半岛体育机械机械臂的研究与进展doc

　　半岛体育机械机械臂的研究与进展 文档信息 主题： 关于“行业资料”中“毕业资料”的参考范文。 属性： Doc-023Z8Z，doc格式，正文4741字。质优实惠，欢迎下载！ 说明： 作为教育资料的写作参考资料，提供解决怎么写及格式等相关问题。 适用： 作为文章写作的参考文献，解决如何写好实用应用文、正确编写文案格式、内容摘取等相关工作。 目录 TOC \o 1-9 \h \z \u 目录 1 正文 1 文1：机械臂的研究与进展 1 1.引言 1 2.机械臂的发展 2 3.机械臂技术的要素 4 4.前景展望 4 文2：柔性机械臂的减振控制研究 5 参考文摘引言： 8 原创性声明（模板） 8 文章致谢（模板） 9 正文 机械臂的研究与进展 文1：机械臂的研究与进展 1.引言 随着机器人技术的不断发展，为了能更好地与环境进行交互、操纵物体、完成任务，跟上智能化的步伐，机器人的操作终端，如机械臂、手爪的作用越来越重要。这对机械臂的结构设计也提出了更高的指标，要求高的负载自重比，操作更加灵活，强稳定性和安全性等[1] 2.机械臂的发展 机械臂（Manipulator）是模拟人的上臂而构成的。为了保证机器人手部有6个空间自由度，其主动关节数目一般为6。一般情况下，全部关节皆为转动型关节，而且其前3个关节一般都集中在手腕部。关节型机械臂的特点是结构紧凑，所占空间体积小，相对的工作空间最大，还能绕过基座周围的一些障碍物，是机械臂中使用最多的一种结构形式，比较典型的如PUMA[2]、SCARA[3]等。多关节机械臂[4]的优点是：动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作，目前广泛应用于工业自动化生产线上。机械臂发展状况如下： （1）第一代机械臂，即按事先示教的位置和姿态进行重复的动作的机械。它也可以简称为示教／再现方式的机械臂或是T/P方式(Teaching/Playback)的机械臂。目前国际上使用的机械臂大多仍是这种工作方式。由于这种工作方式只能按照事先示教的位置和姿态进行重复的动作而对周围环境无感觉的功能，其应用范围受到一定的限制，主要用于材料的搬运、喷漆、点焊等工作。 1996年樊炳辉等申请的专利，一种用于煤矿巷道、隧道、室内墙壁及一般机械行业喷涂工艺的四连杆机械臂机构。该机构主要包含行走组件、大臂组件、平衡拉杆组件、小臂组件四大部分，其中又包含四组按一定比例关系构成的四连杆机构，它能使喷枪在喷涂过程中，容易实现垂直起落，并始终保持对受喷面垂直、等距的关系[5] 1997年乌克尔，戈道斯等申请的专利半岛体育机械，一种用缝合针将病人的第二血管缝合到冠状动脉上的最小侵入性手术方法。该系统采用机械臂连接的手术器械。这些器械具有能够作来抓取和缝合组织的末端操作装置。该机械臂通过一个控制器与一对主操作手柄联结。手柄可以由外科医生移动来产生末端操作装置的一个相应移动[6] （2）第二代机械臂，即具有如视觉、触觉等外部感觉功能的机械臂。这种机械臂由于具有外部的感觉功能半岛体育机械，因此可以根据外界的情况修改自身的动作，从而完成较为复杂的作业。如： 李彦涛等研制一种将Simulink控制程序和助餐机器人目标机无缝链接、下载的方法，实现机器人的实时控制，实时满足不同伤残患者的助餐要求。在Matlab/xPC实时目标环境的基础上，开发了助餐机器人的硬件接口模块和上位机软件模块，设计了助餐机器人模块化控制平台及基于脚踏开关、语音识别和图像识别的三种人机交互方式。实现了机械手3个关节控制器、运动学计算、路径规划控制算法[7] 人脸肖像绘制机械臂是一种可以自动绘制人脸肖像轮廓图的智能机械系统，它由图像采集模块、图像处理模块、机械控制绘图模块组成，能够自动拍摄人脸照片，提取肖像轮廓，然后控制机械臂在画板上画出人脸线条画。人脸肖像绘制机器人是机器视觉的研究方向之一，广泛用于科普展览，其中提出的基于机器视觉的研究技术在生产和生活等各个方面都有着广泛的应用。研究绘图机械控制系统的硬件选型和控制算法，在Visual C++中实现了外部对机械臂绘图动作的自动控制，设计机械臂绘画动作流程，完成人脸轮廓图的自动绘制[8] （3）第三代机械臂，这类机械臂除了具有外部感觉功能外，还具有规划和决策的功能。从而可以适应因为环境的变化而自主进行的工作。第三代机器人目前还处于研究阶段，距离实际应用还有一段距离。如：邹建奇[9]等人以柔性机械臂为例，进行简单的逆运动学分析.并采用小脑模型神经网络方法对机械臂的逆运动学进行了数值仿真分析，小脑模型神经网络可在较短的学习次数中有效地控制机械臂的振动。 在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人已经推广，成为主流安装机型，第三代智能机器人也占有一定比重。 3.机械臂技术的要素 （1）机械结构：以关节型为主流，80年代发明的适用于装配作业的平面关节型机器人约占总量的1/2。应汽车、建筑、桥梁等行业的需求，超大型机器人应运而生。CAD、CAM等技术已普遍用于设计、仿线位CPU，控制轴数多达27轴，NC技术、离线编程技术大量采用。协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位机、多机器人的协调控制。采用基于PC开放结构的控制系统已成为一股潮流。 （3）驱动技术。新一代伺服电机与基于微处理器的智能伺服控制器相结合已由FANUC等公司开发并用于工业机器人中，在远程控制中分布式智能驱动新技术[10] （4）应用智能化的传感器。装有视觉传感器的机器人数量呈上升趋势，不少机器人装有两种以上传感器，有些机器人留了多种机器人接口。 （5）通用机器人编程语言。在ABB公司的20多个型号产品中，采用了通用模块化语言RAPID。该语言易学易用，可用于各种开发环境，与大多数WINDOWS软件产品兼容。 （6）网络通讯。大部分机器人采用了Ether网络通讯方式，占总量的%，其他采用-232、RA-422、-485等通讯接口。 4.前景展望 从三代机械臂的发展来看，随着技术的发展，机械臂越来越高精度，多功能，且向着集成化，系统化，智能化的方向发展。 （1）高速、高精度、多功能化。目前，最快的装配机器人最大合成速度为，有一种大直角坐标搬运机器人，其最大合成速度竟达80m。90年代末的机器人一般都具有两、三种功能，向多功能化方向发展。 （2）集成化与系统化。当今机器人技术的另一特点是机器人的应用从单机、单元向系统发展。百台以上的机器人群与微机及周边设备和操作人员形成一个大群体。跨国大集团的垄断和全球化的生产将世界众多厂家的产品联结在一起，实现了标准化、开放化、网络化的“虚拟制造”，为工业机器人系统化的发展推波助澜。随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化以及机器人在FMS、CIMS系统中的群体应用，工业机器人也在不断向智能化方向发展半岛体育机械，以适应“敏捷制造”(Agile Manufacturing)，满足多样化、个性化的需求。 文2：柔性机械臂的减振控制研究 仿真值不论是大小还趋势都和有限段建模法与假设模态法建模一致。 但是，由于柔性关节与柔性连杆等结构普遍存在于柔性机械臂中，这些结构使得柔性机械臂特别是细长型的柔性机械臂在运动过程中产生弯曲变形和较强的残余振动，同时机械臂铰接间隙处易发生碰撞，二者共同作用会引起机械臂末端的弹性变形误差,影响柔性机械臂的控制精度。 对于柔性机械手的控制，我们希望是在主动减振的前提下能够快速准确的到达预期的控制位置。 本章采用李雅普诺夫定理来验证能量反馈法施加于柔性机械臂系统的收敛性。李雅普诺夫定理早在上个世纪八十年代就开始运用于分析系统的稳定性，一个控制系统能否很好的运用于工程实践中，稳定性是其中一个判断依据。研究人员发现，李雅普诺夫定理更适合用于一般稳定性分析，它能对多种系统的稳定性进行判别，同时给出正确的结果。李雅普诺夫稳定性包含两种方法，一种是李雅普诺夫间接法，所谓的间接法是用传统的计算方法求解非线性系统，得到其线性化状态方程的特征值，比对这些特征值的分布可以得出系统是否稳定。另一种是李雅普诺夫直接法，区别于上一种方法，它不必求解繁琐的非线性方程和判断它的特征值，并且该方法也适用于多阶的系统，相对于间接法，在非线性系统和时变系统显示出良好的优越性。 假设期望位移的值为x0，驱动器位移的值为xi（驱动器移动后的位置与驱动器原始位置的距离）质量块位移的值为x1（质量块移动后的位置与质量块原始位置的距离），其系统如图所示。 所以在 时，即 且k20时，则系统不稳定。综上所述，k2的取值为 时，系统容易稳定，能量反馈法的控制效果最好。 用计算机进行仿真的几个步骤包含，系统建模、控制施加、图形查看、数据分析、结果验证等4个环节。 计算机仿真技术是在最近几十年发展起来的[ ]。1950年左右的计算机仿真基本都是用电子模拟计算机来进行仿真和实验的，一些的比较尖端的行业中也有以液压机、气压机或者阻抗网络作为主要实验器材来模拟的。从1970年起，研究人员为了解决老式计算机计算精度差等缺点，开始研究数字模拟混合仿真机，经过一些列的研究推出了许多以数字机为主机的用于专用领域和通用领域的仿真计算机。近年来，由于科学技术的迅猛发展，超级计算机、人工智能的技术不断的发展，并取得举世瞩目的成就，人们对智能化仿真更加的期待，同时也希望能够提出更新的数学仿真理论，设计出更高水平的仿真计算机，这些成果都能够让人类在未来的仿真事业上迈出一大步。 Simulink是The MathWorks公司于1990年推出的产品，是用于Matlab下建立系统框图和仿真的环境[ ]。Simulink是许多仿真模块的集成，它包含了许多数学模型和控制理论的Matlab源程序在里面，使得再开发人员不用从底层模型建起，对于已有的模型或者理论，能够直接调用建自己设计的复杂系统，并且观测其仿真结果。Simulink具有交互式图形式仿真界面，拥有多功能模型库，并允许在其操作平台的基础上搭建子模型库，其仿真结果的可视化，图形绘制和数据处理十分简便，并且能与多种热门软件联合仿真（AYS、ADAMS），都是十分人性化的。 Simulink也提供二次开发平台，使得各个领域的研究人员都能使用Simulink进行该领域的模型建立与仿真，扩展了Simulink多领域建模功能，并且它还为建模的步骤提供了相应的工具，便于仿真的顺利进行。因为Simulink是Matlab中一个模块，所以它可以使用Matlab中丰厚的资源来对自己的模型进行改进和设计，不论对于入门研究人员还是资深研究人员都是十分有效的仿真分析工具。 在Matlabimulink中求解微分方程，一般可以很方便找到所需模块来求解。但当Matlabimulink中所提供的模块不能满足我们所设计的需求的时候，就需要通过S函数来编写自己所需要的模块。 虚拟样机技术(VPT)是从上个世纪80年代兴起的一项新技术，该技术被广泛的运用于设计和制造等行业，目前虚拟样机技术还处于发展阶段。在一个新产品的开发和研究中，往往需要一个实际的物理模型来实验，从而可以测试和验证设计人员所设计产品的质量好坏，而虚拟样机可以作为物理样机的替代品为设计人员提供实际物理模型的所有关于机械、物理和功能特性相关的信息，让设计人员以此对设计不断进行改进，同时也为物理样机的研发提供设计依据。除了上述原因，虚拟样机还为并行工程所亲睐，它能够提前建立样品机并分析它的各项参数，为并行设计提供了很多的设计依据，所以虚拟样机在国内外迅速得到了广泛的运用。 参考文摘引言： 摘1：将机械臂到目前为止的发展分为三个阶段表述，第一代机械臂，即按事先示教的位置和姿态进行重复的动作的机械，第二代机械臂，即具有如视觉、触觉等外部感觉功能的机械臂，第三代机械臂，这类机械臂除了具有外部感觉功能外，还具有规划和决策的功能。并举了相应的几个例子，通过一直来的发展推测了将来机械臂的发展方向 摘2：疾病诊断相关分组(DRGs)被广泛证明应用于医疗保险支付制度中对控制医疗费用不合理的上涨具有重要的现实意义。文章介绍DRGs在我国医疗保险领域的实践状况的基础上,结合国外经验,对制定中国版DRGs进行了探析,提出在医疗保险制度中实施DRGs支付方式的要点以及相关的解决对策,即通过规范疾病诊断和编码、制定临床诊疗规范、建立科学的病种成本核算系统和完善医疗质量监督机制,实现DRGs在我国医疗保险支付制度中的应用 原创性声明（模板） 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 签 名： 日 期：20 年 月 日 文章致谢（模板） 时光荏苒，岁月如梭，转眼间，三年的研究生生活即将画上句点。回想三年的研宄生学习生活，不禁感慨万千。衷心感谢我的导师毛锐教授。导师严谨认真的治学态度，从容冷静而又诲人不倦的学者风范给我留下了深刻印象，使我受益终生。导师不仅授我以文，更教我做人。如果没有导师的关心和指导，这篇论文是无法完成的。恩师之情，永记于心。在此，谨向导师毛锐教授致以最深的敬意和由衷的感谢! 感谢学院里各位老师在学习中的谆谆教导，给予了我们丰富的知识，开阔了我们的视野，感谢各位老师在生活中的无私帮助，滋润着我们的心灵，感谢各位老师见证我们的成长成熟，我们会更有勇气地面对以后的生活。 感谢同窗及师弟师妹的帮助和支持，愿友谊长存!感谢父母和家人一直以来无微不至的关怀和照顾，一如既往地支持我、鼓励我。父母和家人永远是我奋勇前行的动力。 由于本人才疏学浅，能力有限，文中难免有不少紕漏和不足之处，敬请各位老师批评指正。

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