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基本信息
- 項目名稱：
- 智能學(xué)習(xí)手臂
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 隨著電子技術(shù)的發(fā)展, 設(shè)計產(chǎn)品的人性化越來越受到電子工程師的關(guān)注，產(chǎn)品的人性化可大大增強(qiáng)人與設(shè)計產(chǎn)品的互動性，提高產(chǎn)品運行的精密度，從而實現(xiàn)人機(jī)互動的完美契合。針對以上現(xiàn)狀，本作品的目的是要研究用較低成本研發(fā)出具有學(xué)習(xí)功能的6軸智能手臂，致力于研發(fā)其控制系統(tǒng)，并實現(xiàn)其自動控制，手動控制，智能多點多方位記憶學(xué)習(xí)三大控制功能。
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計以現(xiàn)有的研究成果為基礎(chǔ)，通過對關(guān)節(jié)手臂的研究，研發(fā)出具有學(xué)習(xí)模仿功能的智能手臂，它不但可以實現(xiàn)普通的自動抓取、搬運等功能，還具有別具特色的學(xué)習(xí)功能，它可根據(jù)人工示范動作進(jìn)行智能學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)多點多方位記憶，并在學(xué)習(xí)完成后自動運行所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。智能學(xué)習(xí)手臂控制系統(tǒng)會自動監(jiān)測運行狀態(tài)，并將采集數(shù)據(jù)由LCD液晶顯示屏顯示。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一、作品設(shè)計、發(fā)明的目的 隨著電子技術(shù)的發(fā)展, 設(shè)計產(chǎn)品的人性化越來越受到電子工程師的關(guān)注，產(chǎn)品的人性化可大大增強(qiáng)人與設(shè)計產(chǎn)品的互動性，從而實現(xiàn)人機(jī)互動的完美契合。針對以上現(xiàn)狀，本作品的是要研究用較低成本研發(fā)出具有學(xué)習(xí)功能的6軸智能手臂，致力于研發(fā)其控制系統(tǒng)，并實現(xiàn)其自動控制，手動控制，智能多點多方位記憶學(xué)習(xí)三大控制功能。 二、基本思路 本設(shè)計以現(xiàn)有的研究為基礎(chǔ)，通過對關(guān)節(jié)手臂的研究，研發(fā)出具有學(xué)習(xí)功能的智能手臂，它不但可以實現(xiàn)自動抓取、搬運等功能，還具有別具特色的學(xué)習(xí)功能，它可根據(jù)人工示范動作進(jìn)行智能學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)多點多方位記憶，并在學(xué)習(xí)完成后自動運行所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 三、創(chuàng)新點 本設(shè)計作品最大創(chuàng)新點是智能手臂全部采用人體關(guān)節(jié)模式制造，大大增強(qiáng)了智能手臂的靈活性及可操控性。同時它還具有先進(jìn)的學(xué)習(xí)模仿功能，不但有自動抓取、搬運等普通功能，還可以根據(jù)人工示范動作實現(xiàn)多點多方位記憶，通過系統(tǒng)優(yōu)化處理后實現(xiàn)其學(xué)習(xí)再現(xiàn)。 四、技術(shù)關(guān)鍵 1、學(xué)習(xí)功能：智能手臂在日常運行中往往需要滿足不同模式的運行軌跡，此時智能手臂的學(xué)習(xí)功能尤為重要。學(xué)習(xí)功能可由操作員根據(jù)手臂運動軌跡要求，人工控制智能手臂進(jìn)行一遍運動過程，學(xué)習(xí)功能將根據(jù)動作多點多方位記憶，并通過系統(tǒng)優(yōu)化處理后對運行過程中的關(guān)鍵軌跡進(jìn)行采集保存。 2、6自由度動作重現(xiàn)技術(shù)：動作重現(xiàn)技術(shù)將根據(jù)學(xué)習(xí)期間采集的軌跡數(shù)據(jù)，實時跟蹤采集系統(tǒng)中的關(guān)鍵軌跡，實現(xiàn)學(xué)習(xí)動作的精確重現(xiàn)，其穩(wěn)定性高，誤差較小，充分體現(xiàn)了人機(jī)交流的良好契合。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 與普通的智能手臂相比，此設(shè)計的最大亮點是機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)全部采用人體關(guān)節(jié)模式制造，極大的克服了智能手臂可操控性以及靈活性的束縛，同時它還具有先進(jìn)的學(xué)習(xí)模仿功能，不但有自動抓取、搬運等普通功能，還可以根據(jù)人工示范動作實現(xiàn)多點多方位記憶，通過系統(tǒng)優(yōu)化處理后實現(xiàn)其學(xué)習(xí)再現(xiàn)?？蛻艨梢园凑諏嶋H需求改變智能手臂的動作組合，靈活的操控使得智能手臂定位更加精準(zhǔn)，其功能發(fā)揮得更加淋漓盡致。 我們的技術(shù)主要基于舵機(jī)及微控制處理器，舵機(jī)的優(yōu)越性表現(xiàn)在：高速精確控制機(jī)械系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)；體積緊湊，便于安裝； 輸出力矩大，穩(wěn)定性好；控制簡單，便于和數(shù)字系統(tǒng)接口，實現(xiàn)控制系統(tǒng)出類拔萃的響應(yīng)性，其特性為智能學(xué)習(xí)手臂的制造提供了技術(shù)條件。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 此作品是2009年浙江省科技創(chuàng)新項目
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 1、實物、產(chǎn)品 2、圖紙 3、磁盤 4、現(xiàn)場演示 5、圖片 6、錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 一、使用說明 用戶按照自身需求在控制面板上選擇所需要的工作。按下自動運行按鈕，智能學(xué)習(xí)手臂進(jìn)入自動運行狀態(tài)，LCD實時顯示其運動狀態(tài)；按下學(xué)習(xí)功能按鈕，智能學(xué)習(xí)手臂進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，用戶可根據(jù)運動需要對智能學(xué)習(xí)手臂示范，系統(tǒng)實時采集運動軌跡，并通過LCD顯示。學(xué)習(xí)完成后，用戶只需按下啟動按鈕，智能學(xué)習(xí)手臂就會自動運行所示范的動作。 二、技術(shù)特點與優(yōu)勢適用范圍 采用搭配式人體關(guān)節(jié)模式制造智能學(xué)習(xí)手臂，不但有自動抓取、搬運等普通功能，同時它還具有先進(jìn)的學(xué)習(xí)模仿功能，可以根據(jù)人工示范動作實現(xiàn)多點多方位記憶，通過系統(tǒng)優(yōu)化處理后實現(xiàn)其學(xué)習(xí)功能。 三、推廣前景、市場分析、和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測 此智能學(xué)習(xí)手臂成本低、兼容各種技術(shù)的系統(tǒng)理念、高安全性、高可靠性、高效性、統(tǒng)一外觀和質(zhì)感、一致的操作裝置。本作品的學(xué)習(xí)功能可同時作為工業(yè)機(jī)械手的優(yōu)化功能，此功能可大大減少工業(yè)機(jī)械手的工作誤差，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，增強(qiáng)機(jī)械手與加工工件的配合度，對中小型企業(yè)的發(fā)展有著積極地促進(jìn)作用。
同類課題研究水平概述
- 隨著電子技術(shù)的發(fā)展, 機(jī)器人控制技術(shù)在各行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，涉及機(jī)械工程、自動控制、傳感器、信息處理和計算機(jī)等多學(xué)科。設(shè)計產(chǎn)品的人性化越來越受到電子工程師的關(guān)注，產(chǎn)品的人性化可大大增強(qiáng)人與機(jī)器的互動性，提高產(chǎn)品運行的精密度，實現(xiàn)了人機(jī)互動的完美契合。 智能學(xué)習(xí)手臂與普通的智能手臂相比，此設(shè)計的最大亮點是采用人體關(guān)節(jié)模式制造，極大的克服了智能手臂可操控性以及靈活性的束縛，同時它還具有先進(jìn)的學(xué)習(xí)模仿功能，不但有自動抓取、搬運等普通功能，還可以根據(jù)人工示范動作實現(xiàn)多點多方位記憶，通過系統(tǒng)優(yōu)化處理后實現(xiàn)其學(xué)習(xí)再現(xiàn)?？蛻艨梢园凑諏嶋H需求改變智能手臂的動作組合，靈活的操控使得智能手臂定位更加精準(zhǔn)，使智能學(xué)習(xí)手臂的功能發(fā)揮得淋漓盡致。 我們以專業(yè)舵機(jī)為平臺制造智能學(xué)習(xí)手臂，舵機(jī)為實現(xiàn)智能學(xué)習(xí)手臂的研發(fā)成功提供了重要的技術(shù)參數(shù)。舵機(jī)的優(yōu)越性表現(xiàn)在：高速精確控制機(jī)械系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)；體積緊湊，便于安裝； 輸出力矩大，穩(wěn)定性好；控制簡單，便于和數(shù)字系統(tǒng)接口，實現(xiàn)控制系統(tǒng)出類拔萃的響應(yīng)性，其特性為研發(fā)提供了技術(shù)條件，增強(qiáng)了智能學(xué)習(xí)手臂設(shè)備自身的可移植性?！? 同時我們的智能學(xué)習(xí)功能亦可移植到工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)中，為國內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)研發(fā)6—8軸示教機(jī)械手提供重要的技術(shù)參數(shù)。此功能可大大減少工業(yè)機(jī)械手的工作誤差，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，增強(qiáng)機(jī)械手與加工工件的配合度，對中小型企業(yè)的發(fā)展有著積極地促進(jìn)作用。
