外文翻译-乒乓球发球器的结构设计

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1、本科毕业设计(论文)外文翻译（附外文原文）系(院)：机械与控制工程学院课题名称：乒乓球发球器的结构设计专业(方向)：机械设计制造及其自动化（机械装备设计与制造）班级：机械11-2学生：蔡书斌指导教师：张声岚日期：2015年3月12日第29届中国控制会议论文集7月29日至31日，2010年，北京，中国基本姿势5自由度混合机械臂控制算法适合乒乓球机器人ZHENGKuijing1,CUIPei1,MAOHaixia21.机械工程学院，燕山大学，秦皇岛，066004中华人民共和国电子邮件：kjzheng@ysu.edu.cn2.E＆啊科学河北

2、科技师范学院的学院，秦皇岛，邮编：066004摘要：发展和乒乓球机器人的组成进行了介绍。基于乒乓球，一种3-RPUR+RP5自由度混合机械臂提出，它可以执行三个平移自由度和两个旋转自由度的运动特性。通过使用DH参数法和XYZ欧拉角，混合动力车机械臂的运动学逆溶液进行分析，球拍的姿势被方便地描述。姿态控制方程被推导，这可变换球拍构成在工作空间到关节空间的驱动轴的参数。通过ADAMS软件，将运动仿真被执行，从而有效地证明了理论分析。基本算法奠定了成功的5轴联动控制的乒乓球机器人的理论基础。关键词：乒乓球机器人，自由的五度，混合机械手臂和姿

3、态的反解1引言作为一个服务机器人，乒乓球机器人可用于不仅为专业运动员作为试马针对性的训练，而且在行使对业余运动员。因此，乒乓球机器人吸引了来自学术界和工业界国内外越来越多的关注。许多大学和公司都在打乒乓球的机器人了深入的研究，并开发了多种乒乓球的机器人在不同结构和类型的自1980年以来初步乒乓球机器人具有比服务多样化球的功力没有其他的话，机械臂进行开发反击即将到来的球。1983年，约翰·比林斯利[1]从英国朴茨茅斯理工大学约占乒乓球机器人法规。罗素L.Andersson[2]，宫崎文雄[3]等开发的乒乓球机器人一个接一个。建昌元[4]

4、从西安理工大学，德许[5]从北京自动化研究所和魏巍[6]浙江大学还研究了乒乓球的机器人。的详细介绍可以在参考进行检查[7]。乒乓球机器人由机械系统，视觉系统和控制系统。作为手眼协调系统，三个子系统必须彼此协调。机械系统，类似于人类的手臂，直接进行打乒乓球的功能。视觉系统，类似于人的眼睛，监视乒乓球运动，并预测其运动轨迹。控制系统，类似于人类的大脑，控制所述机器人臂以敏捷摆动球拍根据移动轨迹乒乓去的规划位置和方向，并实现了精确的命中。A排序五自由度混合机械臂包括并行机制和串行机制提出，它可以执行三个平移自由度和两个旋转自由度。混合机械臂

5、的运动学反解进行了深入分析。的位置和方向的控制方程推导。在前述的算法仿真，通过ADAMS软件的方式进行验证。该算法还规定，为人们控制机器人手臂的姿势的理论基础。2方案乒乓球机器人基于5自由度混合机械臂柔性双眼视乒乓球机器人的方案示于图1的混合式机器人臂装置串行机制连接到并行平台。它包括三个RPRU（回转-棱柱回转通用型），四肢和RP（回转-棱镜）肢。球拍安装在机器人臂的末端。在该并联机构中三个平移对和在串行机制两个旋转对被用作驱动轴达到5轴同步控制。球拍能够摆动到达需要的位置，方向和速度。两个2自由度摇篮头上面的机械臂安装和CCD照相

6、机被安装在每个托架的头。两款相机都可以进行旋转2自由度，形成灵活的双眼视觉。图1：乒乓球机器人计划乒乓球的机器人是一个手眼协调系统与快速的眼睛和灵巧的手。该机器人可以摆动它的球拍敏捷，灵活，精确打击乒乓球和避免现有的人类击球的正反手问题。3说明5自由度混合机械臂乒乓球具有速度快，各种坠落点，广泛和强烈的旋转等特点。因此，机械臂必须满足顺序执行这些要求，以适合打回乒乓球。一方面，它必须是多自由度来实现的各种位置和方向和摆动球拍去的规划点。另一方面，它需要有足够的工作空间到盖体内部并在表外部更大的面积和回击各个到来乒乓球。此外，速度快，精

7、度高，还需要快速，准确地回击了乒乓球。基于上述分析，一种3-RPUR+RP5自由度混合机械臂提出。如图2所示，混合机构由稳定的平台，移动平台，其与移动平台，旋转对和平移一对串联在移动平台和安装在端球拍连接稳定的平台四肢机器人手臂。其在特征在于：在稳定的平台和移动平台都具有相同的连接3RPUR（旋转，平移万能旋转）驾驶的肢体。通过控制P对三个RPUR驱动四肢的位置和移动平台的取向的运动可以被改变以实现两维转动和一维平移。旋转一对R4与移动台连接的，使周围的移动平台的中心轴的摆动杆L4转动。在摆杆L4平移对P5使得沿摆杆轴方向的球拍P数据

8、搬移。a）机器人臂模型b）该坐标机械臂系统图2：3RPUR+RP5自由度混合机械臂通用对和旋转对的轴的两个轴在一个点上相交的3-RPUR并联机构，其等于球体对，即3-RPS机构。3-RPS+BP混合机械臂自由度可以计算通