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摘要
针对恶劣作业环境下传统主从机械手控制系统存在安全性和可靠性较差的问题，研制了一种以单轴工作台和精密压力调节器为主、气动定位装置为辅的机械反馈式主从机械手控制系统。首先，研究了该系统的工作原理并给出了一个工作示例；然后，设计了一种气动定位装置，并对其进行了详细建模；其次，制备了系统的原型实验装置，并单独对气动定位装置进行了阶跃响应实验；最后，对整体系统进行了阶跃响应、重复输入响应和手动单调增加输入响应等多方面特性分析，并将观测结果与仿真结果进行了比较。结果表明：该系统的各种响应结果与仿真结果吻合较好；该系统在气管长度为20 m左右时，阶跃响应的上升响应延迟在0.2 s以内，目标位移的误差约为2.2%;系统通过改变皮带轮齿数，可以任意缩放主机位移并传递给从机，十分适用于作业速度相对较低的应用场合。
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单位南昌理工学院; 机电工程学院; 武汉铁路职业技术学院
