收藏本站
收藏 | 论文排版

基于折纸原理的全包围柔性机械爪的设计与试验研究

李博平  
【摘要】:作为工业生产中机器人与作业对象交互的执行部件,机械爪广泛应用于生产生活的方方面面。关于目前的机械爪,柔性机械爪更是具有适用性广、安全性高等传统刚性机械爪所不具备的特点。折纸结构可结合柔软、轻便的材料,根据预定折痕依次序规律地折叠,可以很好地解决目前的柔性机械爪存在着装配繁琐,相对夹持力小的问题。基于此,本文根据三浦折纸的特性,设计了基于三浦折纸结构的全包围柔性机械爪,并对此开展空间几何分析、有限元仿真和多项性能试验。主要研究工作如下:(1)提出了一种基于三浦折纸的柔性机械爪设计方法。首先,根据三浦折纸的基本参数对柔性机械爪的折纸结构进行了空间几何分析,推导出了柔性机械爪夹持过程中,夹持半径及收缩比与三浦单元各个参数之间的关系,发现三浦单元的边长l_2并不影响夹持半径的大小,只会影响整个筒状柔性机械爪的厚度及折纸结构外径;边长越大或材料越薄,折纸的收缩比越大。此外,对线驱动的力传导进行了分析,推导了输入力与输出力的关系,并为柔性机械爪三浦单元列数的确定提供依据。(2)对折纸原理的全包围柔性机械爪的夹持力进行数值分析。利用有限元软件,分析了杨氏模量、厚度以及折纸夹角大小对夹持力的影响。发现在不发生屈曲变形的情况下,夹持力曲线受杨氏模量的影响不大,均为线性递增;折纸材料的厚度对夹持力曲线影响不明显,在夹持过程中,折纸原理的全包围柔性机械爪与被夹持物的接触并不会发生明显的屈曲变形,能量不会被形变消耗,因此对夹持力的影响不大;三浦单元的折纸夹角大小与折纸结构的半径相关,对不同折纸夹角时的夹持力进行仿真,发现折纸夹角对夹持力曲线的影响不大,不同的曲线均是线性递增。(3)制备了基于三浦折纸的折纸原理的全包围柔性机械爪样机,并对其进行各项性能试验。展开了夹持力试验,验证了有限元分析结果的正确性,得到的夹持力与线索拉力关系总体趋势相同;折纸原理的全包围柔性机械爪的最大载重量为16.2N,与其本身重量之比达1:106。其次,通过对不同形状、大小刚度的物体进行抓取,研究了折纸原理的全包围柔性机械爪的适应性,夹持过程稳定可靠,安全无损,尤其是对倒圆锥状或球状的物体,因此与传统机械爪相比,折纸原理的全包围柔性机械爪具有更广泛的适用范围。此外,展开了同时夹持多物体的试验,利用折纸原理的全包围折柔性机械爪可对多个物体进行同时夹取,发现其具有一定的收拢规律性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 李浩;王平安;;全包围式轻量化鼻锥结构设计与仿真分析[J];机械与电子;2018年10期
2 ;另类暖气片[J];技术监督纵横;2000年04期
3 邢利波;;在役输油管道维抢修全包围套袖补强的焊接方法[J];石化技术;2018年02期
4 陶金华;;涵养基本素质 提升课堂品质——《全包围的字》课堂教学实践与思考[J];江苏教育;2018年77期
5 杨敏;;陶金华老师执教《全包围的字》侧记[J];全国优秀作文选(教师教育);2018年02期
6 ;庭院深深 绿地幽幽[J];建材与装修情报;2010年11期
7 Paul Ott;;瑞弗森金融中心 奥地利艾森施塔特[J];世界建筑导报;2017年04期
8 卜昌富;陈荣;董鸽;许晓彬;张元;;被运营中的航站楼全包围的塔吊拆除关键技术[J];建筑施工;2015年04期
9 李放鸣;;写字大课堂[J];课堂内外(小学版);2015年06期
10 马远文;;岁月静好,现世安稳[J];足球俱乐部;2009年12期
11 岳宁桂;陈慧;;岳宁桂作品[J];七彩语文(写字与书法);2019年09期
12 保拉·斯卡迪洛;高骏方;;孩子和电视:看多长时间,看哪些节目[J];平安校园;2015年03期
13 侯登峰;;硬笔书法技法讲座(连载·14)[J];青少年书法;2010年15期
14 李小东;我不是羔羊——珠峰ZF150-2[J];摩托车;2002年06期
15 文白;本刊资料图;;兼容原车量身定制 科雷傲改华阳RN4MS4导航[J];音响改装技术;2014年12期
16 米正英;;诗三首[J];诗潮;2017年12期
17 梓萌;;家的感觉,从“卫”改变[J];大众标准化;2013年11期
18 张万尧;“匚、廴、辶”部首字的书写规则[J];安徽教育;1993年03期
19 行光;;越南天平上的中苏援助[J];世界博览;2010年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李博平;基于折纸原理的全包围柔性机械爪的设计与试验研究[D];广州大学;2021年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者;二十辆新能源公交车年底亮相[N];六盘水日报;2015年
2 本报记者 程琳 实习生 郑文燕;二手房市场持续升温[N];闽南日报;2009年
3 本报记者 罗力生;只要违法立马“发声”提醒[N];人民公安报·交通安全周刊;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978