清洗机械手结构设计及其路径规划
新疆大学, 机械工程学院, 新疆乌鲁木齐 830017
| 摘 要： | 机器人可以代替人完成很多复杂和重复性的工作，同时还可以代替人从事危险和有毒有害环境下的工作。目前的汽车清洗方式多为人力清洗，费时且费力，还容易损伤汽车表面及各种脏污会危害工作人员健康。汽车清洗机械手能够替代人进行清洗。清洗机械手的结构和清洗路径对清洗效率有重要影响，论文对清洗机械手的结构进行设计并对其清洗路径进行规划。首先通过调研分析出所研究机械手需要具备的功能；根据所需功能确定清洗机械手总体结构，确保能完成轿车全方位的清洗；其次对六自由度清洗机械手进行详细的结构设计，通过连杆结构完成对抹布及其他清洗工具的夹持，在连杆两侧装配滚筒，确保机械手高效的完成对汽车的清洗，并进行数字化三维建模；最后，在matlab环境下对机械手清洗路径进行规划，保证机器人运动的平稳，通过正向和逆向运动学求解，完成清洗机械手的数字化运动仿真。 |
| 关 键 词： | 清洗机械手; 结构设计; 路径规划 |
| DOI： | 10.57237/j.cst.2023.02.002 |
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收稿日期: 2023-02-07
接受日期: 2023-03-17
在线出版日期: 2023-03-28
Structure Design and Path Planning for Cleaning Manipulator
School of Mechanical Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830017, China
| Abstract: | Robots can replace people to complete many complex, and repetitive tasks, and can also replace people to work in dangerous and toxic and harmful environments. At present, most of the car cleaning methods are manual cleaning, which is time-consuming and laborious. It is also easy to damage the car surface and dirt will endanger the health of staff. The car cleaning robot can replace people to clean. The structure and cleaning path of the cleaning manipulator have an important impact on the cleaning efficiency. The paper designs the structure of the cleaning manipulator and plans its cleaning path. Firstly, the functions of the studied manipulator are analyzed through investigation; Determine the overall structure of the cleaning manipulator according to the required functions to ensure that the car can be cleaned in all directions; Secondly, carry out detailed structural design for the 6-DOF manipulator, complete the clamping of rags and other cleaning tools through the connecting rod structure, and assemble rollers on both sides of the connecting rod to ensure that the robot can effectively complete the cleaning of the car, and carry out digital 3D modeling; Finally, the cleaning path of the manipulator is planned in the MATLAB environment to ensure the smooth motion of the robot. The digital motion simulation of the manipulator is completed by solving the forward. |
| Keywords: | Cleaning Manipulator; Structure Designation; Path Plan |
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