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题名芒果采摘包装车机械臂结构设计与分析
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作者
张春芝
严宇晴
刘世豪
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机构
北京工业职业技术学院机电工程学院
海南大学机电工程学院
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出处
《包装工程》
北大核心
2025年第23期189-196,共8页
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基金
海南省自然科学基金高层次人才项目(521RC496)。
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文摘
目的针对芒果种植区地形复杂、果柄含腐蚀性漆液等问题,设计一款履带式芒果采摘包装车。方法整机由履带行走底盘、三自由度电动缸调平平台、五自由度机械臂及末端执行器构成。采摘包装车的调平平台基于倾角传感器实时维持机械臂基座水平;末端执行器融合鳍条效应四指柔性抓取机构,集成压力传感实现无损抓取,并结合剪切式漆液吸附结构。机械臂通过D-H法建立运动学模型,结合动力学分析优化驱动参数,并进行结构轻量化优化。结果五自由度机械臂实现了结构轻量化,质量减少了13.8%;并且最大变形量为1.978 mm,最大等效应力为35.638 MPa,均满足刚度和强度要求。五自由度机械臂在芒果采摘包装环节具有良好的适应性,对降低人工成本、提升作业效率具有积极作用。结论采摘包装车具备柔性抓取、漆液高效处理及果实初步分类能力,为破解芒果机械化采摘包装难题提供有效的技术方案。
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关键词
芒果采摘包装车
履带式底盘
机械臂
结构优化
仿生设计
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Keywords
mango harvesting and packaging vehicle
crawler chassis
robotic arm
structural optimization
bionic design
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分类号
TB486
[一般工业技术—包装工程]
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题名腿臂融合六足机器人仿生设计及分析
被引量：2
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作者
郑羿
饶思贤
高佳篷
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机构
安徽工业大学机械工程学院
特种重载机器人安徽省重点实验室
安徽省液压振动技术工程技术研究中心
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出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期545-559,共15页
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基金
安徽省教育厅高等学校科学研究项目(2023AH051118)
特种重载机器人安徽省重点实验室开放基金资助项目(TZJQR012-2024,TZJQR008-2024)。
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文摘
设计一种新型的腿臂融合仿生六足机器人,首先确定最优的机器人本体构型,从步长、步态以及转弯灵活性方面对两种本体构型进行对比;然后对机器人的不同肢体进行仿生设计。对于腿分支,根据仿生学原理确定了最优的关节转角范围、髋节长度以及大小腿节的长度比例,并从工作空间、速度椭圆和力椭圆3个方面评估六足机器人类昆虫式构型和类哺乳动物式构型的运动能力和承载能力,对于腿臂分支,参照人类手臂的关节布局,利用腿臂融合机制设计一种具有五自由度的腿臂分支,可实现腿/臂功能之间的灵活切换;在此基础上,将两者均布在圆周本体上组成了六足机器人的整体构型,最后设计机器人的整体系统,并利用研制的物理样机对机器人的步行功能、操作功能进行实验验证。研究结果表明:该仿生机器人相比于一般的六足机器人具有最优的腿分支拓扑结构,可以根据目标任务不同选择类昆虫构型或者类哺乳动物构型,并且由于类人手臂腿臂融合分支的存在,其不仅可以实现基本的步行功能,而且可实现一定的操作功能,同时完成这两种功能之间的灵活切换。
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关键词
腿臂融合
六足机器人
仿生设计
步态规划
单腿臂操作
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Keywords
leg-arm integration
hexapod robot
bionic design
gait planning
single leg-arm manipulation
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于串联弹性驱动器的柔顺机械臂设计与仿真
被引量：5
- 3
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作者
梁涛
梁延德
何福本
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机构
大连理工大学机械工程学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2020年第2期145-148,153,共5页
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文摘
基于串联弹性驱动器(SEA)提出了一种三自由度柔顺机械臂的设计方案,用来模拟人手臂的运动,提高其对环境的适应力,实现良好的柔顺性。利用三维造型软件Inventor建立了三自由度柔顺机械臂的三维模型;针对柔顺机械臂关节提出了一种具有拮抗形式的弹性驱动方法,采用主动驱动弹簧和被动约束弹簧构成柔性张拉弹簧组合,以模拟肌肉-肌腱组织的收缩运动;通过动力学仿真软件Adams进行了驱动仿真分析和静动态冲击实验,结果表明在受到冲击时,柔性关节可以产生较大的柔性转角并快速衰减到稳定的运动状态,证明了该机械臂可以有效减小冲击,具有良好的柔顺性。
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关键词
机械臂设计
串联弹性驱动器
动力学仿真
柔顺性
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Keywords
bionic arm design
series elastic actuator
dynamics simulation
compliance
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分类号
TH165
[机械工程—机械制造及自动化]
TG659
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名仿生机械臂的结构设计分析
被引量：2
- 4
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作者
洪梓榕
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机构
兰州石化职业技术学院电子电气工程学院
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出处
《兰州石化职业技术学院学报》
2017年第4期1-4,共4页
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基金
兰州石化职业技术学院科研基金项目(KJ2016-04)
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文摘
采用拟人法设计了一种五自由度的仿生机械臂,该臂主要采用蜗杆机构与齿轮机构相结合实现机械臂的运动,具有结构简单、运动可靠的优点。采用D-H法建立机构的数学模型,并对仿生机器臂进行了运动学分析。
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关键词
仿生机械臂
机构设计
D-H法
运动学分析
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Keywords
bionic robotic arm
mechanism design
movement analysis
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分类号
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名一种基于人体工学的仿生手臂的创新设计与开发
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作者
黄嘉怡
周怡燕
吴钧婷
余文杰
庄嘉灿
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机构
广东南华工商职业学院信息工程与商务管理学院
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出处
《现代信息科技》
2022年第21期144-147,共4页
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基金
2023年广东省科技创新战略专项资金(“攀登计划”专项资金)(pdjh2023b0928)
广东省高职教育教学改革研究与实践项目(GDJG2021175)
2021年校级质量工程移动互联网应用技术协同创新中心阶段性成果(2021ZL01)。
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文摘
为降低仿生手臂的抓取失败率,提升手臂整体的灵活度和灵敏性,给使用者带来更加舒适、稳定的应用效果,结合人体工学技术对仿生手臂进行创新设计与开发。先进行受力垫片与仿生驱动卡扣的搭接,设计基础环境中的驱动结构,并针对手臂移动的状态,完成对仿生手臂关节气动肌肉拮抗处理。再结合人体工学,逐步构建柔性触觉感知模型,最终采用重复振动法实现仿生手臂设计。测试结果表明:与传统气动肌肉仿生手臂和传统LeapMotion仿生手臂相比,所设计的人体工学仿生手臂的抓取失败率更低,均控制在1%以下,表明其应用误差较小,更加便利、高效,具有更高的实际应用价值。
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关键词
人体工学
仿生手臂
机械设计
移动调控
主控结构
仿生原理
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Keywords
ergonomics
bionic arm
mechanical design
mobile control
main control structure
bionic principle
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名仿象鼻绳驱连续型机械臂结构设计及运动学分析
被引量：1
- 6
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作者
冯家琪
全伟才
赵建豪
许靖伟
唐炫铭
刘博
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机构
湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室
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出处
《机械工程与自动化》
2023年第6期1-3,共3页
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基金
湖南省教育厅资助科研项目(19B184)。
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文摘
机械臂在水下探测与资源开发中起着至关重要的作用,针对传统刚性机械臂体积大和复杂狭窄环境通过能力差的问题,设计了一种仿象鼻连续型机械臂。基于坐标变换法构建了机械臂的运动学模型,完成正逆运动学求解,对机械臂单关节、多关节进行仿真分析,结果表明机械臂具有较高的柔顺性及灵活性。
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关键词
仿象鼻绳驱连续型机械臂
运动学分析
结构设计
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Keywords
bionic elephant-trunk rope-driven continuous type robot arm
kinematics analysis
structure design
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分类号
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名连续体仿生医疗机械臂设计研究
被引量：1
- 7
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作者
何智韧
周畅
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机构
北京术锐机器人股份有限公司上海分公司
上海交通大学
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出处
《中国医疗器械信息》
2023年第19期65-68,共4页
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文摘
连续体机械臂在仿生医疗领域应用越来越广泛深入,是未来重要的发展方向,如何更好地开展连续体仿生医疗机械臂设计很值得探讨。文章简述研究背景与动机,概述连续体仿生医疗机械臂的设计理念与活动原理,分析连续体仿生医疗机械臂的结构设计,探讨连续体仿生医疗机械臂的程序设计,并进行相应总结,以求为连续体仿生医疗机械臂优化设计提供借鉴与启示。
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关键词
连续体机械臂
仿生医疗
结构设计
程序设计
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Keywords
continuum robotic arm
bionic medicine
structural design
program design
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分类号
R319
[医药卫生—基础医学]
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