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高压输电线路铁塔攀爬机器人夹持机构设计
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作者 李文杰 刘超 +1 位作者 王青云 刘志东 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期257-261,共5页
输电铁塔是由角钢通过螺栓连接,或者焊接形成的桁架结构。为了有效减少塔上作业人员的数量,降低高空作业风险,行业迫切需求一种可实现塔上自动攀爬、智能作业的机器人。针对高压输电铁塔高空作业和检测需求,设计了一种具备攀爬角钢等功... 输电铁塔是由角钢通过螺栓连接,或者焊接形成的桁架结构。为了有效减少塔上作业人员的数量,降低高空作业风险,行业迫切需求一种可实现塔上自动攀爬、智能作业的机器人。针对高压输电铁塔高空作业和检测需求,设计了一种具备攀爬角钢等功能的攀爬机器人的分级夹持机构。建立了夹持机构的三维模型,并进行了静力学分析。基于ANSYS Workbench有限元软件对夹持机构的应力分布进行了仿真,优化机构结构。最后进行了样机实验,结果验证了这种攀爬机器人夹持机构能够对角钢进行可靠夹持,形成自锁,并至少能承受130kg载荷。 展开更多
关键词 输电铁塔 攀爬机器人 夹持机构
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封头接管移栽夹持机构设计与实验 被引量:1
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作者 王毅 梁家炜 +2 位作者 王俊威 冯康 高志明 《机床与液压》 北大核心 2024年第12期66-72,共7页
在工业机器人自动焊接领域中,实现对焊接工件夹持与焊枪协同焊接的移栽夹持机构在焊接过程中发挥着重要的作用。通常在工业领域中,焊接工件的形状与焊接情况不同,因此需要设计专用夹具。针对一种圆柱形工件夹持问题,设计一个内壁柔性夹... 在工业机器人自动焊接领域中,实现对焊接工件夹持与焊枪协同焊接的移栽夹持机构在焊接过程中发挥着重要的作用。通常在工业领域中,焊接工件的形状与焊接情况不同,因此需要设计专用夹具。针对一种圆柱形工件夹持问题,设计一个内壁柔性夹持移栽机构,应用于视觉辅助多机械臂焊接工况中,将焊接零件准确移栽到指定焊接位置上,与焊接机器人协同实现自动焊接。设计移栽夹持机构,展开静力学仿真验证模型正确性,最后搭建实物验证环境进行夹持实验。结果表明:第一阶段实验放置成功率达到100%,第二阶段实验移栽机构满足焊接距离2 mm精度要求,为封头接管的移栽提供良好的条件,有利于封头接管自动焊接。 展开更多
关键词 移栽夹持机构 圆柱形工件 自动焊接
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基于梯度点阵结构的浆果变刚度柔性夹持机构设计
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作者 王昱 陈婉琼 +3 位作者 曾山 凡健 孙超 姚凯斌 《华南农业大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期273-279,共7页
【目的】根据浆果在采摘、分拣等环节中的夹持性能需求,在机器人末端使用高刚度驱动连接和低刚度无损夹持的夹持机构,有效推进农业机器人在浆果生产领域的推广。【方法】针对典型浆果-小番茄的夹持工况,引入多层级拓扑优化理论,提出基... 【目的】根据浆果在采摘、分拣等环节中的夹持性能需求,在机器人末端使用高刚度驱动连接和低刚度无损夹持的夹持机构,有效推进农业机器人在浆果生产领域的推广。【方法】针对典型浆果-小番茄的夹持工况,引入多层级拓扑优化理论,提出基于梯度点阵结构的变刚度柔性夹持机构设计方法,构建变刚度柔性夹持机构的优化设计模型,实现由单一材料构建的刚度梯度分布的一体化柔性夹持机构设计。【结果】采用Polyjet增材制造技术,加工获得柔性质量约45 g的夹持机构样件。对茂名‘千禧’小番茄的夹持试验发现,夹持机构样件输入端的驱动载荷为11.00~14.56 N时,小番茄的压缩率为0.90%~1.91%,机械损伤度为0。【结论】优化设计的变刚度柔性夹持机构可有效且几乎零损伤地夹持外表层较为脆弱的浆果,为浆果自动化采摘、分拣等环节中夹持装备的设计提供了可行的设计方法。 展开更多
关键词 浆果 夹持 柔性夹持机构 点阵结构 变刚度 拓扑优化
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一种自主越障巡检机器人行走夹持机构 被引量:10
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作者 朱兴龙 王洪光 +2 位作者 房立金 赵明扬 周骥平 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第8期11-13,40,共4页
在机器人越障过程中,由于重力的影响使得机器人车体水平姿态发生变化,从而机器人自主越障变得十分困难。分析了超高压输电线路障碍物的类型,提出了一种新的双臂自主越障巡检机器人构型,该构型能够跨越输电线路上的障碍物。针对这种新构... 在机器人越障过程中,由于重力的影响使得机器人车体水平姿态发生变化,从而机器人自主越障变得十分困难。分析了超高压输电线路障碍物的类型,提出了一种新的双臂自主越障巡检机器人构型,该构型能够跨越输电线路上的障碍物。针对这种新构型,阐述了机器人行走夹持机构的工作原理和实现形式,着重分析研究了偏心夹持机构对保持车体水平姿态的机理。最后,通过越障实验验证了行走夹持机构的可行性。 展开更多
关键词 行走夹持机构 偏心夹持机构 输电线路检测 移动机器人
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一种大口径水带快夹夹持机构
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作者 李文胜 苏家强 +2 位作者 蔡敢为 杨俊燕 周志宏 《装备制造技术》 2024年第11期50-52,60,共4页
在抗洪排涝工作中大量用到大口径水带主要依靠人力收卷,是一项繁重的工作。现在市面上虽有收卷水带的电动卷盘机构,但卷盘要随水带一起转移,增加了水带转移的劳动强度;另一种收卷水带的电动螺杆夹持机构,其旋紧或松开螺杆费时费力效率... 在抗洪排涝工作中大量用到大口径水带主要依靠人力收卷,是一项繁重的工作。现在市面上虽有收卷水带的电动卷盘机构,但卷盘要随水带一起转移,增加了水带转移的劳动强度;另一种收卷水带的电动螺杆夹持机构,其旋紧或松开螺杆费时费力效率低。为了解决了以上两种机构的缺陷,设计了一种快夹夹持机构。这种夹持机构将快夹与传动轴、夹头、齿轮通过一定的结构形式连接在一起,受电机驱动,并安装在小车上,可以实现电动铺设或收卷水带,夹持机构操作轻松快捷,水带转移轻松方便。经过生产实践验证,快夹夹持机构能很好地运用于大口径水带收卷和铺设工作。 展开更多
关键词 大口径水带 快夹 夹持机构 轻松 快捷
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瓜类嫁接机切削夹持机构设计
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作者 张健 文先华 +1 位作者 刘小英 黄冬寒 《农业装备与车辆工程》 2024年第2期12-15,共4页
分别以西瓜和葫芦为接穗和砧木,采用贴接法嫁接,以旋转切削方式针对砧木和接穗切削问题以及夹持装置进行研究。为了使切削和夹持装置有效地配合,采用交叉式间歇切削的瓜类嫁接切削夹持机构方案,能够完成秧苗的夹持、切削工作。该装置将... 分别以西瓜和葫芦为接穗和砧木,采用贴接法嫁接,以旋转切削方式针对砧木和接穗切削问题以及夹持装置进行研究。为了使切削和夹持装置有效地配合,采用交叉式间歇切削的瓜类嫁接切削夹持机构方案,能够完成秧苗的夹持、切削工作。该装置将切刀圆心和半径固定,以接穗和砧木的切削弧面比值作为贴合率,衡量切削质量。经过计算得出按长轴切削,接穗切削角为30°、砧木切削角为40°时,贴合率达到99.05%;按短轴切削,接穗切削角为30°、砧木切削角为45°时,贴合率达到99.14%,满足设计要求。为了使夹持装置和切削装置能够配合得到切削角,采用旋转切刀架角度的方式进行切削角匹配,方便快捷,并通过仿真验证了结构的可行性。 展开更多
关键词 瓜类嫁接机 切削机构 夹持机构 切削机理 切削角
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一种过树搬运机器人夹持机构的设计
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作者 王一博 何锐波 +2 位作者 罗辰 韦宇铖 陈俊瑞 《机械工程师》 2024年第12期74-78,83,共6页
为了使过树搬运机器人在过树的过程中能够实现远距离抓树的功能,设计了一款夹持机构作为抓树功能的执行部件。通过对夹持机构的结构设计、静力学仿真、夹持试验,验证了该夹持机构在抓树时的稳定性和可靠性。
关键词 过树搬运机器人 抓树 夹持机构 结构设计
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多点夹持机构在非标自动化设备中运用分析
8
作者 刘鹏眺 《专用汽车》 2024年第9期116-118,共3页
传统的自动化设备受限于标准化工件尺寸和形状的局限性,难以适应生产环境中不同形态、不同尺寸的工件加工需求,因此多点夹持机构备受关注。基于此,探讨了多点夹持机构在非标自动化设备中的运用价值,深入分析了多点夹持机构在非标自动化... 传统的自动化设备受限于标准化工件尺寸和形状的局限性,难以适应生产环境中不同形态、不同尺寸的工件加工需求,因此多点夹持机构备受关注。基于此,探讨了多点夹持机构在非标自动化设备中的运用价值,深入分析了多点夹持机构在非标自动化设备中的运用难点和要点。 展开更多
关键词 多点夹持机构 非标自动化设备 夹持需求
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电力铁塔攀爬机器人夹持机构设计与分析 被引量:23
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作者 陆小龙 赵世平 +1 位作者 廖俊必 曹志华 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期239-243,250,共6页
根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。进行实... 根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。进行实验室样机试验,其结果验证了这种夹持机构能够从多个方向对宽度为80~220mm不同规格的角钢进行可靠夹持,为攀爬机器人在电力铁塔移动提供可靠的夹持力。 展开更多
关键词 电力铁塔 攀爬机器人 夹持机构 双V字形
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水果采摘机器人通用夹持机构设计 被引量:33
10
作者 叶敏 邹湘军 +1 位作者 蔡沛锋 邹海鑫 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期177-180,共4页
为提高采摘机器人的实用性和利用率,提出了一种通用型夹持机构,并构建了虚拟样机。为使机械夹持不损伤水果,研究了水果受力对夹持构型的影响,以柑橘为例进行变形、应力分析,为机构提出设计依据,进而对结构进行优化,确定了机构外壳及杆... 为提高采摘机器人的实用性和利用率,提出了一种通用型夹持机构,并构建了虚拟样机。为使机械夹持不损伤水果,研究了水果受力对夹持构型的影响,以柑橘为例进行变形、应力分析,为机构提出设计依据,进而对结构进行优化,确定了机构外壳及杆件的合理参数和对果实损伤最小的夹持量,单类型水果夹持量为直径方向小于2 mm。 展开更多
关键词 水果采摘机器人 夹持机构 虚拟样机 仿真
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柔性铰链微夹持机构的研究 被引量:11
11
作者 田世杰 李兵 +1 位作者 赵惠英 王朝晖 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期483-486,共4页
在研究柔性铰链的基础上,介绍了平面柔性铰链微夹持机构的设计与制作,并对此进行了张合实验.利用解析法和实验,分别得出了平面柔性铰链夹持机构的放大倍数和总张合量.通过调整杠杆机构各个臂长之间的关系,就可以改变微夹持机构的放大倍... 在研究柔性铰链的基础上,介绍了平面柔性铰链微夹持机构的设计与制作,并对此进行了张合实验.利用解析法和实验,分别得出了平面柔性铰链夹持机构的放大倍数和总张合量.通过调整杠杆机构各个臂长之间的关系,就可以改变微夹持机构的放大倍数和输出的大小,夹持部分的张和量是输入位移的96倍.研究结果表明,平面柔性铰链微夹持机构的输入和输出位移具有良好的线性度,放大倍数可以根据需要进行调整.采用压电陶瓷作为动力组件,通过对压电陶瓷施加电压的调节来精确控制其张合量的大小,可用于对微型零件的操作,因此具有精度高、易控制、性能稳定的优点,可集成于微型装配系统中,并具有广阔的应用前景. 展开更多
关键词 微型机械电子系统 柔性铰链 夹持机构
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巨型重载夹持机构反作用力响应盲区和承载能力的研究 被引量:7
12
作者 何竞飞 陈艳 +1 位作者 聂荣光 邓华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第2期55-58,共4页
在巨型重载操作设备设计计算中,摩擦力不能忽略。在区分重载夹持机构预紧夹持和工作夹持两个工作状态的基础上,分析了夹持工作过程中各作用力的主从动态变换关系,提出了反作用力响应盲区的概念。用矢量方程解析法建立了考虑摩擦时夹持... 在巨型重载操作设备设计计算中,摩擦力不能忽略。在区分重载夹持机构预紧夹持和工作夹持两个工作状态的基础上,分析了夹持工作过程中各作用力的主从动态变换关系,提出了反作用力响应盲区的概念。用矢量方程解析法建立了考虑摩擦时夹持机构的力学模型,计算出响应盲区和盲区特性系数。计算结果表明,在响应盲区的作用下机构可至少提高29%的承载能力。通过计算钳口工作夹紧力,研究响应盲区对机构承载能力产生的影响,对两种典型锻造操作机夹持机构在响应盲区影响下的承载能力进行了比较,并在ADAMS软件里进行了仿真。结果表明,压杆式钳头的承载能力要比长杠杆式钳头的承载能力大。 展开更多
关键词 反作用力响应盲区 承载能力 力学模型 夹持机构
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大尺度重型构件夹持机构近恒力优化设计 被引量:10
13
作者 王艾伦 刘云 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第5期39-42,共4页
机械夹持机构是机械制造装备的重要组件,当夹持机构钳口开口因夹持不同尺寸大型工件而有较大变化时,存在夹持力波动很大的情况,因而很难保证夹持的可靠性,甚至造成夹持机构功能失效。针对这一问题,建立了该机构大尺度近恒力目标和夹持... 机械夹持机构是机械制造装备的重要组件,当夹持机构钳口开口因夹持不同尺寸大型工件而有较大变化时,存在夹持力波动很大的情况,因而很难保证夹持的可靠性,甚至造成夹持机构功能失效。针对这一问题,建立了该机构大尺度近恒力目标和夹持力输出最大目标两个优化数学模型,并在此基础上采用统一目标函数法建立了综合近恒力目标和输出更大目标的多目标优化数学模型,利用循环程序与M atlab软件自带的非线性约束最优问题求解工具箱fm incon相结合的优化方法进行全局性寻优。优化结果表明,经过优化后的夹持机构在大尺度范围内既能保持近恒力输出又具有较大夹持力,且夹持力在钳口开口在中间位置时达到最大值,在钳口开口最小和最大两个位置时达到最小值。 展开更多
关键词 夹持机构 优化设计 MATLAB 近恒力
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2JC-500型自动嫁接机砧木夹持机构 被引量:6
14
作者 姜凯 辜松 刘立意 《农机化研究》 北大核心 2008年第2期116-118,共3页
通过对嫁接用砧木苗尺寸参数和力学特性的测定,得出砧木苗压缩形变量的安全范围不超过30%的结论。根据砧木苗的物理参数,使用计算机仿真技术(CATIAP3V5R14软件)对2JC-500型自动嫁接机的砧木夹持和压苗片机构进行设计。夹持方式采用弹性... 通过对嫁接用砧木苗尺寸参数和力学特性的测定,得出砧木苗压缩形变量的安全范围不超过30%的结论。根据砧木苗的物理参数,使用计算机仿真技术(CATIAP3V5R14软件)对2JC-500型自动嫁接机的砧木夹持和压苗片机构进行设计。夹持方式采用弹性夹持,夹口采用仿形设计、刚性加紧及可更换式,适用于不同砧木的嫁接,提高了砧木的利用率。压苗片机构与砧木夹持机构联动,张角可达40°,便于嫁接操作,压苗效果明显,使砧木苗两子叶保持平整,提高了砧木苗的打孔精度和嫁接成功率。 展开更多
关键词 农业工程 砧木夹持机构 设计 嫁接机 压苗片
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柔顺微夹持机构理论分析与实验 被引量:6
15
作者 余跃庆 张亚涛 +2 位作者 张绪平 宋鹏 田东明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期386-391,共6页
微操作系统中柔顺微夹持机构作为执行端是完成微操作的关键部件。提出了一种新型柔顺微夹持机构,利用虚功原理建立了该微夹持机构的伪刚体模型,推导了微夹持机构的位移方程,得到了该微夹持机构的输入位移与输出位移以及驱动力与输出位... 微操作系统中柔顺微夹持机构作为执行端是完成微操作的关键部件。提出了一种新型柔顺微夹持机构,利用虚功原理建立了该微夹持机构的伪刚体模型,推导了微夹持机构的位移方程,得到了该微夹持机构的输入位移与输出位移以及驱动力与输出位移关系。建立了该微夹持机构的三维模型,并在ANSYS软件中进行仿真,将仿真结果与理论结果进行比较,验证理论模型的准确性。最终加工了该微夹持机构并进行了实验,将实验数据与理论值、仿真值进行对比,进一步验证了理论模型的准确性。 展开更多
关键词 柔顺机构 伪刚体 夹持机构 实验
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吊具夹持机构的结构优化研究 被引量:4
16
作者 代春香 孟令宽 李三雁 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第10期164-168,共5页
为使吊具夹持机构满足载重工况的同时又尽可能降低自身质量及体积,对其进行接触应力、结构强度及优化设计分析,并根据最优设计参数作为制作夹持机构实物的具体数据,以实现对大直径、高质量、高温度零件的吊装。首先,该文采用Ansys Workb... 为使吊具夹持机构满足载重工况的同时又尽可能降低自身质量及体积,对其进行接触应力、结构强度及优化设计分析,并根据最优设计参数作为制作夹持机构实物的具体数据,以实现对大直径、高质量、高温度零件的吊装。首先,该文采用Ansys Workbench建立夹持机构的参数化有限元模型,并进行接触分析,得出强度相对薄弱位置,进而提出改进和优化方案。其次,建立夹持机构的结构优化模型,采用零阶优化方法进行优化处理,从而得到模型的最优设计参数。从优化结果可得,夹持机构的比重较轻,夹持臂厚度变薄,而此时的最大综合位移和最大等效应力依然满足设计要求。最后,以优化分析结果作为夹持机构的实物制作数据支撑,制作调试后的吊具现场使用状况良好,效果比较理想,可验证分析结果的准确性。 展开更多
关键词 夹持机构 有限元模型 接触分析 零阶优化方法 结构优化
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基于Pro/E运动仿真的对夹式洗瓶机夹持机构的设计与研究 被引量:2
17
作者 孙书伟 陈乐 +2 位作者 胡国清 唐伟强 黄佐鸿 《包装与食品机械》 CAS 2013年第2期56-59,共4页
针对对夹式洗瓶机的工作要求,提出一种针对夹持机构的改进方案。本文重点阐述了对夹式洗瓶机的结构原理,集中对夹持部分提出了改进,并运用Pro/E进行了运动仿真,验证了运行时各机构之间的间隙和夹持效果。对于仿真参数和运行效果,可作为... 针对对夹式洗瓶机的工作要求,提出一种针对夹持机构的改进方案。本文重点阐述了对夹式洗瓶机的结构原理,集中对夹持部分提出了改进,并运用Pro/E进行了运动仿真,验证了运行时各机构之间的间隙和夹持效果。对于仿真参数和运行效果,可作为对夹式洗瓶机设计参考。 展开更多
关键词 对夹式洗瓶机 夹持机构 改进设计 运动仿真
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新型无杆飞机牵引车夹持机构 被引量:10
18
作者 许致华 焦永涛 洪振宇 《起重运输机械》 2012年第1期76-80,共5页
针对传统无杆牵引车夹持机构对飞机前起落架的自由度限制过多的问题,提出一种新型夹持机构模型,设计了虚拟样机,并采用Pro/E建模和ADAMSIN仿真的方法进行了三维建模、实体装配、干涉检查、仿真验证。结果表明该设计是合理可行的,为实体... 针对传统无杆牵引车夹持机构对飞机前起落架的自由度限制过多的问题,提出一种新型夹持机构模型,设计了虚拟样机,并采用Pro/E建模和ADAMSIN仿真的方法进行了三维建模、实体装配、干涉检查、仿真验证。结果表明该设计是合理可行的,为实体制作提供了重要依据。 展开更多
关键词 飞机牵引车 夹持机构 PRO/E ADAMSIN 运动仿真
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一种连杆式夹持机构的对称性优化 被引量:2
19
作者 丁相方 韩晓建 刘建 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第6期53-55,60,共4页
介绍一种连杆式夹持机构的原理,提出机构的对称性优化问题。在建立机构数学模型的基础上,确定优化的目标函数、自变量及约束条件,并运用Matlab优化工具箱求解。对比并分析优化前后的结果,利用虚拟样机技术进行了优化结果的验证,优化效... 介绍一种连杆式夹持机构的原理,提出机构的对称性优化问题。在建立机构数学模型的基础上,确定优化的目标函数、自变量及约束条件,并运用Matlab优化工具箱求解。对比并分析优化前后的结果,利用虚拟样机技术进行了优化结果的验证,优化效果明显,能够满足夹持机构的功能要求。 展开更多
关键词 夹持机构 优化 曲柄摇杆机构 对称性
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蔬菜嫁接机秧苗夹持机构的设计与试验 被引量:5
20
作者 张峰峰 王家胜 +2 位作者 李业锋 刘志波 段玉振 《农机化研究》 北大核心 2018年第12期135-138,156,共5页
针对以育苗穴盘为单元进行每行六株秧苗自动嫁接作业中夹持定位精确率差、损伤率高等问题,设计了用于自动嫁接装备的秧苗夹持机构。该机构主要由整行秧苗纵向夹紧装置和单株秧苗横向夹持定位装置组成,因而分别设计了两部件的结构方案并... 针对以育苗穴盘为单元进行每行六株秧苗自动嫁接作业中夹持定位精确率差、损伤率高等问题,设计了用于自动嫁接装备的秧苗夹持机构。该机构主要由整行秧苗纵向夹紧装置和单株秧苗横向夹持定位装置组成,因而分别设计了两部件的结构方案并确定了结构参数,可实现对穴盘内每行六株嫁接秧苗准确定位夹持,为精确秧苗切削和嫁接提供准备。以茄子、番茄、辣椒3种典型茄科蔬菜为对象进行了夹持试验,结果表明:茄子、番茄和辣椒的平均夹持损伤率分别为2.5%、3.3%、1.5%,平均夹持合格率分别为97.6%、96.5%、99.0%,测试指标均达到了设计要求。 展开更多
关键词 蔬菜 嫁接机 夹持机构
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