烹调机器人翻锅系统设计+CAD图纸(2)
时间:2018-06-21 20:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
假如我们要把中国精品的美食成功的推广出去，必须要找到一种能够适应不同菜肴的制作规律的产品，对厨师的动作进行一比一的模仿和复现，使之变成某种固定的程序，程序结合机械，就可以批量化的制造和生产，将相同的口推广到全世界。 此外，随着厨师行业的工资逐年上涨，尤其是支付烹饪大师的工资是酒店一笔不小的开支，餐饮业也迫切需要一种能够代替大厨，却能做出一样菜品的廉价的解决方案。 并联机器人无论是从结构上还是功能实现上都是一种新型机器人。并联机器人具有精度高、刚度大、惯性小、承载能力高、运动反解模型简单、操作速度高、易于控制等特点，因此，其应用范围从最初的飞行模拟器到近几年来的宇宙飞船空间对接器、精密操作微动机器人以及虚拟轴加工车床等。现在并联机器人的研究吸引了越来越多的科研学者，其应用范围也在不断的扩大。 1.2 国内外研究现状 1.3 本文研究内容和方法 本课题为烹调机器人翻锅系统设计。翻过运动由同尺寸示教机采集，厨师颠锅的动作经过位移和角度传感器记录电信号，数据传入计算机分析和存储，使用时再将选择的程序输出到4自由度平联机构炒菜机，由它来执行最终的动作。 设计过程主要基于利用UG，MALTAB等软件的虚拟仿真来进行动力学分析。 机构动力学研究包括：惯性力计算、受力分析、驱动力矩分析、主负约束反力分析、动力学模型建立、计算机动态仿真、动态参数辨识等。动力学分析包括正逆两类问题。由于并联机构的复杂性，其动力学模型通常是多自由度、多变量、高度非线性、多参数耦合的复杂系统。Lagrange方法建立动力学方程是以系统动能和势能建立的，它推导复杂、计算量大，但用矩阵形式表示的动力学模型即能用于动力学控制，又能用于系统动力学模拟，而且能清楚地表示出各构件间的耦合特性，有利于对系统的耦合特性做深入研究，因此Lagrange方程得到了广泛的应用 控制 随着现代科学技术的飞速发展和社会的进步，智能机器人技术的研究已成为机器人领域的主要发展方向，如各种精密装配机器人，力/位置混合控制机器人，多肢体协调控制系统以及先进制造系统中的机器人的研究等。近些年来，国内对并联机器人控制方面的研究也有一定的进展。 吉林工学院的王涛应用了神经网络来解决机器人的控制问题，并以三关节机器人为例，给出了控制的模型。神经网络可以实现网络参数的最优化，也可以实现并行处理信息，同时，对外界环境参数的变化有一定的适应性，具有泛化能力。哈尔滨理工大学的金爱娟基于新的模糊神经网络结构构造出一种新算法，来解决机器人控制多城中存在的许多不确定影响，实现了更好的仿真。西安交通大学的万亚民等利用前馈型网络增加反馈环节的方法，设计了一种新型动态神经网络，并将此动态神经网络作为智能控制器应用于单缸伺服系统。 二 动作方案分析 2.1三缸并联炒菜机器人动作可行性分析 由三缸伸缩构成的三杆并联机构的自由度为3，既绕着X,Y轴旋转，和Z轴的移动。这种分布形式一般为三个缸与下面平带连接为转动铰链，与上平台的连接为球面铰链。 定义上下两个三角平台分别为定平台动平台，那么动作可以近似为动平台可以做绕着自身平面上任意一条直线做轴线的转动，和沿着定平台平面矢量方向的平动 若将动平台中心处做垂线延长，垂线远处的点的工作空间为近似空间圆柱区域。这个点也就是锅中心的位置。通过添加锅绕这条垂线的转动，使之能够做出逼真的翻炒动作。因此理论上自由度能够满足要求，具体的动作验证在下文中继续讨论。 (责任编辑：qin) |