索》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
为响应“新工科”建设要求,提升高校工科学生的创新思维与工程实践能力,面向工业典型场景设计并实现一套集成目标检测与自主抓取功能的四足机器人实验系统。系统采用基于限幅灰度世界算法的目标检测算法,确保在不同光照环境下准确获取... 为响应“新工科”建设要求,提升高校工科学生的创新思维与工程实践能力,面向工业典型场景设计并实现一套集成目标检测与自主抓取功能的四足机器人实验系统。系统采用基于限幅灰度世界算法的目标检测算法,确保在不同光照环境下准确获取目标物体信息,结合ArUco码与PID控制器,使四足机器人准确移动至抓取位置。通过机械臂的逆运动学求解获得准确抓取位姿,执行目标物体的抓取和投掷操作。实验结果表明,该系统具备较高的实时性和稳定性,能满足工业现场典型作业场景中目标检测与抓取需求,对高校工程教育和学生实践能力培养具有参考价值。 展开更多
关键词 四足机器人 六自由度机械臂 目标检测 目标抓取
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基于计算机视觉的档案盒定位与抓取系统
2
作者 刘晓雪 周贤青 《机械管理开发》 2026年第3期209-211,共3页
无人化档案管理是以机械臂抓取档案作为基础,无人化的应用环境使其对抓取系统的准确性、可靠性要求较高。提出一种具有目标识别功能的档案抓取系统,用于在复杂场景下进行目标识别和目标抓取工作。视觉部分采用Open CV和YOLO算法对特定... 无人化档案管理是以机械臂抓取档案作为基础,无人化的应用环境使其对抓取系统的准确性、可靠性要求较高。提出一种具有目标识别功能的档案抓取系统,用于在复杂场景下进行目标识别和目标抓取工作。视觉部分采用Open CV和YOLO算法对特定的特征区域识别,并计算中心位置,再通过逆运动学求解将中心估计位置信息转化为机械臂运动的关节角信息,从而控制机械臂达到指定的位置及姿态,完成抓取动作。试验结果表明,所提出的档案存取系统相较于没有目标识别的档案存取系统有更高的存取成功率及效率。 展开更多
关键词 OPENCV YOLO 目标检测 档案抓取
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面向番茄无损抓取的磁流变智能手爪设计与试验
3
作者 秦欢欢 高晓洁 +4 位作者 朱浩然 邱子城 赖虹妃 薛金林 陈光明 《农业机械学报》 北大核心 2026年第3期410-417,共8页
为实现柔软、易损球形果实的无损、快速抓取,以番茄为研究对象,基于磁流变液智能材料设计了一种新型柔性仿形智能手爪。首先根据番茄的尺寸参数设计智能手爪的结构,磁流变智能手爪由底座、电动平行驱动部件、连接件、磁流变模块4部分组... 为实现柔软、易损球形果实的无损、快速抓取,以番茄为研究对象,基于磁流变液智能材料设计了一种新型柔性仿形智能手爪。首先根据番茄的尺寸参数设计智能手爪的结构,磁流变智能手爪由底座、电动平行驱动部件、连接件、磁流变模块4部分组成,其中磁流变模块采用柔性薄膜约束磁流变液,能够柔顺并紧密地贴合番茄果实表面,进而实现无损抓取。其次,通过有限元仿真验证了磁流变模块机械结构的合理性,并确定了最优的尺寸构型。为明确设定电流、位置与手爪刚度、最大抓取质量之间的关系,进行了刚度测试试验和标准球体抓取试验,结果表明电流与手爪刚度、最大抓取质量呈正相关,位置与手爪最大抓取质量呈负相关,与手爪刚度呈正相关。最后,为验证手爪抓取性能,开展了番茄抓取试验。抓取试验结果表明,所设计的柔性仿形智能手爪抓取成功率为100%,抓取直接损伤率为0,平均抓取时长为5.39 s,能够快速且无损地抓取不同规格的番茄。 展开更多
关键词 番茄采摘机器人 磁流变液 智能手爪 柔性仿形
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基于YOLOv11的德化梨采摘机器人视觉定位设计
4
作者 李滨 赖诗党 《森林工程》 北大核心 2026年第2期305-316,共12页
在德化梨种植中,人工采摘效率低下,且亩均人工成本占比超15%;传统机械采摘因装备刚性强,果实破损率常超20%,难以适配其果皮薄(0.2~0.3 mm)、果肉脆的特性。针对这一产业痛点,设计一款“仿生末端执行器+YOLOv11视觉定位”一体化采摘机器... 在德化梨种植中,人工采摘效率低下,且亩均人工成本占比超15%;传统机械采摘因装备刚性强,果实破损率常超20%,难以适配其果皮薄(0.2~0.3 mm)、果肉脆的特性。针对这一产业痛点,设计一款“仿生末端执行器+YOLOv11视觉定位”一体化采摘机器人系统。该系统核心包括六自由度机械臂、双目深度相机及电驱分离式末端执行器,执行器采用三指柔性夹持与剪切机构,兼顾无损抓取与果柄精准切断;视觉系统以YOLOv11为基础,引入全新的融合位置敏感空间注意力机制(C2PSA)模块强化果实与叶片特征区分,结合双目相机完成三维定位。基于福建德化梨(pear)园实测样本的试验表明,“pear”类别在置信度≥0.7时召回率保持0.85以上,F1最优值0.83(置信度为0.565),mAP50稳定于0.87。该方案可为德化梨自动化采摘提供技术支持,其设计思路对桃子、草莓等脆弱果实采摘装备研发具有参考价值。 展开更多
关键词 YOLOv11 采摘末端执行器 无损伤抓取 视觉定位 德化梨 三指柔性夹持 六自由度机械臂 双目深度相机
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前列腺辅助穿刺机械手臂机构设计及运动学分析
5
作者 胡艳芳 王浩楠 +3 位作者 蔡理东 钱美晨 吴喜娟 刘长城 《机械传动》 北大核心 2026年第2期154-164,共11页
【目的】针对前列腺穿刺活检手术环境狭小、人机协作需求高且电磁系统影响定位效果的问题,设计一款前列腺辅助穿刺机械手臂,以满足手术精准定位的实际需求。【方法】首先,建立机械手臂三维模型,并分析各机构实现方式;其次,基于标准D-H... 【目的】针对前列腺穿刺活检手术环境狭小、人机协作需求高且电磁系统影响定位效果的问题,设计一款前列腺辅助穿刺机械手臂,以满足手术精准定位的实际需求。【方法】首先,建立机械手臂三维模型,并分析各机构实现方式;其次,基于标准D-H参数法构建运动学模型,完成正、逆运动学分析,采用蒙特卡洛法计算机械手臂工作空间;再次,通过跟踪工作空间内的螺旋线,对比误差验证逆运动学方法的正确性;最后,搭建试验平台完成定位试验,并分析位置误差的来源。【结果】所设计的机械手臂可精准到达穿刺点,逆运动学求解误差达10-3级;水平穿刺时距离平均误差为9.38 mm,倾斜穿刺时为5.66 mm,验证了机构设计与逆运动学算法的有效性。 展开更多
关键词 前列腺辅助穿刺机械手臂 机构设计 运动学分析 工作空间
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基于强化学习的机械操作技能训练系统设计
6
作者 姜道锟 《机械工程与自动化》 2026年第2期218-219,222,共3页
设计了一种基于强化学习的机械操作技能训练系统,采用分层次模块化架构解决传统培训效率低下和安全风险问题。系统运用Unity3D引擎构建高保真虚拟操作环境,集成多模态传感器实现状态感知,采用改进的深度Q网络和策略梯度算法优化学习决... 设计了一种基于强化学习的机械操作技能训练系统,采用分层次模块化架构解决传统培训效率低下和安全风险问题。系统运用Unity3D引擎构建高保真虚拟操作环境,集成多模态传感器实现状态感知,采用改进的深度Q网络和策略梯度算法优化学习决策过程;通过多目标奖励机制平衡操作精度、安全约束和效率优化三个核心维度。实验验证表明:改进算法在焊接任务中成功率达92.3%,较传统方法提升15.7%,收敛时间缩短35%。 展开更多
关键词 强化学习 机械操作技能 虚拟训练系统 深度Q网络 多目标奖励机制
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果蔬采摘机器人末端执行器关键技术研究进展
7
作者 杨杰 《农产品加工》 2026年第6期129-131,共3页
在全球人口增长与劳动力短缺的背景下,农业自动化需求日益迫切,果蔬采摘机器人已成为农业机器人领域的研究热点。末端执行器作为机器人与果实直接交互的核心部件,其性能直接影响采摘效率与质量。梳理了抓取与分离、抓取力控制及集成融... 在全球人口增长与劳动力短缺的背景下,农业自动化需求日益迫切,果蔬采摘机器人已成为农业机器人领域的研究热点。末端执行器作为机器人与果实直接交互的核心部件,其性能直接影响采摘效率与质量。梳理了抓取与分离、抓取力控制及集成融合技术等关键技术的国内外研究进展,通过交叉对比分析了不同技术路线的特点。研究指出,当前末端执行器仍面临通用性不足、智能化水平有限与成本高昂等问题。展望了未来向智能化、通用化与低成本化的发展方向,可为末端执行器的优化创新与果蔬采摘机器人的产业化应用提供理论参考。 展开更多
关键词 果蔬采摘机器人 末端执行器 集成融合 抓取分离 力控制
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基于SoPC的“电子系统设计”课程实验教学案例设计 被引量：1
8
作者 董胜 赵莹 +2 位作者 孟祥 邢砾云 贾雁飞 《科技风》 2025年第2期110-112,共3页
利用FPGA构建了SoPC,移植了uC/OS-II操作系统,实现了基于无刷直流电机的小风扇转速智能控制系统的硬件和软件设计;利用DS18B20温度传感器采集环境温度,根据环境温度自动控制电机的转速;利用HC-SR04超声波模块测量物体距离,实现了物体接... 利用FPGA构建了SoPC,移植了uC/OS-II操作系统,实现了基于无刷直流电机的小风扇转速智能控制系统的硬件和软件设计;利用DS18B20温度传感器采集环境温度,根据环境温度自动控制电机的转速;利用HC-SR04超声波模块测量物体距离,实现了物体接近风扇到8cm距离时,无刷直流电机自动限速,同时蜂鸣器报警;利用SU-03T语音识别模块实现了语音控制电机转速;通过FPGA与STM32F103C8T6单片机控制的Wi-Fi模块串口通信,实现将环境温度、风扇转速、距离报警信号、电机旋转方向数据上传到阿里云。 展开更多
关键词 SOPC UC/OS-II 无刷直流电机 语音识别 阿里云
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助老洗浴机辅助站立装置参数设计与试验
9
作者 许洪振 赵阳 +1 位作者 陈辉庆 刘姣娣 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期105-108,113,共5页
针对老年人肌肉力量减退,洗浴后难以站立的问题,设计一种安装于多功能助老洗浴机的辅助站立装置。根据辅助站立的运动学要求,提出采用曲柄-滑块机构以实现座椅的折叠及辅助站立功能,基于解析法确定辅助站立装置机构参数。仿真分析与样... 针对老年人肌肉力量减退,洗浴后难以站立的问题,设计一种安装于多功能助老洗浴机的辅助站立装置。根据辅助站立的运动学要求,提出采用曲柄-滑块机构以实现座椅的折叠及辅助站立功能,基于解析法确定辅助站立装置机构参数。仿真分析与样机试验结果表明:辅助站立过程中椅座角速度值始终小于3(°)/s,椅座抬升速度小于12mm/s,抬升速度适宜且运动平稳,辅助站立结束后,座椅能快速回收,满足辅助站立装置运动学设计要求。该装置保证了老人洗浴时可借助椅座的支撑和抬升力顺利地完成就坐和站立动作,以确保老人洗浴过程的安全性与舒适性。 展开更多
关键词 助老洗浴机 辅助站立装置 参数设计 试验验证
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基于深度相机的助残手不同抓取模式的控制方法研究
10
作者 崔建伟 王选杰 杜韩 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期36-40,共5页
助残手是帮助上肢残疾患者恢复日常生活能力的重要方法,但在目前研究中,助残手一般只有张开和闭合这2种抓取模式,不符合真实的手部动作。为了实现不同的抓取模式,提出了一种基于深度相机的助残手不同抓取模式的控制方法,采用物体信息-... 助残手是帮助上肢残疾患者恢复日常生活能力的重要方法,但在目前研究中,助残手一般只有张开和闭合这2种抓取模式,不符合真实的手部动作。为了实现不同的抓取模式,提出了一种基于深度相机的助残手不同抓取模式的控制方法,采用物体信息-抓取模式映射的策略,帮助用户控制多指助残手对各种日用品进行抓取。通过设计助残手实验,完成了不同抓取模式下6种日常物体的控制动作。实验结果表明:模式识别成功率达到92.83%,验证了基于深度相机助残手不同抓取模式控制方法的可行性和实用性。 展开更多
关键词 助残手控制 计算机视觉 深度相机 抓取模式识别
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新型混合驱动智能仿人手设计
11
作者 马海杰 《机械传动》 北大核心 2025年第3期146-154,共9页
【目的】针对欠驱动和全驱动机械手结构与控制系统不兼容问题,设计了一种混合驱动仿人手,其具有系统集成度高、结构灵活性强等特点。【方法】参照人手灵巧度,对食指和大拇指结构进行优化,使其具备多关节独立驱动和自适应欠驱动能力,并... 【目的】针对欠驱动和全驱动机械手结构与控制系统不兼容问题,设计了一种混合驱动仿人手,其具有系统集成度高、结构灵活性强等特点。【方法】参照人手灵巧度,对食指和大拇指结构进行优化,使其具备多关节独立驱动和自适应欠驱动能力,并通过锥形螺旋驱动轴结构,优化了手指驱动力;采用扁囊结构在狭小空间下实现了手指侧摆独立驱动,利用热力图解映射关系对传感器布局进行了优化,并对5种传感器多模态应用进行了研究。【结果】制作了具有16个驱动器的仿人手样机,使其具备全智能化抓取及表面纹理识别能力;并对不同驱动模式下的抓取能力进行了测试,为机械手多模态控制研究提供参考。 展开更多
关键词 结构兼容 螺旋驱动 多模态 纹理识别
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基于耦合自适应连杆机构的欠驱动手指设计及控制 被引量：1
12
作者 戴景辉 樊绍巍 +1 位作者 程明 姜力 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第9期1829-1837,共9页
为复现人手的运动功能,针对耦合型假肢手适应性差,自适应假肢手运动拟人性差的问题,本文提出一种兼具耦合运动功能与自适应运动功能的欠驱动手指机构。介绍了耦合自适应连杆机构的原理以及欠驱动手指机构的设计方案,然后对手指运动学进... 为复现人手的运动功能,针对耦合型假肢手适应性差,自适应假肢手运动拟人性差的问题,本文提出一种兼具耦合运动功能与自适应运动功能的欠驱动手指机构。介绍了耦合自适应连杆机构的原理以及欠驱动手指机构的设计方案,然后对手指运动学进行了分析,获得了手指各关节间的运动耦合关系以及手指的工作空间。建立手指的静力学模型,并分析了指尖抓握时的指尖输出力特性以及自适应抓握时手指的稳定性。设计了手指的位置控制以及阻抗控制策略使手指具备主动柔顺特性。最后进行了手指抓握以及控制实验,实验结果表明,所设计欠驱动手指具有较高的输出力、高稳定性以及良好的顺应性。所设计手指结合了耦合手与自适应手的优点,有效提升了假肢手的抓握性能。 展开更多
关键词 欠驱动 稳定性 自适应 假手 阻抗控制 静力学分析 工作空间 手指机构
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基于分段自适应的机械臂力/位混合控制 被引量：4
13
作者 殷文喆 练达芃 +1 位作者 李凯悦 赵国伟 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期161-166,共6页
空间操作任务对空间机械臂的柔顺控制品质要求不断提高,采用单一控制方法易造成较大的末端接触力超调或动态偏差。结合自适应阻抗与自适应导纳控制方法的优点,提出一种基于分段自适应的力/位混合控制方法。所提方法按空间实现力、位分控... 空间操作任务对空间机械臂的柔顺控制品质要求不断提高,采用单一控制方法易造成较大的末端接触力超调或动态偏差。结合自适应阻抗与自适应导纳控制方法的优点,提出一种基于分段自适应的力/位混合控制方法。所提方法按空间实现力、位分控,并基于子空间期望末端加速度叠加的方式,求取关节控制力矩。力空间控制中,采用自适应导纳控制实现初始位置到目标位置的快速过渡,在接近目标位置时,采用自适应阻抗控制实现末端的高精度稳定控制;由于位置空间控制中期望力和接触力均为0,直接采用PD控制即可获得与自适应控制方法相同的效果。仿真结果表明:相较于自适应阻抗或自适应导纳单一控制,采用所提方法时接触力超调量和动态偏差更小,全程控制品质更优。 展开更多
关键词 机械臂 柔顺控制 力控制 分阶段 自适应算法
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面向食指康复的sEMG控制SMA驱动的外骨骼机器人 被引量：2
14
作者 武凯 李敦超 张佳琦 《沈阳理工大学学报》 2025年第3期53-59,共7页
为提高食指康复运动的辅助效果,提出一种基于肌电信号控制的双自由度外骨骼机器人。研究中引入表面肌电信号(surface electromyography,sEMG)控制方法,构建了双自由度耦合且通过形状记忆合金(shapem emoryalloys,SMA)丝驱动的机械结构,... 为提高食指康复运动的辅助效果,提出一种基于肌电信号控制的双自由度外骨骼机器人。研究中引入表面肌电信号(surface electromyography,sEMG)控制方法,构建了双自由度耦合且通过形状记忆合金(shapem emoryalloys,SMA)丝驱动的机械结构,设计了手指位移放大机构。通过运动角度范围实验、压力实验及肌电信号强度分析实验验证外骨骼机器人的性能,结果显示,外骨骼机器人左右摆动角度最大范围为-19.8°~18.9°,掌骨关节屈曲角度最大范围为9.5°~28.9°,近指关节最大屈曲角度为38.2°在外骨骼机器人辅助下,手部受力最大为3.8N,处于安全阈值以内。本文提出的外骨骼机器人具备良好的安全性和动作执行性能,能够有效改善手部运动障碍。 展开更多
关键词 食指康复 双自由度外骨骼机器人 表面肌电信号 形状记忆合金
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异构六轴机械臂结构分析与运动规划研究 被引量：1
15
作者 袁京然 陈桥 +2 位作者 柳龙华 张源晋 翟佳羽 《制造业自动化》 2025年第9期65-74,共10页
为适应复杂电子装备多品种、变批量,结构上多级盲配、垂直互联的特点,自主研发了一款六自由度异构型装配机械臂,并将其应用到复杂电子装备装配生产线中。首先介绍了异构六轴机械臂的结构组成、构型优势及其在实际使用中面临的问题;其次... 为适应复杂电子装备多品种、变批量,结构上多级盲配、垂直互联的特点,自主研发了一款六自由度异构型装配机械臂,并将其应用到复杂电子装备装配生产线中。首先介绍了异构六轴机械臂的结构组成、构型优势及其在实际使用中面临的问题;其次基于D-H参数法建立了异构六轴机械臂的正逆运动学算法,对异构六轴机械臂运动学模型进行了构建;随后对异构六轴机械臂的标定算法、轨迹规划算法、碰撞控制算法等方法进行了研究;最后通过现场标定实验和MATLAB仿真分析对使用的运动规划方法进行了验证,证明了相关方法的合理性和实用性。 展开更多
关键词 异构六轴机械臂 D-H参数法 标定算法 轨迹规划 碰撞控制
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基于关节电流的假肢手手指控制系统研究
16
作者 岳文槊 汤奇荣 +1 位作者 谢小平 崔国华 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期41-45,共5页
针对欠驱动假肢手手指拟人性差的问题,基于人手构造及其运动规律,研制一款具有耦合连杆机构传动两自由度欠驱动的假肢手手指。同时,针对假肢手指尖力传感器无法在结构复杂的物体表面实现有效接触力控制的问题,设计基于关节电流的假肢手... 针对欠驱动假肢手手指拟人性差的问题,基于人手构造及其运动规律,研制一款具有耦合连杆机构传动两自由度欠驱动的假肢手手指。同时,针对假肢手指尖力传感器无法在结构复杂的物体表面实现有效接触力控制的问题,设计基于关节电流的假肢手手指压力控制系统。通过分析手指传动系统模型,确定手指关节电流与指面压力存在线性关系,并对手指关节电流和指面压力数据进行采集与拟合,得到关节电流与远、中、近指节的指面压力模型,并进行了实验验证。最后,对不同直径的圆柱体进行了抓取实验。结果表明:实际测得的指面压力与设定期望压力的误差在5%以内;所设计的假肢手手指能实现对不同直径圆柱体的抓取,具有良好的抓握能力,基于关节电流的假肢手手指压力控制具有较好的可行性。 展开更多
关键词 假肢手手指 关节电流 压力控制
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基于AC-RRT算法的冗余蛇形机械臂路径规划研究
17
作者 闫壮 谢丽蓉 +1 位作者 李恩 杨志勇 《计算机仿真》 2025年第4期249-256,275,共9页
针对高冗余蛇形机械臂在三维空间中的路径规划问题,结合快速搜索随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree,RRT),提出角度约束快速搜索随机树算法(Angle Constraint Rapidly-exploring Random Tree,AC-RRT)。首先根据空间中障碍物分布... 针对高冗余蛇形机械臂在三维空间中的路径规划问题,结合快速搜索随机树算法(Rapidly-exploring Random Tree,RRT),提出角度约束快速搜索随机树算法(Angle Constraint Rapidly-exploring Random Tree,AC-RRT)。首先根据空间中障碍物分布关系提出一种步长与目标偏置概率的确定方法,提高算法的自适应能力;其次根据蛇形机械臂机械结构提出一种随机树延伸的角度约束模型,使规划路径更加符合机械臂的空间运动特性;最后引入一种目标点贪婪查询方法,缩短路径搜索时间、减少冗余节点。通过Matlab仿真并对比与RRT和RRT-connect算法之间的性能差异,使用V-REP软件结合机械臂模型对算法模拟仿真,验证算法的可行性。结果表明AC-RRT算法路径规划用时更短、路径代价更小、路径轨迹更符合机械臂的运动特性。 展开更多
关键词 超冗余蛇形机械臂 路径规划 角度约束快速搜索随机树算法 角度约束模型
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基于边缘检测算法的运动建模与目标点定位分析
18
作者 刘晨明 杨旭东 +2 位作者 魏宇豪 李金昌 吴志东 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2025年第3期19-25,共7页
针对机械臂自动抓取过程中抓取点不确定问题,提出一种基于图像识别与物块面心坐标计算相结合的抓取方法。利用边缘检测算法确定物块顶面中心所在区域,获取目标物块顶面中心的二维坐标。在Open MV摄像机下方放置红外测距传感器,测量Open... 针对机械臂自动抓取过程中抓取点不确定问题,提出一种基于图像识别与物块面心坐标计算相结合的抓取方法。利用边缘检测算法确定物块顶面中心所在区域,获取目标物块顶面中心的二维坐标。在Open MV摄像机下方放置红外测距传感器,测量Open MV摄像机与目标物块顶面之间的距离,从而获得物块顶面面心的三维坐标。实验结果表明,基于物块面心坐标准确抓取成功率比随机抓取成功率高20%,将计算得到的待抓取坐标与实际抓取坐标进行对比,x轴方向平均相对误差为2.9%,z轴方向平均相对误差为3.1%。该方法可有效解决机械臂自动抓取过程中抓取点不确定问题,确保抓取的精度和稳定性。 展开更多
关键词 图像识别 机械臂抓取 面心坐标 边缘检测算法 逆运动学
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基于负压驱动的自适应软体机械手设计与试验
19
作者 朱先有 罗涛 +2 位作者 易何远 段伟文 陈宁 《浙江科技大学学报》 2025年第1期33-44,共12页
【目的】解决传统气动软体驱动器由于限制层长度固定,难以实现对不同形状和尺寸物体的包络抓取这一问题,设计了一种基于负压驱动的自适应软体机械手。【方法】首先,基于缩减多项式(reduced polynomia,RP)模型(即Yeoh模型)的能量密度分... 【目的】解决传统气动软体驱动器由于限制层长度固定,难以实现对不同形状和尺寸物体的包络抓取这一问题,设计了一种基于负压驱动的自适应软体机械手。【方法】首先,基于缩减多项式(reduced polynomia,RP)模型(即Yeoh模型)的能量密度分布函数与静力平衡方程,建立驱动气压与弯曲角度变形关系的非线性数学模型;然后,利用有限元分析软件Abaqus对弯曲驱动器在不同气压下的变形进行仿真,研究了腔室数量、限制层厚度及侧壁厚度等结构参数对弯曲角度的影响;最后,依据仿真结果制作软体驱动器,并搭建试验平台以测试驱动器性能。【结果】驱动器在-45 kPa气压下实现了最大弯曲角度56.21°,抓取测试中负压驱动机械手的最大夹持力达到5.7 N,能够稳定抓取直径在160 mm以内的物体;在抓取不同直径、质量及形状的物体时表现出较高的稳定性和适应性,平均抓取成功率超过99%。【结论】本设计可为提高软体机械手抓取性能提供参考。 展开更多
关键词 负压 软体机械手 塔形腔室 弯曲驱动器 有限元仿真
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用于伤员搬运的双臂机械手研制
20
作者 邹东阳 殷跃红 《机械设计与制造工程》 2025年第4期75-80,共6页
为提高伤员搬运自动化程度及效率,一定程度规避救援人员所承担的伤亡风险,设计了一台借助担架搬运伤员的双臂机械手。首先,利用SolidWorks完成双臂机械手的结构设计与分析;然后,运用改进型D-H参数法建立双臂机械手的正、逆运动学模型,... 为提高伤员搬运自动化程度及效率,一定程度规避救援人员所承担的伤亡风险,设计了一台借助担架搬运伤员的双臂机械手。首先,利用SolidWorks完成双臂机械手的结构设计与分析;然后,运用改进型D-H参数法建立双臂机械手的正、逆运动学模型,结合关节角度约束简化逆运动学模型求解;最后,基于担架左右抓取点间的刚性约束,完成双臂运动轨迹规划。MATLAB仿真和样机实验表明,该双臂机械手能够协同救援人员搬运至少90 kg负载,为后续相关算法开发搭建了平台。 展开更多
关键词 双臂机器人 运动学 协调作业 仿真
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