外文翻譯--獨立動力單臂機器人 中文版.doc

南京大學畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系部：機械工程系專業(yè)：機械工程及自動化姓名：學號：外文出處：Proc.ofSPIEVol.6201620112附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導教師評語：該生的外文翻譯基本正確，沒有嚴重的語法或拼寫錯誤，已達到本科畢業(yè)的水平。簽名：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。(用外文寫)附件1：外文資料翻譯譯文獨立動力單臂機器人摘要：本文介紹了獨立動力的平面單臂機器人的構(gòu)思和初步結(jié)果。機器人二個自由度由液壓油驅(qū)動，一個臂控制。它運用的是液壓反推裝置，一種能精確的提供高壓，工作臺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)動機驅(qū)動著一個排量恒定的給蓄電池增壓的泵。因為用的是線性譯碼器，每個反推裝置的絕對位置和彈簧的壓縮都可測量的。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。輸出信號的每個力控制器驅(qū)動著高性能的伺服閥門，控制著液體流向執(zhí)行機構(gòu)的活塞。在設(shè)計機器人過程中，我們用了以模擬為基礎(chǔ)的重復多次的設(shè)計方法。初步概算的機器人的物理參數(shù)是基于以往的經(jīng)驗并且形體上更逼真的機器人的仿真模型。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)的能源要求和移動范圍，我們再反推出需要的滑輪的直徑，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)動機功率。符合或超過技術(shù)要求的零件被選出來集成到機器人里去，運用CAD軟件，我們計算出設(shè)計的機器人的物理參數(shù)，將它們代替先開始用CAD估算出來的數(shù)據(jù)，然后生產(chǎn)出新的能源要求的連接器。我們不斷重復這些工作，最終得到了設(shè)計中的提到的已校正過的原型。一般來說，除去體外的泵產(chǎn)生的力，在慣性作用下，機器人以大約1.2m/s的速度運轉(zhuǎn)，。在試驗臺上，最終試驗的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)加載到機器人實體上去。當除去電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的慣性力以后，機器人普遍以大約2.25m/s的速度運轉(zhuǎn)。目前進行的工作是把電力系統(tǒng)集中到機器人本身，總結(jié)出控制的方法，研究出提高工作效率的方法。1.介紹實用機械手因為動力平衡要求，復雜的設(shè)計和動力系統(tǒng)等原因正在接受挑戰(zhàn)。為了研究動力自主機械手，我們開發(fā)了一個高壓液壓系統(tǒng)驅(qū)動的雙缸發(fā)動機提供動力的動力自主機器人。這種機器人是一個平面機器人，由一個半徑12英尺的構(gòu)架限制表面范圍。它有2個自由度，一個導桿和曲柄。液壓執(zhí)行裝置固定在機身上，通過鏈條傳遞到導桿和曲柄。單臂機器人被設(shè)計為一個適合多樣性技術(shù)的測試平臺，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確性,適度帶寬壓力控制，一些機器人利用彈性串聯(lián)執(zhí)行裝置,而單臂機器人是第一臺應用液壓型執(zhí)行裝置的機器人。虛擬轉(zhuǎn)動彈簧轉(zhuǎn)動的支架定位經(jīng)常仿造在彈簧上,它表示轉(zhuǎn)動效率取決于肌肉組織和筋（見參考文獻4）。為了加快效率和簡化控制，大多數(shù)機器人利用的是一個物理支管彈簧（見參考文獻5。單臂機器人是一個決定在轉(zhuǎn)動機器人中是否能用虛擬彈簧替代實體彈簧的測試平臺。當單臂機器人完成試用，我們將模擬一個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體彈簧中沒有得到效率補償，機器人靈活的保持控制,彈簧彈回完全支配合成力。高密度，移動性，液壓動力系統(tǒng)為了使機器手臂更實用，必須要研制高動力和高能量系統(tǒng)。燃油驅(qū)動液壓系統(tǒng)是一個使人感興趣的選擇。然而，現(xiàn)在缺少輕便的解決方法，而且專家這方面的知識比腿部機器人的知識更加集中。單臂機器人是可以成為一個能給與其他機器人提供液壓發(fā)動機動力系統(tǒng)的發(fā)展項目和測試平臺。在機器人的設(shè)計中,我們反復利用了個仿真設(shè)計程序。我們以各種不同的速度和不同的總數(shù)塊運行了機械手，現(xiàn)實模擬而且得到了物理參數(shù)和聯(lián)合轉(zhuǎn)力矩、速度、和運動范圍要求。使用這些功率的聯(lián)合器,我們能夠計算出系統(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。然后在SolidWorks里把這些部件連同機械手結(jié)構(gòu)一起做成模型，得到的新的機械性能被加載到模型里進行模擬。重復這一個程序，直到原型設(shè)計成份選擇出來。2.模擬仿真為了確定單臂機器人的電力需求，我們用YoboticsSimulationConstructionSet軟件進行了最真實的模擬。在模擬實驗中，我們假設(shè)彈力腿部的回彈力為0。這是一個非常保守的設(shè)定，因為記載數(shù)據(jù)顯示奔跑的動物和幾乎所有移動機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?，F(xiàn)在，先假設(shè)回彈力為0，其一確保電力系統(tǒng)超過最終機器人所需的要求，其二因為彈力腿部是比較難模擬的，我們要準確的確定它提供哪種電力儲備系統(tǒng)。我們總結(jié)了模擬機器人以3.5m/s速度行走時的控制法（圖1），算法類似于Raibert（見參考文獻5）的三工位計算，但是稍做了修改。工步通過控制垂直方向的上下速度進行控制，而不是通過底部的彈簧片組的壓縮得到。因為單臂機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。相對來說，大多數(shù)可移動機器人的腿部彈簧是真的并且規(guī)定了相應的跳躍。如果真實的速度比需要達到的速度更少，除了經(jīng)過腳安置控制向前的速度之外，需要增加一個速度控