机械手实例动画的设计与制作

机械手实例动画的设计与制作

一、机械手范例动画的设计与制作(论文文献综述)

王心迪[1](2021)在《袜业生产线关键设备开发与虚拟展示研究》文中研究指明随着社会的飞速发展、科技的不断进步和人民生活质量的提高,传统劳动密集型产业普遍出现劳动力紧缺、人工成本增高和急需生产技术研发升级的问题。本文针对浙江省永新集团建设智能袜业示范园区的目标,总结分析现如今袜业生产现状以及其存在的问题,提出了袜业智能生产线开发研究的总体思路以及生产线的生产工艺流程方案,设计研发出袜业智能车间设备的总体布局方案以及生产调度系统,对完成生产线需要的关键设备进行了研发设计,并应用计算机技术对袜业智能生产线方案进行三维动画虚拟展示。论文的主要研究内容如下:(1)结合袜业行业及生产设备的现状,提出国内袜业行业自动化设备研发存在的问题,分析了传统袜业生产工艺以及传统生产设备,对袜业智能生产线进行可行性分析,提出袜业生产线的工艺流程方案并比较分析两种方案的适用特点为之后的设计奠定基础;(2)通过对车间设备布局相关理论的研究,首先提出初步车间尺寸的规划,再结合袜业生产线工艺流程方案,设计出三种车间设备的总体布局方案,并对这三种方案的适用特点进行分析对比,最终根据企业需求确定出最合适的方案,规划设计袜业智能生产调度系统;(3)依据车间设备的总体布局方案,分析基础设备之间关键设备的功能要求,分别完成了自动套袜板、自动取袜设备、自动折叠设备等关键装备的结构设计,在犀牛或者Solid Works软件中完成了上述关键设备的零件建模和装配;(4)结合机械原理知识和动画制作技术,利用Solid Works和Rhino软件对生产线中的基础设备以及关键设备联合建模、用CINEMA 4D制作动画的方法进行分视频制作,再将各分视频在Premiere Pro(Pr)中合成,制作了袜业智能生产线的虚拟展示视频。

李辉[2](2021)在《基于Unity3D的一种桌面级智能制造仿真系统的开发与研究》文中进行了进一步梳理得益于智能制造的快速推进,智能制造虚拟仿真技术发展迅猛,相比于单一设备的仿真,对智能制造产线整体进行可视化仿真,显得尤为重要。本论文以智能制造为基础,虚拟仿真系统为导向,针对桌面级智能制造仿真系统进行了开发研究。论文详细探讨了桌面智能制造产线的最小实现方式,提出了一套仿真系统开发的解决方案,并基于3ds Max建模工具和Unity3D开发引擎进行开发实现。本论文主要的工作有:单元设备设计、产线布局、流程设计、物体建模、仿真系统开发、仿真系统运行测试等,具体研究内容如下:1)桌面级智能制造仿真系统单元设计,针对智能制造数字化平台单元设备进行细致调研,融合主流智能设备单元,以真实设备为基础,合理地分配各单元功能要求,完成零件从取料到加工检测的整体产线布局以及流程设计。2)桌面级智能制造仿真系统实体建模,以3ds Max为建模工具,通过合适的建模方法对整套产线的单元设备以及摆放布局进行了合理化的建模设计,主要包括智能立库与桁架机械手配套单元、AGV物流单元、车床与桁架机械手配套单元、加工中心与桁架机械手配套单元、机器人检测单元等,为仿真系统可视化开发奠定了基础。3)桌面级智能制造仿真系统开发,选择Unity3D开发引擎,结合整体模型导入的常见问题给出了解决办法,针对场景功能需求进行了一系列模块化设计,其中包括模型渲染、光源设计、天空盒设计、刚体和碰撞检测以及脚本设计等。其中脚本设计分别对各单元结构运动以及视觉控制进行了研究与实现。最后对整个仿真系统进行了可行性检测与优化,形成一个完整的桌面级智能制造仿真系统的设计案例。论文建立了桌面级智能制造产线的三维实体模型库,给出了智能工厂的实现布局,产线生产流程,构建了桌面级智能制造仿真系统,并进行了系统仿真。论文给出了桌面级智能制造仿真系统的框架与应用实例,可以应用在智能制造的教学中,适合在学校和企业对智能制造进行展示和示教教学。

陈书骐[3](2021)在《基于手势交互的装配仿真系统研发》文中进行了进一步梳理目前的装配仿真系统虽能将用户带入到虚拟环境中,但仍需用户手持辅助设备才能进行相应操作,对用户来说是一种负担。随着虚拟现实技术不断进步,人们已不满足于目前的交互体验,对交互方式又提出了新的要求。针对该需求,本课题以宁夏某公司使用的一种机械手爪为装配对象,借助虚拟现实辅助设备HTC Vive,开发了一个基于手势交互的装配仿真系统,用户除了能在虚拟环境中学习手爪的拆装过程外,还能利用手势操控零件来进行手爪的拆装训练,增强了人机交互的体验感。本课题完成的工作主要有两项:1.对本课题的装配对象——机械手爪进行三维建模和装配工序设计。由于机械手爪包含的零部件数量较多,通过分析其结构特征来对机械手爪进行拆分,然后利用建模软件Solid Works,按照机械手爪各个组成部分的零部件的真实尺寸创建三维模型,并导入到渲染软件3DS Max进行重新渲染和优化,最后参照机械手爪的装配工序对交互的拆装操作进行规划。2.人机交互的设计与实现。根据虚拟环境下机械手爪拆装交互的特点,对系统的交互需求进行分析,设计了一套交互手势动作,包括人物在场景中的漫游、人手对零部件的抓取、移动、释放、旋转以及切换场景等操作手势,并详细介绍了每个手势动作的设计和实现。

王民江[4](2020)在《虚拟控制机械手的关键技术研究》文中研究指明基于虚拟现实的控制技术具有广泛的工业应用前景,美国特斯拉公司领导人马斯克已经给人们展示了生物机器人的智能应用领域和对人们生活和工作的影响。随着通信技术不断发展,5G技术已经产生,毫秒级别通信速度可使虚拟远程控制技术更上一个台阶。未来对于控制的要求会越来越高,作业环境也会更恶劣,利用虚拟现实技术加上超远距离控制可以使工作人员摆脱工作环境的束缚。本文将整个系统划分为操作端、服务器和执行端三个部分。在操作端对虚拟现实技术的应用进行了研究和设计,主要包括数据手套研制和3D虚拟控制软件设计;在执行端对机械臂运动学以及机械臂的控制系统进行了研究和设计,主要包括机械臂Linux控制设备的研制和嵌入式控制软件的设计;在服务器端研究了SSH在超远距里数据传输中的应用。在数据手套的设计中主要对MPU6050惯性传感器的数据采集和数据处理进行了研究和设计,利用MATLAB仿真和实验找到了一种对MPU6050数据处理的综合滤波器,得到了可使用的控制数据,实现了惯性导航和动作捕捉,并对其硬件电路进行了设计。将无线网络通信技术与数据手套相结合,定义了数据传输格式,实现了数据的无线网络传输。利用Pro/E、3ds MAX对机械臂分别进行了建模与渲染,和Unity对机械臂进行了三维建模,并在VS中对三维模型和机械臂视频信号进行了整合,设计了3D虚拟控制软件。Linux设备是机械臂端的控制设备,对Linux设备硬件电路进行了设计,并使用QT4对其控制软件进行了设计。对六自由度机械臂进行了运动学研究,通过对其逆运动学求解方法的研究,决定采用牛顿迭代法进行迭代求解。通过对整个平台的调试,实现了基本的控制功能。在本文将虚拟现实技术与互联网通信技术相结合,实现了通过数据手套对超远距离机械臂的初步控制。对于在复杂和危险环境中的工作提供了一种解决方案,为虚拟远程控制工业机械臂的发展提供借鉴。

左奎[5](2020)在《折纸机器人表达性动作设计研究与实践》文中研究指明建立机器人与人之间自然有效的沟通一直是人工智能领域的研究方向。机器人人机交互(Human Robot Interaction,HRI)中的动作表达通道与语音界面通道、图形界面通道相辅相成,是机器人人机交互中的一个重要部分。通过表达性动作(Expressive Motion),机器人能表达自身的态度、意图和状态,营造出有活力的和生命感的人格化形象。目前学术界已有针对不同类型的服务机器人的表达性动作研究,包括通过表达性动作提升交互意愿、提升交互体验和传达情绪信息。而折纸机器人作为一种低成本、轻量化、制作简便、造型丰富的机器人,更有可能走近更多的家庭和学校,与用户发生互动。但目前尚无针对折纸机器人的表达性动作设计的相关研究成果。有鉴于此,本研究在已有研究的基础上研究了折纸机器人的常用折纸结构并设计基本运动模块,提出了一套折纸机器人表达性动作设计方法,并通过此方法指导工作坊设计折纸机器人的表达性动作,最后通过实验验证动作意图的传达性。本研究的主要成果和创新点如下:(1)提出折纸机器人表达性动作的设计研究内容。(2)提出分类依据,将折纸结构根据运动特征进行分类,基于分类结果整理出折纸结构素材库。(3)提出通过关键位置和动作曲线描述折纸机器人运动的方法,将折纸机器人的运动模块化,并编写运动模块控制函数库。(4)提出完整的折纸机器人表达性动作设计方法,以及辅助设计工具。(5)使用上述方法指导工作坊设计实践,产出示例性成果案例,并对实践结果进行动作表达能力的验证。本研究通过探索折纸机器人的表达性动作设计方法,能更好地赋能折纸机器人动作信息的传达能力,提升人机交互的自然程度。研究成果为机器人人机交互领域、机器人表达性动作设计领域的相关研究提供了一定的参考和借鉴。

陈志强[6](2020)在《汽车轴承套圈热锻生产线自动上下料装置研发》文中进行了进一步梳理在“中国制造2025”和“工业4.0”的大环境下,国内制造企业普遍需要进行技术升级改造。国内大部分中小型轴承企业仍然采用传统的以人为主的轴承套圈锻造生产线,随着人工成本的增加和客户对产品质量要求的不断提高,现有加工生产方式已无法满足市场需求。本文以学校与企业合作的横向项目为前提,针对浙江新昌某锻造有限公司提出的轴承套圈热锻生产线自动化改造需求,开展本课题的研究。设计开发一条自动化轴承套圈热锻生产线,实现了坯料在各锻造设备之间自动上下料,并设计了相应的自动输送和定位装置。具体研究内容为:(1)根据改造要求,提出不同实现形式方案,并选择最优方案。对热锻生产线自动化改造的发展现状和未来趋势进行了分析,结合现有的锻造生产线自动化改造技术、该公司现有的轴承套圈锻造生产线加工方式和坯料锻造设备空间布局,从该公司的实际生产需要出发,对现有轴承套圈热锻生产线进行自动上下料装置研发。按照轴承套圈加工工艺流程,提出不同形式的实现方案,最后进行方案优缺点对比,选择最优的实现方案。(2)根据选定的最优方案进行详细设计,确定了各加工工位的自动上下料装置的总体设计方案和自动化锻造生产线的总体布局。总体设计方案具体包括:墩粗工位压力机自动上下料装置设计、挤压工位压力机自动上下料装置设计、切底工位压力机自动上下料装置设计、碾环工位压力机自动上下料装置设计和整型工位压力机自动上下料装置设计。(3)根据设计方案借助SolidWorks软件建立各工位自动上下料装置三维装配体模型。通过优化调整得到最佳的结构形式,再利用SolidWorks motion分析模块进行运动模拟,规划各装置的运动路径。再依据各自动上下料装置结构设计方案和各动作行程,进行主要零部件设计。具体包括:普通气缸、杠杆气缸、三爪气缸、夹爪机构和直线模组的选型设计,确定各零部件的具体型号和尺寸参数。(4)根据方案设计要求完成了自动上下料装置的PLC控制系统总体设计。先介绍了可编程逻辑控制器(PLC)和人机界面(HMI)的工作原理、选型规则和设计步骤。在硬件方面,根据选型规则选择三菱FX2N型PLC作为控制系统控制器,根据控制要求以及控制系统流程图,绘制I/O分配表、PLC接线图;在软件方面,根据系统控制要求以及PLC编程原则,利用GX Works2软件进行PLC程序编写,在HMIEditor软件上设计了HMI操作和监测画面。(5)根据前面的设计方案和选定的零部件型号参数和图纸,采购和加工零部件、组装样机、搭建试验台。在试验台上依次测试PLC程序、直线模组、触摸屏、各执行机构是否运行正常,并调试设定直线模组参数,使装置达到一个合适的运行速度。再设计装置生产节拍,最后开始现场试验,进行性能测试,得到最佳运行速度。通过一系列的参数调整以及现场试验,本文设计的自动上下料装置可以完成轴承坯料的自动上下料以及在各工位间的自动输送任务,替代人工完成轴承坯料在工位间的运输、定位、上料、下料操作步骤。经过试验验证,本文设计的轴承套圈自动上下料装置对于减少人工劳动强度,提高生产效率具有重要意义,对其他锻造行业自动化改造也具有一定参考价值。

王攀攀,童志刚,徐瑞东,邓先明[7](2019)在《PLC翻转课堂教学实验系统设计与实现》文中认为为了提高PLC翻转课堂的教学效果,设计出了适合该教学模式的课堂教学实验系统。根据课堂教学和翻转课堂模式的特点,梳理出它们对PLC实验系统的要求。利用计算机、虚拟仿真、无线通信等技术设计出符合翻转课堂教学要求的实验系统,并给出了详细的软硬件设计思路与流程。最后以"搬运机械手"为例,阐述了整个实验系统的实现过程和应用效果。该实验系统的设计与应用,不但解决了传统课堂中理论与实践教学相分离的问题,而且极大地提高了学生的学习兴趣,教学效果良好。

韩继凯[8](2019)在《远程遥控中国象棋对弈机器人系统研制》文中研究指明在中国的三大棋中,象棋有着最广泛的群众基础,它不仅是中华文化的典型代表之一,也是老年人的一种重要的娱乐方式。同时中国人口老龄化问题日益严重,独居老年人迫切需要子女关怀。网络成为父母和子女沟通的重要方式,但是对于老年人来说网络太过于陌生,甚至很多老年人不会使用电脑和智能手机。所以研制一款能进行远程遥控的象棋对弈机器人很有市场和前景。首先,从机械臂、末端执行机构、象棋棋盘、硬件控制系统、软件遥控系统,这五个方面入手,设计了一款新型象棋机器人。对机械臂进行了结构优选,结构优选后选择采用传统串联3R型结构;再进行运动学分析和逆运动学分析,确定了机械臂的尺寸;之后,求出各个棋格点的关节转角,为后面控制系统研制提供了运动学控制目标;然后,对末端执行机构进行了结构创新,设计了一款可以一次移动机械手臂即可完成吃子运动的新型机械手指,克服了以往机械手臂一次吃子要往复两次运动的弊端,既能节省能量,又能高效运作。接着,设计了一款新型象棋棋盘,采用磁吸式方法使得当棋子没有落在棋格线交叉点时,该棋盘可以纠正一定的落子误差,提高了控制精度并同时减小了落子误差,为机械手臂抓取棋子提供方便。再对控制电路进行了设计,并对运动控制过程进行了分析,采用单片机控制机械手臂,使机械手臂能完成预设的运动,并最优化机械手臂运动轨迹。之后设计了远程遥控界面,可以进行远程操控象棋机器人完成下棋娱乐活动。最后对设计完成的象棋机器人进行了仿真分析和实物制作,经测试其性能可以满足设计要求。

陈俊涛[9](2019)在《软体机械手遥操作系统设计和实验研究》文中进行了进一步梳理本文以驱动感知一体化气动软体机械手为研究对象,围绕气动软体机器人在远程非结构工作环境下因缺乏信息反馈、气源不便而导致其工作能力降低、应用范围受限等问题,以实现其远程可靠控制为目标,尝试将柔性传感器技术、虚拟现实技术和物联网通信技术引入到对软体末端远程闭环控制当中,在驱动感知一体化软体致动器的构型设计、软体致动器力学模型分析、样机制作工艺、控制系统设计、虚拟场景设计和遥操作系统实验等方面开展系统的研究。首先,对软体机器人遥操作系统进行总体结构设计,将系统划分为近地系统和远地系统,确定遥操作系统的主要构成部分,对系统的不同控制方案进行分析,选择建立遥操作系统所需要的软件平台和运行环境。其次,基于“快速气动网络”的设计理念,以提高气密性、可靠性和可拆卸为原则对驱动感知一体化的软体致动器进行构型创新设计,推导出软体基体硅胶材料的本构模型和相关参数,对致动器进行非线性有限元分析,预估软体致动器的大致工作气压范围。基于常曲率假设和应力均布假设,建立软体致动器气压和弯曲角度的力学理论模型,并通过致动器充气实验对理论模型进行修正。再次,基于形状沉积制造思想,以提高可靠性、简化工艺步骤为原则,设计了软体致动器的浇筑模具,提出了驱动感知一体化软体致动器的分步浇筑成型工艺,并结合3D打印技术对仿人手的自感知软体末端的进行了样机制作。同时搭建了软体末端的集成化驱动控制系统硬件,在近地端设计了基于串行接口和MQTT物联网通信协议的客户端软件界面,以实现远程信息传输。最后,提出了适用于软体致动器的3Dmax骨骼蒙皮模型设计方法,并利用Unity3D建立了虚拟作业场景,并对虚拟软体末端和目标对象添加脚本组件,通过脚本程序设计实现远地端反馈信息对软体末端的运动控制和对目标对象的碰撞拾取。应用自感知软体末端样机、集成控制系统和虚拟作业场景,搭建软体末端的遥操作系统测试平台,完成遥操作系统手势映射实验和几何物体遥控抓取实验,并对实验结果进行分析评估,对基于虚拟现实技术的软体末端遥操作系统有效性进行验证。

何晓容[10](2019)在《PCB全自动曝光机的结构设计与分析》文中研究指明印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)作为电子产品的基础元件,其加工质量直接影响着整个电子产业的发展。PCB曝光机作为印制线路图形转移的关键设备,其曝光效率和曝光质量直接影响着整个PCB生产制造的生产效率。PCB高精密、小孔径、多层化发展的趋势,促进了相关制造企业对PCB曝光机进行不断的改造升级,使其不仅具有高性能、高精度的特点,还能实现全自动化。目前,国内部分制造企业已能自主研发生产出较成熟的半自动曝光机,而全自动曝光机的关键核心技术水平与国外相比还存在差距,因此,对PCB全自动曝光机进行深入研究具有重要意义。通过对全自动曝光机设计方案的对比分析,最终确定采用模块化设计方法进行PCB全自动曝光机的结构设计。模块化设计是解决复杂产品开发设计的重要方法,并以快速、高效开发系列化产品的优势逐渐获得制造企业的青睐。结合市场和企业自身对PCB全自动曝光机的性能要求,基于模块化设计理念,以基本功能、辅助功能、特殊功能为基本分类框架,将PCB全自动曝光机划分为基座组件、自动对位、自动曝光、自动装夹、自动上下料等功能模块,并进行各模块功能的实现方案分析。根据PCB曝光工艺流程,以合理、高效、占空比小为前提,确定PCB全自动曝光机的整体结构布局。完成对各功能模块的详细结构设计。根据PCB全自动曝光机的性能设计要求,利用Solidworks进行三维建模,完成基座组件、自动对位系统、自动曝光系统、自动装夹系统、自动上下料系统的结构设计,并对各运动模块的电机进行选型分析与计算,保证整机的运动稳定性。完成关键零部件的有限元分析。通过分析找出PCB全自动曝光机的相对薄弱环节,利用ANSYSWorkbench对其关键零部件进行静态特性和动态特性分析,获得相关应力云图和应变云图及模态振型图。结合分析结果,对相关零部件进行优化设计,以达到整机轻量化的目的,确定各功能模块的最终结构。采用模块化装配方式进行整机模型虚拟装配,并进行装配干涉检查,制作PCB全自动曝光机的工作过程仿真动画,检验整机结构设计的合理性。在相关理论分析的基础上,建立机构运动精度误差模型,对全自动曝光机进行运动精度分析,具体分析了各模块运动精度对整机工作效率的影响程度,并对关键零部件XZZ机械手的运动精度影响因素进行探讨,提出相关解决措施,从而提高了PCB全自动曝光机的运动精度。在样机的运行测试中采用相关技术对整机关键部件的运动精度进行测试,分析检测结果,结合相关文献资料,将样机与现有各类型曝光机的性能进行对比分析。结果表明,PCB全自动曝光机的自动化程度和曝光对位精度均达到了预期的效果。论文完成了新型全自动曝光机的研制,重点对全自动曝光机的机械结构进行了深入研究,完成了自动上下料系统、自动对位系统、自动装夹系统以及自动曝光系统等结构的设计与分析,并对关键部件进行了运动精度分析。为国产PCB曝光机的自动化改造升级提供设计依据和参考。

二、机械手范例动画的设计与制作(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、机械手范例动画的设计与制作(论文提纲范文)

(1)袜业生产线关键设备开发与虚拟展示研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外技术现状
        1.2.1 袜业发展现状
        1.2.2 袜机设备研究现状
        1.2.3 袜业行业自动化设备研究现状
        1.2.4 国内袜业行业自动化设备研发存在问题
        1.2.5 虚拟展示技术研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
2 袜业生产工艺规划
    2.1 传统生产工艺概述
        2.1.1 传统生产工艺环节
        2.1.2 传统生产设备
    2.2 袜业智能生产线的可行性分析
        2.2.1 企业现状与需求分析
        2.2.2 技术可行性分析
    2.3 袜业生产线工艺流程方案
        2.3.1 基于传统设备的生产线工艺流程
        2.3.2 基于织缝翻一体袜机的生产线工艺流程
        2.3.3 两种方案的适用特点
    2.4 本章小结
3 袜业智能车间总体布局方案
    3.1 车间设备布局相关理论概述
    3.2 车间尺寸规划
    3.3 车间设备布局方案
        3.3.1 基于传统袜机的总体布局方案(方案一)
        3.3.2 基于一体机的地面传送方案(方案二)
        3.3.3 基于一体机的空中传送方案(方案三)
    3.4 三种方案的适用特点
        3.4.1 总体布局方案一特点
        3.4.2 总体布局方案二特点
        3.4.3 总体布局方案三特点
    3.5 最终方案确定
    3.6 生产调度
        3.6.1 生产调度系统的构成
        3.6.2 生产线运行调度的确定
    3.7 本章小结
4 关键设备结构设计
    4.1 关键设备的设计要求
        4.1.1 关键设备的功能要求
        4.1.2 关键设备的尺寸要求
    4.2 传送链
        4.2.1 功能要求
        4.2.2 结构设计
    4.3 自动套袜板设备
        4.3.1 自动套袜板设备初步方案
        4.3.2 自动套袜板设备改进方案
    4.4 自动取袜设备
        4.4.1 功能要求
        4.4.2 结构设计
    4.5 自动折叠设备
        4.5.1 功能要求
        4.5.2 结构设计
    4.6 本章小结
5 袜业智能生产线虚拟展示
    5.1 计算机建模
        5.1.1 生产设备模型
        5.1.2 环境模型
        5.1.3 人物角色模型
    5.2 动画制作
        5.2.1 动画关键帧制作
        5.2.2 渲染参数设置
        5.2.3 镜头使用
    5.3 复杂设备群做视频的方法
    5.4 展示视频合成
        5.4.1 视频合成
        5.4.2 音频和字幕
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录 直线模组参数
攻读硕士学位期间所得研究成果

(2)基于Unity3D的一种桌面级智能制造仿真系统的开发与研究(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 虚拟仿真系统研究现状
        1.2.2 Unity3D的研究现状
    1.3 研究内容和意义
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究意义
    1.4 本论文章节安排
第2章 仿真系统的构建软件
    2.1 构建系统所用软件的选择
        2.1.1 三维建模软件的选择
        2.1.2 虚拟引擎选择
    2.2 3dsMax建模基础
        2.2.1 3dsMax建模方法
        2.2.2 3dsMax建模基础
        2.2.3 3dsMax建模的一般思路
    2.3 Unity3D开发基础
        2.3.1 Unity3D基本视图
        2.3.2 Unity3D常用组件
    2.4 本章小结
第3章 智能制造仿真系统的单元设计
    3.1 智能制造产线组成及架构
    3.2 桌面级智能制造的业务流程及设计
    3.3 各单元合理化设计与模型实现
        3.3.1 立库、桁架机械手设计与建模
        3.3.2 AGV小车设计与建模
        3.3.3 车床、桁架机械手设计与建模
        3.3.4 加工中心、桁架机械手设计与建模
        3.3.5 机器人设计与建模
    3.4 本章小结
第4章 仿真系统的开发实现
    4.1 3D模型的导入
    4.2 场景设计
        4.2.1 模型渲染
        4.2.2 光源设计
        4.2.3 天空盒设计
        4.2.4 预制物体
        4.2.5 成组技术
        4.2.6 刚体属性
        4.2.7 碰撞检测
    4.3 Unity3D脚本设计
        4.3.1 摄像机脚本设计
        4.3.2 AGV小车脚本设计
        4.3.3 立库与桁架机械手脚本设计
        4.3.4 车床与桁架机械手脚本设计
        4.3.5 加工中心与桁架机械手脚本设计
        4.3.6 机器人脚本设计
    4.4 本章小结
第5章 功能测试及技术优化
    5.1 功能测试
        5.1.1 场景漫游功能测试
        5.1.2 立库单元功能测试
        5.1.3 车床单元功能测试
        5.1.4 加工中心单元功能测试
        5.1.5 机器人功能测试
    5.2 技术优化
        5.2.1 模型优化
        5.2.2 渲染优化
        5.2.3 程序优化
    5.3 本章小结
第6章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文

(3)基于手势交互的装配仿真系统研发(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文组织结构
    1.4 本章小结
第二章 系统开发工具与相关技术
    2.1 开发工具UNITY3D
    2.2 虚拟现实辅助设备HTC VIVE
    2.3 SOLIDWORKS简介
    2.4 3DS MAX简介
    2.5 本章小结
第三章 系统分析与设计
    3.1 系统可行性分析
    3.2 需求分析
    3.3 系统结构与开发流程
    3.4 图形用户界面设计
    3.5 本章小结
第四章 机械手爪三维建模与装配工序设计
    4.1 三维模型设计
    4.2 装配工序设计
    4.3 本章小结
第五章 交互设计
    5.1 手柄或头显交互
    5.2 手势交互
    5.3 交互实验与评价
    5.4 本章小结
第六章 系统实现与测试
    6.1 系统实现
    6.2 系统测试
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
个人简介

(4)虚拟控制机械手的关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
绪论
    1.1 课题的背景
    1.2 课题研究的目的与意义
    1.3 机械手及相关技术发展概述
        1.3.1 机械手发展概述
        1.3.2 远程控制技术发展概述
        1.3.3 虚拟现实技术发展概述
    1.4 国内外最新研究进展
    1.5 本课题主要内容和关键技术难点
2 虚拟控制机械手系统的整体规划设计
    2.1 虚拟控制机械手系统的总体划分
    2.2 开发3D数字远程虚拟控制模拟软件
    2.3 控制器软硬件的开发研制
    2.4 整合调试
3 机械臂控制系统的研究与实现
    3.1 机械臂构造
        3.1.1 机械臂整体结构
        3.1.2 驱动装置选择
    3.2 机械臂运动学分析
        3.2.1 空间描述与变换理论
        3.2.2 坐标系建立
        3.2.3 正向运动学分析
        3.2.4 逆向运动学分析
        3.2.5 逆运动学求解
    3.3 机械臂控制器硬件电路设计
        3.3.1 控制系统整体结构
        3.3.2 Linux设备原理图设计
        3.3.3 Linux设备版图设计
        3.3.4 舵机驱动板
        3.3.5 整体组装
    3.4 Linux操作系统和相关库
    3.5 执行端Linux软件设计
        3.5.1 软件功能分析
        3.5.2 UI控制软件界面设计
        3.5.3 互联网络接入
        3.5.4 Linux通信方式
    3.6 本章小结
4 基于MPU6050数据手套研究与实现
    4.1 数据手套整体架构分析与设计
    4.2 数据手套硬件电路分析与设计
        4.2.1 基于stm32f103的最小系统原理图设计
        4.2.2 基于stm32f103的最小系统硬件电路设计
    4.3 MPU6050六轴传感器的数据处理和分析
        4.3.1 传感器简介与应用分析
        4.3.2 传感器数据处理
    4.4 MPU6050数据误差分析与滤波
        4.4.1 MPU6050误差分析
        4.4.2 数字滤波器算法策略
    4.5 数据通信
        4.5.1 ESP8266配置
        4.5.2 数据格式
    4.6 本章小结
5 3D数字远程虚拟控制模拟软件系统的研究与实现
    5.1 整体设计
    5.2 IDE软件选择
    5.3 服务器选择与配置
        5.3.1 服务器选择
        5.3.2 服务器SSH服务配置
    5.4 3D虚拟控制软件设计
        5.4.1 建模软件选择
        5.4.2 利用Pro/E建模
        5.4.3 利用3DsMax进行渲染
        5.4.4 利用Unity3D建立虚拟控制场景
        5.4.5 设计Unity3D虚拟机械手控制程序
        5.4.6 3D虚拟控制软件UI设计
        5.4.7 通信方式
    5.5 平台整体调试
        5.5.1 SSH配置
        5.5.2 软件调试
    5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(5)折纸机器人表达性动作设计研究与实践(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题发展现状
    1.3 研究动机
    1.4 研究问题及目标
    1.5 论文的研究内容与章节组织
第2章 文献综述及理论研究
    2.1 机器人表达性动作的相关研究
        2.1.1 机器人的表达性动作
        2.1.2 通过表达性动作建立关系
        2.1.3 信息的角色代理
    2.2 机器人动作设计方法相关研究
        2.2.1 源于动画理论的设计方法
        2.2.2 源于动作捕捉的设计方法
        2.2.3 源于拉班框架的设计方法
    2.3 折纸机器人相关研究
        2.3.1 传统折纸典型案例研究
        2.3.2 具有运动和交互能力的折纸
        2.3.3 折纸机器人的前沿应用
    2.4 本章小结
第3章 仿生折纸机器人折纸结构与运动特征分类
    3.1 折纸造型与结构
    3.2 仿生折纸机器人工作坊
    3.3 可运动的折纸结构分类实验
        3.3.1 实验目的
        3.3.2 实验方法
        3.3.3 实验过程
        3.3.4 实验结果
    3.4 基于运动分类的折纸结构库
    3.5 本章小节
第4章 折纸机器人的运动模块设计
    4.1 折纸机器人的运动特征描述
        4.1.1 折纸机器人关键位置描述方法
        4.1.2 关键位置描述示例
        4.1.3 折纸机器人运动曲线描述方法
    4.2 折纸机器人运动模块定义
    4.3 运动模块设计
    4.4 运动模块参数化控制
    4.5 本章小结
第5章 折纸机器人表达性动作设计方法
    5.1 设计方法构建思路
    5.2 动作设计流程概述
    5.3 折纸角色塑造
        5.3.1 折纸结构选取
        5.3.2 真实形态抽象
    5.4 驱动能力实现
        5.4.1 驱动方式选择
        5.4.2 关键位置标定
    5.5 动作曲线设计
        5.5.1 动作概念及系列构成
        5.5.2 动作细节设计及动作曲线绘制
        5.5.3 动作设计提示
    5.6 运动控制实现
    5.7 本章小结
第6章 折纸机器人表达性动作设计实践
    6.1 设计工作坊
    6.2 工作坊参与者
    6.3 工作坊流程
        6.3.1 折纸角色塑造
        6.3.2 驱动能力实现
        6.3.3 动作曲线设计
        6.3.4 运动控制实现
    6.4 工作坊设计产出
    6.5 详细设计案例
    6.6 本章小结
第7章 动作表达能力验证实验
    7.1 实验目的
    7.2 实验设计
        7.2.1 实验材料
        7.2.2 实验被试
        7.2.3 实验过程
    7.3 试验数据分析
    7.4 试验结果讨论
    7.5 折纸机器人人机交互评价
    7.6 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 论文总结
    8.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要的研究成果
致谢

(6)汽车轴承套圈热锻生产线自动上下料装置研发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的背景和意义
    1.3 热锻生产线自动化改造发展现状与趋势
        1.3.1 国内外发展现状
        1.3.2 发展趋势
    1.4 课题主要研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 本章小结
第二章 轴承套圈自动上下料装置总体方案设计
    2.1 热锻工艺原理分析
        2.1.1 热锻工艺原理介绍
        2.1.2 模锻件质量的主要影响因素
    2.2 轴承套圈现有加工过程
    2.3 现有生产线改造的技术要求
    2.4 轴承套圈自动上下料装置总体方案设计与分析
        2.4.1 现有轴承套圈热锻生产线设备简介
        2.4.2 自动上下料装置总体结构设计
    2.5 本章小结
第三章 轴承套圈各工位自动上下料装置详细设计
    3.1 工业机械手组成介绍与类型选择
    3.2 墩粗工位压力机自动上下料装置设计
        3.2.1 墩粗工位坯料定位机构设计
        3.2.2 墩粗工位自动上料机械手结构设计
        3.2.3 墩粗工位自动下料机构设计
    3.3 挤压工位压力机自动上下料装置设计
    3.4 切底工位压力机自动上下料装置设计
        3.4.1 切底工位坯料自动输送和定位机构设计
        3.4.2 切底工位自动下料机构设计
    3.5 碾环工位压力机自动上下料装置设计
        3.5.1 碾环工位压力机机自动上料机械手结构设计
        3.5.2 碾环工位压力机自动下料机构设计
    3.6 整型工位压力机自动上下料装置设计
        3.6.1 整型工位自动上料机构设计
        3.6.2 整型工位自动输送和定位机构设计
        3.6.3 整型工位自动下料机构设计
    3.7 本章小结
第四章 轴承套圈自动上下料装置主要零部件设计
    4.1 普通气缸选型设计
    4.2 杠杆气缸选型设计
        4.2.1 SolidWorks Motion运动仿真技术
        4.2.2 杠杆气缸运动仿真分析计算
    4.3 三爪气缸选型设计
    4.4 夹爪机构设计
    4.5 直线模组选型设计
    4.6 驱动电机选型设计
    4.7 本章小结
第五章 轴承套圈自动上下料装置PLC控制系统设计
    5.1 PLC控制系统简介与类型选择
        5.1.1 PLC控制系统简介
        5.1.2 PLC工作原理与类型选择
    5.2 PLC控制系统的设计步骤
    5.3 PLC控制系统选型和I/O点分配
        5.3.1 PLC控制系统选型
        5.3.2 I/O点分配与接线图绘制
    5.4 PLC控制系统程序编写
    5.5 人机界面简介
    5.6 人机界面选择
    5.7 人机界面画面设计
        5.7.1 HMIEditor软件操作介绍
        5.7.2 画面设计
    5.8 本章小结
第六章 轴承套圈自动上下料装置样机制作与试验
    6.1 切底工位自动上下料装置样机制作
    6.2 切底工位自动上下料装置样机测试
    6.3 切底工位自动上下料装置节拍规划
    6.4 切底工位自动上下料装置现场试验与分析
        6.4.1 切底工位自动上下料装置现场试验
        6.4.2 现场试验结果分析总结
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
附录
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 参与的科研项目
学位论文数据集

(7)PLC翻转课堂教学实验系统设计与实现(论文提纲范文)

0 引言
1 实验系统整体设计
2 实验系统硬件设计
3 实验系统软件设计
    3.1 软件构架
    3.2 单个实验的软件设计
4 实验系统实现
    4.1 硬件实现
    4.2 单个实验的软件实现
    4.3 系统整体实现
5 结语

(8)远程遥控中国象棋对弈机器人系统研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 象棋机器人研究意义
    1.3 国外发展状况
    1.4 国内发展状况
    1.5 课题来源
    1.6 论文的主要内容
第2章 象棋机器人结构设计
    2.1 机械臂的结构设计
        2.1.1 机构拓扑结构设计选择
        2.1.2 串联机构拓扑结构组成及其符号
        2.1.3 方位特征集(POC集)理论
        2.1.4 利用方位特征集对串联机构其一般综合过程
        2.1.5 机械臂机构的结构方案优选
    2.2 末端执行机构结构方案选择与设计
        2.2.1 象棋对弈动作定义
        2.2.2 象棋对弈动作分解
        2.2.3 机械手指运动方案对比分析
        2.2.4 末端执行机构建模
    2.3 象棋棋盘设计
        2.3.1 棋盘自动纠偏原理解释
        2.3.2 人体工学尺寸与棋盘尺寸设计
        2.3.3 磁力计算以及磁铁的选择
        2.3.4 摩擦力计算
        2.3.5 实物制作
    2.4 本章小结
第3章 象棋机器人机械手臂运动学分析
    3.1 机械臂空间描述和变换
        3.1.1 位置描述
        3.1.2 姿态描述
    3.2 机械手臂运动学分析
        3.2.1 机械手臂正运动学方程建立
        3.2.2 雅克比矩阵零空间分析
        3.2.3 奇异位置分析
    3.3 机械手臂逆运动学分析
        3.3.1 代数求解
        3.3.2 关节转角最优化求解
    3.4 机械手臂尺寸优化与工作空间分析
    3.5 关节位置角求解
    3.6 本章小结
第4章 系统控制模块硬件设计和软件设计
    4.1 系统结构总体设计图
    4.2 机械手臂控制运动分解
    4.3 控制系统硬件介绍
        4.3.1 STM32 微处理器简介
        4.3.2 舵机介绍
    4.4 硬件电路设计
        4.4.1 外界电源电路和USB接口电路设计
        4.4.2 晶振电路设计
        4.4.3 串口通讯电路设计
        4.4.4 供电电路设计
        4.4.5 74HC126D驱动电路设计
        4.4.6 SPI通信电路设计
        4.4.7 STM32F103RBT6 驱动电路设计
        4.4.8 复位电路设计
        4.4.9 控制板实物制作
    4.5 控制软件及通讯设计
        4.5.1 PC端界面设计
        4.5.2 数据通讯
    4.6 本章小结
第5章 机械手臂仿真和棋盘、远程遥控模块实验
    5.1 机械手臂仿真分析
        5.1.1 三维仿真软件ADAMS的简介
        5.1.2 仿真软件部分模块介绍
        5.1.3 机械手臂三维机构导入
        5.1.4 机械手臂运动仿真
    5.2 棋盘纠偏实验
    5.3 远程控制实验
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(9)软体机械手遥操作系统设计和实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 软体机械手研究及应用
    1.3 虚拟现实技术发展现状
    1.4 机器人遥操作系统研究概况
    1.5 论文主要研究内容和结构
第2章 遥操作系统总体方案设计
    2.1 引言
    2.2 遥操作总体结构分析
        2.2.1 软体末端遥操作系统结构设计
        2.2.2 系统控制方式分析
        2.2.3 系统运行环境
    2.3 主从端选择和设计
    2.4 本章小结
第3章 软体致动器设计理论
    3.1 引言
    3.2 驱动感知一体化软体致动器结构设计
    3.3 软体致动器有限元分析
        3.3.1 材料本构模型分析和参数确定
        3.3.2 致动器有限元结果分析
    3.4 软体致动器输入输出映射关系
    3.5 致动器运动实验分析
        3.5.1 薄片式弯曲传感器测定
        3.5.2 致动器实验及理论验证
    3.6 本章小结
第4章 工艺设计与多功能控制系统搭建
    4.1 引言
    4.2 驱动感知一体化软体末端制作工艺研究
        4.2.1 致动器模具设计
        4.2.2 致动器成型工艺研究
        4.2.3 仿人手自感知软体末端样机制作
    4.3 软体末端多功能控制系统设计
        4.3.1 控制系统逻辑结构
        4.3.2 控制系统硬件结构
    4.4 系统通讯协议与软件界面
    4.5 本章小结
第5章 虚拟场景建立与遥操作系统实验
    5.1 引言
    5.2 虚拟作业场景的建立
        5.2.1 软体致动器3Dmax建模
        5.2.2 Unity3D虚拟作业场景的建立
    5.3 Unity3D脚本设计
    5.4 软体末端遥操作系统实验
        5.4.1 遥操作系统实验平台
        5.4.2 遥操作系统手势映射实验
        5.4.3 遥操作系统抓取实验
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(10)PCB全自动曝光机的结构设计与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 PCB行业发展趋势
        1.1.2 PCB曝光机简介
    1.2 课题来源及研究意义
        1.2.1 课题来源
        1.2.2 课题研究意义
    1.3 国内外相关技术领域研究现状
        1.3.1 机器视觉技术研究现状
        1.3.2 自动上下料系统研究现状
        1.3.3 机构运动精度研究概况
    1.4 论文的主要研究内容
2 PCB全自动曝光机总体方案设计与分析
    2.1 总体功能需求分析
    2.2 整体方案设计与分析
        2.2.1 模块化设计意义
        2.2.2 总体结构布局分析
        2.2.3 整机功能模块划分
        2.2.4 功能模块结构设计方案
    2.3 总体结构及布局方案确定
    2.4 本章小节
3 PCB全自动曝光机整机结构设计与分析
    3.1 基座组件
        3.1.1 基座结构分析
        3.1.2 基座结构设计
    3.2 自动对位系统结构设计
        3.2.1 对位系统工作流程
        3.2.2 对位系统结构设计
    3.3 自动曝光系统结构设计
        3.3.1 灯箱Z向进给系统
        3.3.2 X向晒架组件
        3.3.3 遮光组件
    3.4 自动装夹系统结构设计
        3.4.1 自动装夹功能分析
        3.4.2 自动装夹结构设计
    3.5 自动上下料系统结构设计
        3.5.1 进出料运输方案设计
        3.5.2 桁架机械手结构设计
    3.6 PCB全自动曝光机各运动单元电机选型
        3.6.1 相机X向滚珠丝杠副及电机选型
        3.6.2 桁架机械手X向电机选型
    3.7 本章小结
4 PCB全自动曝光机关键零部件有限元分析
    4.1 有限元ANSYSWorkbench简介
    4.2 受力分析相关理论概述
    4.3 桁架机械手有限元分析
        4.3.1 立柱静态特性分析
        4.3.2 桁架静态特性分析
    4.4 XZZ搬运机械手有限元分析
        4.4.1 X向部件静态特性分析
        4.4.2 X向部件优化
        4.4.3 Z向部件动态特性分析
    4.5 PCB全自动曝光机最终方案确定
        4.5.1 装配干涉检查
        4.5.2 PCB全自动曝光机运动过程仿真
    4.6 本章小结
5 PCB全自动曝光机运动精度分析
    5.1 运动精度分析基本理论
        5.1.1 机构误差来源及其概述
        5.1.2 运动精度误差模型
    5.2 各模块运动精度对整机效率影响分析
    5.3 关键部件运动精度分析
        5.3.1 XZZ搬运机械手运动精度影响因素
        5.3.2 运动精度提高措施
    5.4 样机运动精度检测验证
        5.4.1 定位精度检测
        5.4.2 检测结果分析
    5.5 各型曝光机生产性能对比
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢

四、机械手范例动画的设计与制作(论文参考文献)

  • [1]袜业生产线关键设备开发与虚拟展示研究[D]. 王心迪. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]基于Unity3D的一种桌面级智能制造仿真系统的开发与研究[D]. 李辉. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
  • [3]基于手势交互的装配仿真系统研发[D]. 陈书骐. 北方民族大学, 2021(08)
  • [4]虚拟控制机械手的关键技术研究[D]. 王民江. 青岛科技大学, 2020(01)
  • [5]折纸机器人表达性动作设计研究与实践[D]. 左奎. 浙江大学, 2020(08)
  • [6]汽车轴承套圈热锻生产线自动上下料装置研发[D]. 陈志强. 浙江工业大学, 2020(08)
  • [7]PLC翻转课堂教学实验系统设计与实现[J]. 王攀攀,童志刚,徐瑞东,邓先明. 实验室研究与探索, 2019(10)
  • [8]远程遥控中国象棋对弈机器人系统研制[D]. 韩继凯. 南昌大学, 2019(02)
  • [9]软体机械手遥操作系统设计和实验研究[D]. 陈俊涛. 燕山大学, 2019(03)
  • [10]PCB全自动曝光机的结构设计与分析[D]. 何晓容. 西华大学, 2019(02)

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机械手实例动画的设计与制作
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