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一种集成微力检测的压电式微夹钳 被引量：10
1
作者 蔡建华 黄心汉 +1 位作者 吕遐东 王敏 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期59-64,共6页
针对微装配任务设计了一种双悬臂梁结构的压电双晶片微夹钳,该微夹钳由两个压电双晶片驱动.建立了压电双晶片的复合梁模型,并对它的微位移—电压特性、夹持力—应变特性进行了数学分析.通过检测悬臂梁根部的应变信号实现对微夹钳夹持力... 针对微装配任务设计了一种双悬臂梁结构的压电双晶片微夹钳,该微夹钳由两个压电双晶片驱动.建立了压电双晶片的复合梁模型,并对它的微位移—电压特性、夹持力—应变特性进行了数学分析.通过检测悬臂梁根部的应变信号实现对微夹钳夹持力的检测.实验证明该微夹钳工作可靠,能够满足微装配机器人装配任务的要求. 展开更多
关键词 压电双晶片 微夹钳 微力检测 微装配机器人
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集成微力检测与反馈的双晶片微夹持器 被引量：7
2
作者 叶鑫 张之敬 +1 位作者 孙媛 王强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1242-1247,共6页
微夹持器广泛应用于微装配、生物、医疗等领域。目前复杂武器装备生产中的微小型结构件及系统的夹持和装配还是依靠现场工作人员的经验决定,因此,有必要对微夹持器进行研究。以双晶片微夹持器为例,针对复杂三维微小型结构件及系统,提出... 微夹持器广泛应用于微装配、生物、医疗等领域。目前复杂武器装备生产中的微小型结构件及系统的夹持和装配还是依靠现场工作人员的经验决定,因此,有必要对微夹持器进行研究。以双晶片微夹持器为例,针对复杂三维微小型结构件及系统,提出了集成微力检测与反馈的组合式微夹持技术并研制了相应的微夹持器;阐述了微力检测与反馈的基本原理,搭建了面向双晶片压电陶瓷微夹持器的基于半导体应变片的微力检测与反馈电路。通过夹持实验实现了微力信号的测量与检测,为夹持、移动和装配过程中的微力测量提供了条件。 展开更多
关键词 仪器仪表技术 微夹持 微力检测 微小型结构件 双晶片压电陶瓷
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面向中间尺度零件精密装配的微夹持器 被引量：4
3
作者 孙媛 金鑫 +2 位作者 叶鑫 张之敬 张晓峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2078-2086,共9页
中间尺度零件广泛地被应用于复杂微小型武器系统的研发和生产中。中间尺度零件的尺度范围跨度大,形状种类多样,结构易被损坏,在目前我国武器装备科研生产中主要以手工装配为主,效率低,可靠性差。因此,如何在自动化操作和装配过程中对中... 中间尺度零件广泛地被应用于复杂微小型武器系统的研发和生产中。中间尺度零件的尺度范围跨度大,形状种类多样,结构易被损坏,在目前我国武器装备科研生产中主要以手工装配为主,效率低,可靠性差。因此,如何在自动化操作和装配过程中对中间尺度零件进行安全可靠的夹持,一直是微小型武器系统精密装配领域的一个难点。研制了一种针对特征尺寸在亚毫米级至厘米级的轴类和块类零件的跨尺度微夹持器,通过成对的刚性-柔性夹爪以及精密直线运动平台的驱动来实现夹持动作,用粘贴于柔性夹爪上的应变片传感器所构成的电桥来实时测量零件所受夹持力作为控制依据。对柔性夹爪的结构参数进行了优化设计,提出同类夹爪关于所面向零件尺寸的优化设计模型。对柔性夹爪进行仿真分析,确定应变片最佳粘贴位置,推导针对柔性夹爪的特殊结构的应变-夹持力计算模型。夹持-释放实验结果表明,该夹持器能够对中间尺寸零件进行稳定、无损伤的夹持并可获得准确的夹持力信息。 展开更多
关键词 仪器仪表技术 中间尺度 微夹持 夹爪优化模型 微力检测
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电磁力驱动的微夹持技术 被引量：10
4
作者 席文明 钟辉 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2008年第3期195-198,共4页
在生物操作和微装配中,需要微力传感器控制操作过程,以保证操作的有效性.为此,设计了集电磁力驱动和压电传感于一体的夹钳,利用螺线管与小永磁体产生的排斥力驱动夹钳闭合,通过改变螺线管电流的大小来控制夹钳夹持力.夹钳夹持物体时,聚... 在生物操作和微装配中,需要微力传感器控制操作过程,以保证操作的有效性.为此,设计了集电磁力驱动和压电传感于一体的夹钳,利用螺线管与小永磁体产生的排斥力驱动夹钳闭合,通过改变螺线管电流的大小来控制夹钳夹持力.夹钳夹持物体时,聚偏二氟乙烯(PVDF)产生压电效应输出电压,电压的数值确定了夹持力.利用共振频率方法测量PVDF膜片刚度,结合显微视觉系统测量膜片变形,可以确定夹钳受到的力,从而获得夹钳受力与输出电压的关系.实验结果表明,采用共振频率方法精确测量出的膜片刚度为110.7,μN/μm,夹钳力传感分辨率为1.1,mN. 展开更多
关键词 PVDF膜片 微力传感夹钳 共振频率 膜片刚度
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基于多点力约束的视网膜手术机器人的导纳控制 被引量：1
5
作者 贺昌岩 杨洋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期12-18,共7页
在视网膜血管注药手术中,手术器械与眼球巩膜刺入孔和视网膜目标血管处产生接触。为保证手术过程中这两处组织的受力在安全阈值内,提出了一种基于多点接触力的机器人约束控制算法。以手术器械轴部与眼球巩膜的接触力(巩膜力)和器械尖端... 在视网膜血管注药手术中,手术器械与眼球巩膜刺入孔和视网膜目标血管处产生接触。为保证手术过程中这两处组织的受力在安全阈值内,提出了一种基于多点接触力的机器人约束控制算法。以手术器械轴部与眼球巩膜的接触力(巩膜力)和器械尖端与视网膜血管的接触力(尖端力)为输入,设计了机器人的导纳控制器。导纳控制器输出机器人坐标系下器械尖端处及巩膜接触位置的速度。这两处的运动速度在转换到同一坐标系下后对机器人进行运动约束。在通过导纳算法控制机器人的速度时,提出了一种非线性速度轨迹规划方法,实现速度的平滑变化。所提出的约束控制算法在硅胶眼球模型上进行了模拟视网膜注药试验,试验结果显示在外部扰动存在的情况下,巩膜力和尖端力均被保持在给定阈值之内,表明了所提出的多点力约束机器人控制算法对提高手术安全方面的有效性。 展开更多
关键词 导纳控制 运动约束 机器人辅助视网膜手术 微力感知控制
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