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微夹钳技术的研究及系统设计

王健  
【摘要】:随着科学研究对象向微小、超精密领域的方向的发展,机器人所要操作的对象也从宏观领域扩展到亚微米、纳米级的微观领域。微操作机器人系统是多学科理论交叉结合的高科技产物,它集计算机技术、图像处理技术、自动控制原理、计算机视觉、精密机械加工于一身,依靠计算机图像处理技术,通过自动控制原理实微操作机器人的智能目标识别、目标操作等工作。 本论文的研究工作由国家高技术863计划804主题项目“靶装配微型智能机械手研究”资助,在微装配机器人系统的平台上,研究微夹钳的结构及控制电路的设计,根据精密靶装配的实际需求,开发了一套靶零件微夹持系统,内容包括:1.设计和开发两种不同类型的靶零件微夹持器(靶球微夹持器和柱腔微夹持器);2.设计和开发两种夹持器的控制器电路。 本文的微夹钳利用PVDF的逆压电效应实现对微夹钳微力感知,通过PVDF输出信号来实现夹取力的读取,同时通过对微夹钳驱动电源电压的控制来保证能够很好的夹取零件。主要工作是微夹钳结构改进及控制器电路的设计与改进。包括靶球微夹持器的真空气路,电源,真空气路元件的控制,柱腔微夹持器的正反向驱动电路微力检测电路等。 论文在最后进行了微夹钳操作的实验,并对全文进行了总结,对微操作机器人,微装备机器人及微夹钳技术的发展前进作了展望。


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