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南京大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系部:機(jī)械工程系專業(yè):機(jī)械工程及自動(dòng)化姓名:學(xué)號(hào):外文出處:Proc.ofSPIEVol.6201620112附件:1.外文資料翻譯譯文;2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):該生的外文翻譯基本正確,沒有嚴(yán)重的語(yǔ)法或拼寫錯(cuò)誤,已達(dá)到本科畢業(yè)的水平。簽名:年月日注:請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。(用外文寫)附件1:外文資料翻譯譯文獨(dú)立動(dòng)力單臂機(jī)器人摘要:本文介紹了獨(dú)立動(dòng)力的平面單臂機(jī)器人的構(gòu)思和初步結(jié)果。機(jī)器人二個(gè)自由度由液壓油驅(qū)動(dòng),一個(gè)臂控制。它運(yùn)用的是液壓反推裝置,一種能精確的提供高壓,工作臺(tái)面寬度一般并且阻抗力很小的控力裝置。這些裝置安裝在機(jī)器人的身體部位,用電纜將能量傳送到臀部和腿的關(guān)節(jié)處。液壓發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著一個(gè)排量恒定的給蓄電池增壓的泵。因?yàn)橛玫氖蔷€性譯碼器,每個(gè)反推裝置的絕對(duì)位置和彈簧的壓縮都可測(cè)量的。彈簧壓縮量轉(zhuǎn)化為輸出力,利用軟件使用循環(huán)算法把控制力與需要的力相比。輸出信號(hào)的每個(gè)力控制器驅(qū)動(dòng)著高性能的伺服閥門,控制著液體流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞。在設(shè)計(jì)機(jī)器人過(guò)程中,我們用了以模擬為基礎(chǔ)的重復(fù)多次的設(shè)計(jì)方法。初步概算的機(jī)器人的物理參數(shù)是基于以往的經(jīng)驗(yàn)并且形體上更逼真的機(jī)器人的仿真模型。其次,控制算法模擬出它在平面上的跳躍。從模擬中的關(guān)節(jié)的能源要求和移動(dòng)范圍,我們?cè)俜赐瞥鲂枰幕喌闹睆?,活塞的直徑,行程,液壓,伺服閥門的流量和帶寬,齒輪泵的額定流量和發(fā)動(dòng)機(jī)功率。符合或超過(guò)技術(shù)要求的零件被選出來(lái)集成到機(jī)器人里去,運(yùn)用CAD軟件,我們計(jì)算出設(shè)計(jì)的機(jī)器人的物理參數(shù),將它們代替先開始用CAD估算出來(lái)的數(shù)據(jù),然后生產(chǎn)出新的能源要求的連接器。我們不斷重復(fù)這些工作,最終得到了設(shè)計(jì)中的提到的已校正過(guò)的原型。一般來(lái)說(shuō),除去體外的泵產(chǎn)生的力,在慣性作用下,機(jī)器人以大約1.2m/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn),。在試驗(yàn)臺(tái)上,最終試驗(yàn)的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)加載到機(jī)器人實(shí)體上去。當(dāng)除去電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的慣性力以后,機(jī)器人普遍以大約2.25m/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。目前進(jìn)行的工作是把電力系統(tǒng)集中到機(jī)器人本身,總結(jié)出控制的方法,研究出提高工作效率的方法。1.介紹實(shí)用機(jī)械手因?yàn)閯?dòng)力平衡要求,復(fù)雜的設(shè)計(jì)和動(dòng)力系統(tǒng)等原因正在接受挑戰(zhàn)。為了研究動(dòng)力自主機(jī)械手,我們開發(fā)了一個(gè)高壓液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的動(dòng)力自主機(jī)器人。這種機(jī)器人是一個(gè)平面機(jī)器人,由一個(gè)半徑12英尺的構(gòu)架限制表面范圍。它有2個(gè)自由度,一個(gè)導(dǎo)桿和曲柄。液壓執(zhí)行裝置固定在機(jī)身上,通過(guò)鏈條傳遞到導(dǎo)桿和曲柄。單臂機(jī)器人被設(shè)計(jì)為一個(gè)適合多樣性技術(shù)的測(cè)試平臺(tái),它包括:液壓彈性串聯(lián)執(zhí)行裝置液壓執(zhí)行裝置要考慮到高準(zhǔn)確性,適度帶寬壓力控制,一些機(jī)器人利用彈性串聯(lián)執(zhí)行裝置,而單臂機(jī)器人是第一臺(tái)應(yīng)用液壓型執(zhí)行裝置的機(jī)器人。虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)的支架定位經(jīng)常仿造在彈簧上,它表示轉(zhuǎn)動(dòng)效率取決于肌肉組織和筋(見參考文獻(xiàn)4)。為了加快效率和簡(jiǎn)化控制,大多數(shù)機(jī)器人利用的是一個(gè)物理支管彈簧(見參考文獻(xiàn)5。單臂機(jī)器人是一個(gè)決定在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人中是否能用虛擬彈簧替代實(shí)體彈簧的測(cè)試平臺(tái)。當(dāng)單臂機(jī)器人完成試用,我們將模擬一個(gè)使用可控制的虛擬支撐彈簧。彈性串聯(lián)執(zhí)行裝置的特性如果在實(shí)體彈簧中沒有得到效率補(bǔ)償,機(jī)器人靈活的保持控制,彈簧彈回完全支配合成力。高密度,移動(dòng)性,液壓動(dòng)力系統(tǒng)為了使機(jī)器手臂更實(shí)用,必須要研制高動(dòng)力和高能量系統(tǒng)。燃油驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)是一個(gè)使人感興趣的選擇。然而,現(xiàn)在缺少輕便的解決方法,而且專家這方面的知識(shí)比腿部機(jī)器人的知識(shí)更加集中。單臂機(jī)器人是可以成為一個(gè)能給與其他機(jī)器人提供液壓發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展項(xiàng)目和測(cè)試平臺(tái)。在機(jī)器人的設(shè)計(jì)中,我們反復(fù)利用了個(gè)仿真設(shè)計(jì)程序。我們以各種不同的速度和不同的總數(shù)塊運(yùn)行了機(jī)械手,現(xiàn)實(shí)模擬而且得到了物理參數(shù)和聯(lián)合轉(zhuǎn)力矩、速度、和運(yùn)動(dòng)范圍要求。使用這些功率的聯(lián)合器,我們能夠計(jì)算出系統(tǒng)的壓力和流程需求,而且可以選出一些符合那些規(guī)格部件來(lái)。然后在SolidWorks里把這些部件連同機(jī)械手結(jié)構(gòu)一起做成模型,得到的新的機(jī)械性能被加載到模型里進(jìn)行模擬。重復(fù)這一個(gè)程序,直到原型設(shè)計(jì)成份選擇出來(lái)。2.模擬仿真為了確定單臂機(jī)器人的電力需求,我們用YoboticsSimulationConstructionSet軟件進(jìn)行了最真實(shí)的模擬。在模擬實(shí)驗(yàn)中,我們假設(shè)彈力腿部的回彈力為0。這是一個(gè)非常保守的設(shè)定,因?yàn)橛涊d數(shù)據(jù)顯示奔跑的動(dòng)物和幾乎所有移動(dòng)機(jī)器人的彈力腿部的回彈力都很大。我們打算最后修改彈力腿部構(gòu)造的設(shè)計(jì)。現(xiàn)在,先假設(shè)回彈力為0,其一確保電力系統(tǒng)超過(guò)最終機(jī)器人所需的要求,其二因?yàn)閺椓ν炔渴潜容^難模擬的,我們要準(zhǔn)確的確定它提供哪種電力儲(chǔ)備系統(tǒng)。我們總結(jié)了模擬機(jī)器人以3.5m/s速度行走時(shí)的控制法(圖1),算法類似于Raibert(見參考文獻(xiàn)5)的三工位計(jì)算,但是稍做了修改。工步通過(guò)控制垂直方向的上下速度進(jìn)行控制,而不是通過(guò)底部的彈簧片組的壓縮得到。因?yàn)閱伪蹤C(jī)器人的腿部彈簧是假設(shè)的,并且臀部和膝蓋的力是任意假設(shè)給定的,所以這完全有可能。相對(duì)來(lái)說(shuō),大多數(shù)可移動(dòng)機(jī)器人的腿部彈簧是真的并且規(guī)定了相應(yīng)的跳躍。如果真實(shí)的速度比需要達(dá)到的速度更少,除了經(jīng)過(guò)腳安置控制向前的速度之外,需要增加一個(gè)速度控
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