基于桌面机械手搬运作业轨迹规划及其双臂协作的研究
发布时间：2020-12-18 05:44
随着服务型机器人在家庭生活、休闲娱乐、助老助残等领域中的应用越来越广泛,使得服务型机器人成为机器人研究方向上的热点领域。本文研究的桌面机械手主要面向小工作空间范围的应用场景,利用低成本的桌面机械手代替工业级机械手对小体积操作对象进行操作,从而达到降低成本的目的;同时还可利用两台桌面机械手组成的双臂机械手进行协作操作完成复杂的任务。所以本文将以桌面机械手的双臂为研究对象,对其建立模型并进行运动学分析,同时在运动学基础上求解双臂工作空间,为后续工作空间内的轨迹规划与双臂协作提供理论依据。主要研究内容有:1、针对搭建整个桌面机械手实验平台所需的硬件进行介绍与选型,在满足桌面机械手的精度前提下,选用型号为KS-3527和KS-3518的数字舵机作为各关节的驱动电机,并根据实验平台对芯片外设资源的要求,选择STM32F429IGT6作为整个实验平台的控制部分。而在硬件模块设计时介绍了整个控制系统的电源模块部分,对系统电源进行合理分配,同时对舵机供电模块、舵机驱动模块进行说明,还给出了各硬件部分的电路设计原理图,并将控制芯片与各硬件部分之间的引脚连接情况进行说明。2、首先建立单个桌面机械手的运动学...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球工业机器人的销售情况
第一章绪论2图1.1全球工业机器人的销售情况图1.2全球服务型机器人的销售情况图1.3全球特种机器人的销售情况图1.4全球各类机器人的销售总额比例服务型机器人作为未来机器人领域发展的一个重要分支，具有巨大的市场前景，适用于家庭生活、助老助残、休闲娱乐、教学等各类场景，例如：家庭中的扫地机器人，厨房里的自动洗碗机以及教育示教的书法机器人等。而这些服务型机器人由于具有体积孝轻便的特点，所以适用于一些工作空间范围较小的实际场景。假设被操作对象的体积较小，这时使用工业机器人来对被操作对象进行操作任务未免“大材小用”。因此，轻量级桌面机械手便应运而生，桌面机械手可以在保证机器手操作精度的同时，专门针对小体积对象进行操作任务。桌面机械手不仅可以在操作小体积对象的应用场合里代替工业机械手，而且能够保证操作时的工作精度，同时避免在非必要工位点采用工业机械手的情况发生，从而进一步降低采购机械手的设备成本。所以在工作空间较小的情况下，针对体积较小的操作对象开发出一款低成本的轻量级桌面机械手来替代工业机械手，是今后从事机械手研究领域的技术人员所需进一步完成的任务，而桌面机械手也将成为机器手领域中的一个重要分支方向。
第一章绪论2图1.1全球工业机器人的销售情况图1.2全球服务型机器人的销售情况图1.3全球特种机器人的销售情况图1.4全球各类机器人的销售总额比例服务型机器人作为未来机器人领域发展的一个重要分支，具有巨大的市场前景，适用于家庭生活、助老助残、休闲娱乐、教学等各类场景，例如：家庭中的扫地机器人，厨房里的自动洗碗机以及教育示教的书法机器人等。而这些服务型机器人由于具有体积孝轻便的特点，所以适用于一些工作空间范围较小的实际场景。假设被操作对象的体积较小，这时使用工业机器人来对被操作对象进行操作任务未免“大材小用”。因此，轻量级桌面机械手便应运而生，桌面机械手可以在保证机器手操作精度的同时，专门针对小体积对象进行操作任务。桌面机械手不仅可以在操作小体积对象的应用场合里代替工业机械手，而且能够保证操作时的工作精度，同时避免在非必要工位点采用工业机械手的情况发生，从而进一步降低采购机械手的设备成本。所以在工作空间较小的情况下，针对体积较小的操作对象开发出一款低成本的轻量级桌面机械手来替代工业机械手，是今后从事机械手研究领域的技术人员所需进一步完成的任务，而桌面机械手也将成为机器手领域中的一个重要分支方向。
【参考文献】：
期刊论文
[1]康复训练辅助技术研究进展[J]. 李增勇,谢晖,徐功铖,霍聪聪,马俪芳,樊瑜波. 科技导报. 2019(22)
[2]主动康复训练机器人的感知交互与控制策略[J]. 梁文渊,毕胜. 科技导报. 2019(22)
[3]康复工程研究与康复辅具创新[J]. 樊瑜波. 科技导报. 2019(22)
[4]机器人的发展:中国与国际的比较[J]. 罗连发,储梦洁,刘俊俊. 宏观质量研究. 2019(03)
[5]捡拾机器人机械手运动学分析与仿真[J]. 周海波,张忠党,刘振忠,陈睿,于恒彬. 机床与液压. 2018(23)
[6]一种双臂打磨机械手设计[J]. 李懿,马翔宇. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(07)
[7]传感器技术的发展趋势[J]. 庄东放. 衡器. 2018(02)
[8]基于开源软硬件的3自由度机械手控制系统设计[J]. 郭峰,刘天宋. 机床与液压. 2017(21)
[9]双臂机器人协调搬运运动的运动学分析[J]. 曹彩霞,赵明扬,朱思俊,关丽荣. 组合机床与自动化加工技术. 2017(08)
[10]关节半解耦6自由度服务机器人的设计与运动学研究[J]. 左骏秋,张磊,喜冠南,帅立国,施伟杰. 机械设计. 2017(06)
硕士论文
[1]水下双臂机械手协同作业系统研究[D]. 甘帅奇.华中科技大学 2019
[2]基于OpenMV的辅助进食机械手系统的研究与设计[D]. 张平.江西理工大学 2019
本文编号：2923467
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球工业机器人的销售情况
第一章绪论2图1.1全球工业机器人的销售情况图1.2全球服务型机器人的销售情况图1.3全球特种机器人的销售情况图1.4全球各类机器人的销售总额比例服务型机器人作为未来机器人领域发展的一个重要分支，具有巨大的市场前景，适用于家庭生活、助老助残、休闲娱乐、教学等各类场景，例如：家庭中的扫地机器人，厨房里的自动洗碗机以及教育示教的书法机器人等。而这些服务型机器人由于具有体积孝轻便的特点，所以适用于一些工作空间范围较小的实际场景。假设被操作对象的体积较小，这时使用工业机器人来对被操作对象进行操作任务未免“大材小用”。因此，轻量级桌面机械手便应运而生，桌面机械手可以在保证机器手操作精度的同时，专门针对小体积对象进行操作任务。桌面机械手不仅可以在操作小体积对象的应用场合里代替工业机械手，而且能够保证操作时的工作精度，同时避免在非必要工位点采用工业机械手的情况发生，从而进一步降低采购机械手的设备成本。所以在工作空间较小的情况下，针对体积较小的操作对象开发出一款低成本的轻量级桌面机械手来替代工业机械手，是今后从事机械手研究领域的技术人员所需进一步完成的任务，而桌面机械手也将成为机器手领域中的一个重要分支方向。
第一章绪论2图1.1全球工业机器人的销售情况图1.2全球服务型机器人的销售情况图1.3全球特种机器人的销售情况图1.4全球各类机器人的销售总额比例服务型机器人作为未来机器人领域发展的一个重要分支，具有巨大的市场前景，适用于家庭生活、助老助残、休闲娱乐、教学等各类场景，例如：家庭中的扫地机器人，厨房里的自动洗碗机以及教育示教的书法机器人等。而这些服务型机器人由于具有体积孝轻便的特点，所以适用于一些工作空间范围较小的实际场景。假设被操作对象的体积较小，这时使用工业机器人来对被操作对象进行操作任务未免“大材小用”。因此，轻量级桌面机械手便应运而生，桌面机械手可以在保证机器手操作精度的同时，专门针对小体积对象进行操作任务。桌面机械手不仅可以在操作小体积对象的应用场合里代替工业机械手，而且能够保证操作时的工作精度，同时避免在非必要工位点采用工业机械手的情况发生，从而进一步降低采购机械手的设备成本。所以在工作空间较小的情况下，针对体积较小的操作对象开发出一款低成本的轻量级桌面机械手来替代工业机械手，是今后从事机械手研究领域的技术人员所需进一步完成的任务，而桌面机械手也将成为机器手领域中的一个重要分支方向。
【参考文献】：
期刊论文
[1]康复训练辅助技术研究进展[J]. 李增勇,谢晖,徐功铖,霍聪聪,马俪芳,樊瑜波. 科技导报. 2019(22)
[2]主动康复训练机器人的感知交互与控制策略[J]. 梁文渊,毕胜. 科技导报. 2019(22)
[3]康复工程研究与康复辅具创新[J]. 樊瑜波. 科技导报. 2019(22)
[4]机器人的发展:中国与国际的比较[J]. 罗连发,储梦洁,刘俊俊. 宏观质量研究. 2019(03)
[5]捡拾机器人机械手运动学分析与仿真[J]. 周海波,张忠党,刘振忠,陈睿,于恒彬. 机床与液压. 2018(23)
[6]一种双臂打磨机械手设计[J]. 李懿,马翔宇. 重庆理工大学学报(自然科学). 2018(07)
[7]传感器技术的发展趋势[J]. 庄东放. 衡器. 2018(02)
[8]基于开源软硬件的3自由度机械手控制系统设计[J]. 郭峰,刘天宋. 机床与液压. 2017(21)
[9]双臂机器人协调搬运运动的运动学分析[J]. 曹彩霞,赵明扬,朱思俊,关丽荣. 组合机床与自动化加工技术. 2017(08)
[10]关节半解耦6自由度服务机器人的设计与运动学研究[J]. 左骏秋,张磊,喜冠南,帅立国,施伟杰. 机械设计. 2017(06)
硕士论文
[1]水下双臂机械手协同作业系统研究[D]. 甘帅奇.华中科技大学 2019
[2]基于OpenMV的辅助进食机械手系统的研究与设计[D]. 张平.江西理工大学 2019
本文编号：2923467
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