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机械表仿生机械手

发布时间: 2022-07-06 08:49:43

1. 什么是机械手

机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。目前,现在机械手主要用在工业、医疗机构、假肢等方面,他不仅可以提高产品的质量与劳动生产率,实现生产过程自动化,还可以改善劳动条件,减轻劳动强度,是我们现实世界不可缺少的工业辅助工具。
现在,机械手已经有很多种了,例如,多关节机械手、油田钻柱操作机械手、硬臂式助力机械手、软索式机械手、T型助力机械手等等,但是,它们只能抓握起规则的几何形体,而对于非规则的几何形体来说,它们抓握起来就比较困难了,因此,仿生机械手通过模仿人的手,达到可以抓握起规则和非规则的物体的目的。它的结构简单,操作也比较容易。

2. 仿生机械的研究领域

分为上肢假肢和下肢假肢。上肢比下肢精巧灵活,结构也较复杂,一般要求假手的外形、构造与人手相近。随着电子技术、生物医学工程的发展,假手已由装饰假手、机械牵引假手发展到肌电假手。肌电假手是大脑通过脊髓和神经系统向有关肌肉发出一组生物电脉冲,利用装在手臂皮肤表面的电极接受指令而驱动假手运动。这种假手受人的意志控制,能实现多功能的、与人手相似的动作。中国清华大学已于1983年研制出肌电假手。
下肢的主要功能在于负重走路,既要有稳定性、又要有适应性和灵活性。下肢包括髋关节、膝关节、踝关节和足部各小关节。它在结构上要比较坚实、稳定,以适合下肢生理功能的需要。身体的重量经髋关节和股骨头传到双脚。膝关节保证大腿和小腿之间具有一定的相对运动,以保证人体的稳定。美国还进行了在人体外侧安装机械骨骼即所谓“蟹壳”的研究,人的手足动作信息由机械检出后,再来驱动机械骨骼。通过机械骨骼来承受外部力量可使人的力量增大许多倍,即借助机械可扩大人的机能和对外界的适应性。 其他仿生机械 模仿鸟类、昆虫和鱼类的形态构造特点,研制各种适宜在空中、水下活动的机械技术系统,也是仿生机械的内容。自然界能飞的动物种类接近全部动物的3/4,其中占主要地位的有600多种鸟类和35万多种昆虫。这些飞行动物为人类改进飞机性能和制造新型飞行器提供了天然的设计原型。鸟类和昆虫的某些特殊机能,如蚊蝇和蜜蜂等昆虫灵活机动的陡然起飞,翻转翅翼的高频振动,光面悬垂和空中定息等,都是现代飞机所做不到的。蜻蜓不仅飞得快,而且飞得高,飞得远,是因为它有柔软单薄的翅膀,飞行速度可达50公里/时。蜻蜓翅膀上的翅痣具有消除飞行中翅膀颤动的特点。根据这个特点,在飞机设计中将飞机类似部分加厚,以克服机翼的颤动现象。此外,沙漠蝗、金色鹬的节能飞行等,都是飞行器设计中可资借鉴的。
根据蝙蝠喉头发出的超声波可在空中导航和它对空中食物定位的原理,人类发明了雷达。根据苍蝇、蜻蜓的复眼原理,人类发明了复印机和印刷机的复眼透镜。根据响尾蛇的颊窝能感觉到 0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯;模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。 鲸、海豚和各种鱼类经过亿万年的进化,形成了适应于水中的多姿体形。其中有适应于快速航行的仿锤形;适应于水底缓慢运动的平扁形;适应于穿入泥土或石洞间的圆筒形。脊鳍阔大的剑鱼速度可达110公里/时,并能在几秒之内就可达到全速,这是现代快艇所不及的。鱼类除了有适于航行的形体外,同时还有特殊的推进和沉浮机能。人类根据水生动物尾鳍摆动式推进系统的生物力学原理,设计出一种摆动板推进系统。它不仅可以使船只十分灵活地转弯和避开障碍,还可以顺利地通过浅水域或沙洲而不搁浅。僧帽水母用感觉细胞控制浮鳔内的气体使身体沉浮。金枪鱼靠控制体内一种生理化学反应而沉浮。人类根据这些原理研制成潜水艇的沉浮系统。乌贼的体型虽然和鱼不太相同,但运动器官十分完善,它靠收缩腹肌把外套膜中的水从喷嘴迅速射出,借此推进身体前进。人类根据这个原理设计出喷水船。人类还模仿海豚皮肤可减少水阻的特点,制成了“人工海豚皮”。

3. 世界上第一个机器人怎么制造出来的

您好 希望对您有帮助 谢谢采纳

古代机器人

机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。
西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。

春秋后期,我国着名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据《墨经》记载,他曾制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”,体现了我国劳动人民的聪明智慧。

公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。

1800年前的汉代,大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。

后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支援前方战争。

1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。

1738年,法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。
在当时的自动玩偶中,最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。1773年,他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等,他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,结构巧妙,服装华丽,在欧洲风靡一时。由于当时技术条件的限制,这些玩偶其实是身高一米的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶,它制作于二百年前,两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐,现在还定期演奏供参观者欣赏,展示了古代人的智慧。

19世纪中叶自动玩偶分为2个流派,即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学艺术和近代技术中找到了自己的位置。1831年歌德发表了《浮士德》,塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;1870年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;1883年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;1886年《未来的夏娃》问世。在机械实物制造方面,1893年摩尔制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。

进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关心与支持,一些适用化的机器人相继问世,1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人不能走动。1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。

现代机器人

现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。
自1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。

大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。

另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。

作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。

1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。
1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),同年召开了日本首届机器人学术会。

1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。

1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理乍得·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。

到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。

随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。

随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展,推动了机器人概念的延伸。80年代,将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用,而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间,水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世,许多梦想成为了现实。将机器人的技术(如传感技术、智能技术、控制技术等)扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——机器人化机器。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人”的名称,这也说明了机器人所具有的创新活力。

4. 关于仿生机械手有哪位高手知道下图用到的是什么传感器!

估计是薄膜压力传感器,如Flexiforce,用来感应手指上所受的压力

5. 那种人手做动作 机械手也会跟着做一样动作的技术叫什么 求资料

这种技术总称叫 仿生技术,名称叫 类人肌腱机器手
类人肌腱机器手,它是EvoLogics GmbH 和柏林科技大学仿生和进化系合作完成的一个项目。从2000年开始的简单仿生手臂功能性研究,到中间若干个研究阶段,现在项目已进展到两个仿生手臂带五根手指的阶段。
技术改造的关键部件是气动肌腱,它的张力通过人造神经进行无扭矩传送,人造神经由绝对抗拉断的 Dyneema绳索构成,甚至可将几根绳索结合在一起,连接到所需的终端控制元件。这样,驱动单元可自由放置在身体部位,运动部件也可保持较小的重量。
机器人可通过数据衣服或数据手套进行远程控制,也可通过执行程序设置好的动进行远程控制。

这资料就是介绍资料。研究的技术资料是秘密的,也是不会公开的,也是不会给你的。

6. 仿生机械手臂是生物医学工程的范围吗

计算机二级,三级。英语四六级。

生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科,这是它最大的特点。生物医学工程它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。
“我是今年毕业的生物医学工程。
我只能告诉你,最好就是考生物医学工程和不限专业的这两类。(100%行)
就今年我们专业考上公务员的看,主要是不限专业(因为招生物医学工程的基本没有)
不过有考上的同学报的是卫生执法局的医学类(差点遭刷下来,没关系的话还是危险)(70%行,得看各地怎么执行)
其他还行的就是信息工程,医疗仪器维修等。我考的事业单位(医院)就是医疗仪器维修。 (90%行)
其他基本上就不行了,除非你有很过硬的关系。 ”

7. 仿生机械的意义

仿生机械的意义:利用生物界的许多有益构思来发展技术,机械智能化必将是机构工程的发展方向之一。智能机械是人类千百年来的愿望,这方面的研究必定持久不懈地进行下去。

人们不仅要研究生物系统在进化过程中逐渐形成的那些结构和机能,更要着重揭示其组织结构的原理,评定其机能关系、适应方法、存活方法和自我更新方法等。因为只有这些方法才能使生物系统在复杂的生存环境中具有高度的适应性和生命力。

研究领域

仿生机械研究的主要领域有生物力学、控制体和机器人。生物力学研究生命的力学现象和规律,包括生体材料力学和生体流体力学,生体机械力学和生体流体力学。

控制体和机器人是根据从生物了解到的知识建造的工程技术系统。其中用人脑控制的称为控制体(如肌电假手、装具);用计算机控制的称为机器人。仿生机械学的主要研究课题有拟人型机械手、步行机、假肢以及模仿鸟类、昆虫和鱼类等生物的各种机械。

8. 有没有专卖机械仿生手臂的朋友可控制那种

这个应该是有的,但是我看到的时候是在外国有,中国目前来说可能没有。

9. 焦作一小女孩获赠仿生手,什么是仿生手

仿生手是可以自由活动的假肢手,它是通过肌电信号传感器拾取残肢肌肉的表面的肌电信号来实现对手的动作控制的一种装置。

根据意大利理工学院和意大利国家工伤保险研究所INAIL 假肢中心的科学家团队发表于《科学-机器人》的一篇论文显示,仿生手在速度、力量和灵活性已经有了非常大的提升,还具有稳定、有协调性的的抓握能力,虽然它做出动作的速度仍然低于人手,但是它仍有很大的提升空间。相信在不久的未来,我们可以看到和真手没有明显区别的仿生手。

10. 自动机械表 手动机械表 人工动能表的优劣之处……

1、自动机械表
自动机械表是手动机械表的一种改良,在表里加入了一个摆陀;当在配戴时,表内的摆陀可因手腕的活动而旋转,而达到上发条的效果。

2、手动机械表
手动机械表是靠手动上紧发条来驱动的手表。手动机械表通常由转动表冠,来上紧表内的发条,发条系统释放出动能来驱动手表的计时功能。所有的这些过程都由机械原理和构造来完成。

注:自动机械表和手动机械表都是机械表,区别是自动表不需要手动上发条,优缺点基本相同。
A、机械表的优点是:
经由定期的保养洗油,可使用很长的时间;
B、机械表缺点是:
误差较石英表大,因制作的质量有高低及表内部的机芯易受地心引力的影响而产生误差。通常机械表的误差是以每天差多少秒来计算的,而石英表的误差是以每月差多少秒来计算的。

3、人工动能表,最早是由日本精工手表发明,其工作原理和传统机械手表一样,但是是飞陀带动转子给微型电机提供能量,即主要能够将佩戴时手腕摆动的动能转化为电能储存,也就是半机械半电子结构,也叫人动电能。
A、优点:不需要手动上发条,半机械式比机械式防震更好。
B、缺点:一旦内部微型电机损坏,手表走时误差较大。

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