具有触感和助力功能的新型气动手爪的研究

论文摘要

气动手爪以其体积小、重量轻、动作快速、使用方便等特点广泛应用在自动化生产线上。但是,在使用过程中,如果手爪出现“空抓”和在夹持搬运时出现工件滑落的现象,就会造成工序紊乱或酿成安全事故。因此,研究一种具有触感和助力功能的新型气动手爪,具有重要的实际意义和应用价值。 本文的主要研究工作包括以下几方面:（1） 在对新型气动手爪功能分析和方案研究的基础上,对新型气动手爪的进行了结构设计和相关工作气动回路的设计;（2） 根据气动检测的工作原理,利用气压传动理论,建立了触感功能动态特征的数学模型,并通过Matlab-Simulink仿真软件进行了动态过程仿真,直观了解此过程中各状态参量的变化规律:（3） 对新型气动手爪样品进行了触感响应时间测定试验、助力功能吸附力试验和总体性能试验。 结果表明,该新型气动手爪能准确感知是否已经抓住工件,并且触感响应时间在10ms以内;在抓住工件后,能快速地在工件和手爪接触面上快速地产生一定的吸附力。 论文所研究的技术和方法可以为企业开发具有触感和助力功能的新型气动手爪产品提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本课题的研究意义
• 1.2 国内外触觉技术研究现状
• 1.3 本课题的研究目的和研究内容
• 2 具有触感和助力功能的新型气动手爪的结构设计
• 2.1 新型气动手爪的功能需求
• 2.2 新型气动手爪的总体设计
• 2.2.1 总体方案
• 2.2.2 总体结构组成
• 2.3 手指附件的详细设计
• 2.3.1 手指附件整体结构设计
• 2.3.2 检测阀结构设计
• 2.3.3 真空吸附助力的气动系统设计
• 2.3.4 手指附件的气动回路设计
• 2.4 本章小结
• 3 具有触感和助力功能的新型气动手爪的触感响应动态建模与仿真
• 3.1 概述
• 3.2 触感响应动态建模
• 3.2.1 系统原理
• 3.2.2 数学模型的建立
• 3.3 运用Matlab-Simulink进行动态仿真
• 3.3.1 Matlab-Simulink简介
• 3.3.2 仿真模型的构建
• 3.3.3 仿真结果
• 3.4 本章小结
• 4 具有触感和助力功能的新型气动手爪性能试验研究
• 4.1 概述
• 4.2 触感响应时间的测定试验
• 4.2.1 试验原理
• 4.2.2 试验和分析
• 4.3 助力功能吸附力试验
• 4.3.1 试验原理
• 4.3.2 试验和分析
• 4.4 总体性能试验
• 4.4.1 试验原理
• 4.4.2 试验和分析
• 4.5 本章小结
• 5 结语
• 附录：设计图纸
• 致谢
• 参考文献