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Advanced Robotics Lab of SJTU




大型冗余度机械臂

    随着科学技术的发展,对恶劣、特殊环境下使用的机械臂的要求也不断提高。 在类似城市反恐排爆,石油化工、核电站等恶劣环境下进行内部设施维护作业,都要求机械臂能够灵活准确的操作较大体积质量的物体。 为了适应更大的操作空间、更重的操作对象、更复杂的作业环境,特种机器人研究室成功开发了大型冗余自由度机械臂,确保了更加灵活的操作性能。

    该机械臂具有腰部回转、大臂俯仰、中臂俯仰、小臂俯仰、手腕俯仰、 手腕旋转和手爪开合等6+1个自由度,呈平面冗余自由度结构。在垂直于主体基础的平面内可以适应复杂环境调整臂架及手爪姿态。

大手

    该机械臂全部采用交流伺服电机,闭环伺服控制设计。 具有很高的运动平稳性和很高的运动分辨率,同时运行安静噪声低,操作精度高。其主要技术特征和技术成果如下:

(a) 臂展达到4.4米,在最大水平臂展状态下可以抓取质量为30公斤的负载,如下图所示。

大手

(b) 机械臂主体结构(包括机构和控制系统接口)采用模块化设计,可以方便的进行手爪等末端工具的添加和更换,可适应搬运、装配、夹持等多种作业的需求。

(c) 控制系统采用嵌入式设计,采用有线/无线(100米)两种数据图像传输模式。可通过远程遥控+摄像监控实现对机械臂的操作。

(d) 具备自动复位、常规任务自动执行等自主功能。可以在自动模式和手动模式之间切换。具有友好的人机操作界面,操作简便。

(e) 具有实时监控的安全系统,具有故障自动报警功能。

(f) 机械臂和手爪内集成了复杂的传感器系统。可以通过激光传感器和红外传感器等感知周围环境自动进行避障处理,避免与障碍物的直接接触。

发明专利:

1)多功能反恐排爆集成装备,申请号200627111232.5

2)用于排爆救援的大型冗余度机械手,申请号200810037413.1

3)大型多传感集成电动手爪,申请号200810037834.4

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1) 大型冗余自由度机械臂BIG HAND-A6H1彩页第一页

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