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哈爾濱工程大學(xué)六自由度電動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)采購項(xiàng)目競爭性磋商

本發(fā)明公開了一種空間多自由度定位裝置及其空間位置解算方法。所述裝置包括底板平臺(tái)、第一三維轉(zhuǎn)臺(tái)、第二三維轉(zhuǎn)臺(tái)、第一轉(zhuǎn)臺(tái)底座、第二轉(zhuǎn)臺(tái)底座、伺服電機(jī)、絲杠和導(dǎo)軌，導(dǎo)軌鋪設(shè)在底板平臺(tái)上，第一三維轉(zhuǎn)臺(tái)安設(shè)在第一轉(zhuǎn)臺(tái)底座上，第一轉(zhuǎn)臺(tái)底座固定在底板平臺(tái)的一端，第二三維轉(zhuǎn)臺(tái)安設(shè)在第二轉(zhuǎn)臺(tái)底座上，第二轉(zhuǎn)臺(tái)底座可以沿導(dǎo)軌做靠近或遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)臺(tái)底座的運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)目標(biāo)物體分別固定在第一三維轉(zhuǎn)臺(tái)和第二三維轉(zhuǎn)臺(tái)上。所述空間位置解算方法根據(jù)本發(fā)明裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過固定在夾具上兩物體間期望的空間位置姿態(tài)關(guān)系解算出裝置上每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)量。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)空間中兩個(gè)物體之間的復(fù)雜相對位置姿態(tài)的定位。

本發(fā)明屬于智能加工制造技術(shù)領(lǐng)域，其公開了全電數(shù)字化兩自 由度力控磨頭裝置，其用于復(fù)雜曲面零件的打磨及拋光，所述全電數(shù) 字化兩自由度力控磨頭裝置包括雙自由度伺服平臺(tái)、力傳感器、磨頭 電機(jī)、磨頭及控制組件，所述力傳感器連接所述雙自由度伺服平臺(tái)及 所述磨頭電機(jī)，所述磨頭連接于所述磨頭電機(jī)，所述控制組件分別連 接于所述力傳感器、所述磨頭電機(jī)及所述雙自由度伺服平臺(tái)。本發(fā)明 提供的全電數(shù)字化兩自由度力控磨頭裝置的自動(dòng)化程度高，成本低， 加工效率高，靈活性較高，且可以減小工件的加工變形及加工區(qū)的應(yīng) 力集中，避免了

本發(fā)明公開了一種便攜式二自由度腕關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人，包括穿·799·戴在人體小臂外側(cè)的手臂架、穿戴在人體手背處的手背架、以及連接兩者的二自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；二自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)肌肉機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，主動(dòng)連桿，從動(dòng)連桿，通過氣動(dòng)肌肉的驅(qū)動(dòng)力控制旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)從而使主動(dòng)連桿、從動(dòng)連桿帶動(dòng)手背架實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)的屈伸康復(fù)訓(xùn)練；二自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括中心立柱、弧形齒條、圓柱齒輪、導(dǎo)軌固定在所述手背架外側(cè)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓

本發(fā)明公開了一種四自由度可調(diào)的工業(yè)攝像機(jī)裝夾機(jī)構(gòu)，其特征在于：攝像機(jī)安裝在方形的框架上，鏡頭穿過框架中間圓孔；框架可繞左、右兩側(cè)通過軸承與 U 形座相連接的支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)；在框架下方兩側(cè)的支撐座和 U 形座側(cè)板之間安裝有兩根拉伸彈簧；在固定于 U 形座一邊側(cè)板下部的直角支撐上裝有一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘上端頂在固定在框架一側(cè)的撥塊上；撥塊通過鎖緊螺栓與導(dǎo)軌片上端相連接，直角支撐通過導(dǎo)向螺栓和導(dǎo)向槽與導(dǎo)軌片下端連接；U 形座與底板之間設(shè)有二組螺栓，一組用于緊固連接 U 形座與底板，另一組的一端通過螺紋連接穿

產(chǎn)品詳細(xì)介紹北京紫光基業(yè)科教設(shè)備制造有限公司是一家專門從事虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬動(dòng)感平臺(tái)模擬駕駛、模擬飛行、模擬航行的仿真模擬器設(shè)備的生產(chǎn)、研發(fā)、銷售的科技型企業(yè)。 紫光系列動(dòng)感模擬駕駛器被廣泛應(yīng)用于各駕校、技校、高級中學(xué)、青少年宮、兒童城、展覽館、科技館、軍事院校模擬仿真駕駛練習(xí)和動(dòng)感娛樂等領(lǐng)域，產(chǎn)品得到了全國廣大客戶的一致認(rèn)可和好評。一、系統(tǒng)組成：      ZG-DG6型動(dòng)感汽車駕駛模擬器設(shè)備由模擬駕駛艙、視景模擬駕駛軟件、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、六自由度平臺(tái)系統(tǒng)由Stewart機(jī)構(gòu)的六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成（如下圖）。下平臺(tái)安裝在地面的固定基座基上，上平臺(tái)為支撐平臺(tái)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過協(xié)調(diào)控制電動(dòng)缸的行程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，即笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)的三個(gè)平移運(yùn)動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。二、產(chǎn)品特點(diǎn)：1動(dòng)感平臺(tái)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，設(shè)計(jì)合理，科技先進(jìn)，質(zhì)量有保障，部件耐磨性強(qiáng)，適合于長時(shí)間運(yùn)行； 2  4D動(dòng)感矢量合力智能模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)，讓你在駕駛中隨時(shí)感受前后左右四個(gè)方向?qū)崟r(shí)變化，沉浸于駕車的狀態(tài)中； 3 還原各種路況效果，駕駛者可以體驗(yàn)路面顛簸起伏造成的垂直方向的失重或超重帶來的沖擊力； 4最新采用二自由度電動(dòng)缸動(dòng)感平臺(tái)設(shè)計(jì)原理，改善了液壓、氣動(dòng)和電動(dòng)推桿駕駛模擬器的成本高、笨重動(dòng)態(tài)。三、汽車駕駛模擬器軟件：軟件功能：　新版汽車駕駛模擬器軟件符合“公安部123號(hào)令”考評規(guī)則。小車（科目二）場地5項(xiàng)，分別為：倒車入庫、坡道定點(diǎn)停車和起步、側(cè)方停車、曲線行駛、直角轉(zhuǎn)彎；大車（科目二）場地16項(xiàng)，分別為：樁考、坡道定點(diǎn)停車和起步、側(cè)方停車、通過單邊橋、曲線行駛、直角轉(zhuǎn)彎、通過限寬門、通過連續(xù)障礙、起伏路行駛、窄路掉頭、模擬高速公路、連續(xù)急彎山區(qū)路、隧道、雨天、霧天濕滑路、緊急情況處置。新版汽車駕駛模擬器軟件道路駕駛技能考試（科目三）內(nèi)容包括：上車準(zhǔn)備（系安全帶）、起步、直線行駛、加減擋位操作、變更車道、靠邊停車、直行通過路口、路口左轉(zhuǎn)彎、路口右轉(zhuǎn)彎、通過人行橫道線、通過學(xué)校區(qū)域、通過公共汽車站、會(huì)車、超車、掉頭、夜間行駛等訓(xùn)練考試項(xiàng)目等。產(chǎn)品完全符合“中華人民共和國公安部令 第 123 號(hào)令”及教育部新的國家機(jī)動(dòng)車駕駛員訓(xùn)練大綱要求。本汽車駕駛模擬器分為單臺(tái)模擬駕駛及與主控臺(tái)聯(lián)網(wǎng)模擬駕駛兩款；具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。是目前市場上功能最全最新的汽車駕駛模擬器軟件。 產(chǎn)品完全符合“中華人民共和國公安部令 第 123 號(hào)令”及教育部新的國家機(jī)動(dòng)車駕駛員訓(xùn)練大綱要求。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

隨著機(jī)器人技術(shù)的逐步完善,適于特殊作業(yè)的機(jī)器人種類也日益增多,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展到微電子制造,MEMS封裝與組裝,高精密機(jī)械加工與裝配,生物芯片制備,大范圍高速掃描檢測裝備等行業(yè).隨之而來的,各行業(yè)對機(jī)器人的性能指標(biāo)提出了越來越高的要求,追求機(jī)器人的高定位精度,高重復(fù)精度,高分辨力,同時(shí)還要求其工作范圍大,質(zhì)量輕,能耗低等,從而對機(jī)器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求.在這樣的前提之下,為滿足人類向微小世界探尋的需要,作為機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要分支,微操作機(jī)器人成為機(jī)器人學(xué)中十分活躍的研究領(lǐng)域. 本文結(jié)合國家"863"計(jì)劃項(xiàng)目"6自由度納米級宏微操作機(jī)器人的研究(項(xiàng)目編號(hào)2002AA422260)"和"原型裝置靶瞄準(zhǔn)定位系統(tǒng)工程預(yù)先研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)863-804-5)",共搭建了3套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其中采用了單一驅(qū)動(dòng)以及雙重驅(qū)動(dòng)兩條技術(shù)方案.在廣泛的分析了目前已有的柔性精密定位系統(tǒng),并聯(lián)精密定位系統(tǒng)和宏/微雙重驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,針對目前大范圍運(yùn)動(dòng)定位與高精度定位的應(yīng)用實(shí)際需要,提出了大行程柔性鉸鏈的概念設(shè)計(jì),并以此構(gòu)建六支鏈大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)定位系統(tǒng),為滿足超高精度的定位需要,在并聯(lián)支鏈中集成了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng),構(gòu)成了宏/微雙重驅(qū)動(dòng)并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng),充分體現(xiàn)了驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu),檢測一體化的設(shè)計(jì)思想. 在結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)方面,針對當(dāng)前柔性鉸鏈運(yùn)動(dòng)范圍小等問題,在通用的球副柔性鉸鏈的基礎(chǔ)之上,提出了大行程柔性鉸鏈的概念設(shè)計(jì);在柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面,提出了在通用的并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中,采用大行程柔性鉸鏈代替?zhèn)鹘y(tǒng)運(yùn)動(dòng)副的設(shè)想,建立基于大行程柔性鉸鏈的并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng). 在大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方面,利用材料力學(xué)的基本原理和小變形假設(shè),推導(dǎo)了大行程柔性鉸鏈的數(shù)學(xué)模型,并給出了在全局坐標(biāo)系下的顯式表達(dá);在此基礎(chǔ)之上,通過剛度組集的辦法建立了大行程柔性鉸鏈并聯(lián)結(jié)構(gòu)柔性支鏈的運(yùn)動(dòng)表達(dá)式,通過聯(lián)立運(yùn)動(dòng)位移協(xié)調(diào)方程和力約束協(xié)調(diào)方程,建立了并聯(lián)結(jié)構(gòu)的位置解模型. 由于并聯(lián)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的各部件,特別是柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)在自身變形提供整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出的同時(shí),還經(jīng)歷了大范圍的剛體運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的位置解模型成為典型的幾何非線性問題.鑒于此,本文首先推導(dǎo)了空間柔性結(jié)構(gòu)的幾何非線性的剛度遞推模型,并利用牛頓-萊弗森方法對該模型進(jìn)行了求解.由于幾何非線性模型的迭代求解方式,導(dǎo)致該模型的實(shí)時(shí)性很差,不易移植至控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制求解,故在大量的試驗(yàn)嘗試的基礎(chǔ)之上,選擇了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,建立了3層六輸入-六輸出的位置解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而在方便了實(shí)時(shí)控制編程的同時(shí),還大大提高了系統(tǒng)的位置解的求解速度. 由于柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的位置解模型中不僅僅包括結(jié)構(gòu)中的位置信息,還提供了結(jié)構(gòu)中相關(guān)的力信息以及剛度信息,本文在上述位置解模型的基礎(chǔ)之上,給出了該類系統(tǒng)的剛度模型,并建立了并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺度參數(shù)對系統(tǒng)剛度的影響圖譜,對這類系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)綜合以及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有力的工具. 在大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模方面,采用了歐拉梁理論和有限元方法,由拉格朗日方程建立了基于實(shí)際位移的大行程柔性鉸鏈并聯(lián)機(jī)器人各支鏈的動(dòng)力學(xué)模型,并通過位移協(xié)調(diào)方程和動(dòng)力協(xié)調(diào)方程,最終得到并聯(lián)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型.綜合采用了紐馬克方法和牛頓-萊弗森方法解決了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)求解問題,并通過一個(gè)算例進(jìn)行了基于逆動(dòng)力學(xué)的求解仿真. 在大行程柔性并聯(lián)結(jié)構(gòu)的樣機(jī)實(shí)驗(yàn)方面,我們提出了采用大行程柔性鉸鏈作為被動(dòng)關(guān)節(jié)的6-PSS并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),該系統(tǒng)采用壓電馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)器,精密光柵尺作為位置反饋元件,其可在立方厘米級的工作空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)微米級精度的運(yùn)動(dòng);在此基礎(chǔ)之上,我們在并聯(lián)機(jī)器人的支桿中嵌入壓電陶瓷,在壓電馬達(dá)的宏運(yùn)動(dòng)結(jié)束之后,壓電陶瓷可以驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)一步的微調(diào),從而得到一個(gè)6-PSS和6-SPS結(jié)合宏微雙重驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),其中,微動(dòng)系統(tǒng)可在微米級運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)納米級的運(yùn)動(dòng)精度.基于大行程柔性鉸鏈的宏微雙重驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),可以同時(shí)滿足大工作空間和高精度的工程需要.此外,我們將大行程柔性鉸鏈并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng),成功的應(yīng)用到激光瞄準(zhǔn)靶支撐裝置中,其厘米級的運(yùn)動(dòng)范圍和納米級的運(yùn)動(dòng)分辨力,使其在神光III系統(tǒng)中發(fā)揮了十分重要的作用.

（專利號(hào)：ZL 201510552708.2） 簡介：本發(fā)明提供一種起重機(jī)箱形主梁三自由度移動(dòng)焊接機(jī)器人，屬于機(jī)器人焊接技術(shù)領(lǐng)域。該焊接機(jī)器人包括底座、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊槍升降機(jī)構(gòu)、焊槍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、焊接設(shè)備及電纜卷筒等，焊接設(shè)備包括送絲機(jī)、焊機(jī)、氣瓶座、二氧化碳?xì)馄?，焊槍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過升降臺(tái)安裝在焊槍升降機(jī)構(gòu)上，齒輪齒條傳動(dòng)與直線導(dǎo)軌副相配合實(shí)現(xiàn)長位移移動(dòng)的精確定位，通過三臺(tái)伺服電機(jī)聯(lián)合控制焊槍位姿實(shí)現(xiàn)長距離平面曲線連續(xù)光滑平角焊縫的自動(dòng)焊接。本發(fā)明所提供的焊接機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)鏈短、位置準(zhǔn)確、工作可靠、焊接質(zhì)量穩(wěn)定等技術(shù)特點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種解耦型六自由度工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制方法，該方法包括：（a）根據(jù)機(jī)器人所需實(shí)現(xiàn)的位姿，通過 D-H 模型法獲得末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對于基坐標(biāo)系的位姿矩陣；（b）將機(jī)器人避開奇異形位時(shí)所能實(shí)現(xiàn)的正常位姿定義為不同的關(guān)節(jié)特性屬性，并設(shè)定機(jī)器人實(shí)現(xiàn)所需的位姿時(shí)的關(guān)節(jié)特征屬性組合；（c）根據(jù)位姿矩陣以及設(shè)定的關(guān)節(jié)特征屬性組合及其取值條件，通過反變換法分別求得關(guān)于機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)變量的唯一解；（d）根據(jù)所求得的解，執(zhí)行對六自由度工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)完成整體運(yùn)動(dòng)控制過程。通過本發(fā)明，具備可預(yù)知過奇異點(diǎn)路徑、算法簡單、反解速度快以及能較好地確定唯一解等優(yōu)點(diǎn)，并能很好地應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制。