基于6自由度的关节机器人动力学研究

在6自由度关节机器人的结构设计过程中,对6自由度关节机器人的动力学特性进行了研究。建立了六自由度关节机器人的模型,用拉格朗日方法,建立了机构的的动力学方程。结合样机,运用软件对机器人进行仿真分析,给出了机器人各关节转角、关节驱动力矩随时间的变化规律。     

基于ADAMS的搅拌摩擦点焊机器人动力学仿真分析

ADAMS软件在分析机构的运动学和动力学方面有着强大的功能;针对搅拌摩擦点焊机器人的设计问题,首先建立其动力学模型,然后利用Pro/E软件建立了机器人的三维实体模型,将其导入到ADAMS中进行动力学分析,给各个关节运动副加上相应的轨迹曲线方程,使其按照指定的运动方式运动。通过仿真得到并分析了机器人各关节在运动过程中各阶段的动力学特性,为电机系统的精确选型及控制系统的设计等进一步研发搅拌摩擦点焊机器人设备提供了可靠有力的依据,对于保证其机械系统的性能以及提高其可靠性等具有十分重要的意义。     

平面三自由度欠驱动机器人轨迹跟踪控制

对平面3R欠驱动机器人的轨迹跟踪控制问题进行了研究,该机器人有两个驱动关节和一个自由关节.利用拉格朗日方程建立了该机器人的动力学模型.依据该动力学模型,分析了该类机器人的特点,并设计了一种模糊控制方法.控制系统根据模糊逻辑控制器输出量得到主动关节的控制力矩.利用主动关节和被动关节之间的动力学耦合作用,控制被动关节,以实现机器人末端的直线轨迹跟踪任务.采用该控制方法,对控制过程进行了数值仿真,结果表明该方法具有可行性.     

基于逆动力学分析的上下料机器人关键零部件选型

以SCARA型四自由度物料搬运机器人为研究载体,提出一种基于逆动力学分析的机器人关键零部件选型方法.该方法是使用Denavit-Hartenberg参数法建立机器人运动学模型,使用Newton-Euler迭代动力学方程建立机器人的动力学模型,利用数学软件Mathematica建立机器人逆动力学仿真系统,并在关节空间下进行仿真分析,最后获得机器人在运动过程中各关节的功率、扭矩、转速及相邻连杆间的相互作用力等参数的一套机器人关键零部件选型方法.该方法为机器人结构设计以及电机、减速机等关键零部件的选型提供理论依据,同时也适用于其他类型的机器人关键零部件选型.     

仿人机器人腰部机构的动力学建模、控制与仿真

本文介绍的仿人机器人具有差动腰部机构,它除了受自身的动力学影响以外,还受到手臂和车体运动以及外力、外力矩等对腰部机构关节力矩的影响.笔者利用高效牛顿-欧拉算法完成了仿人机器人的整体建模;在不考虑各关节间耦合运动的情况下,对整体动力学模型进行适当简化,得到了腰部机构的动力学模型.简化后的动力学模型既反映了机器人车体、腰部及双臂的动力学关系,又大大地减小了计算量,易于实现基于动力学的控制算法.基于动力学模型,给出了腰部机构PD伺服轨迹跟踪控制算法,并结合计算力矩方法用于补偿腰部机构两关节受到的力矩扰动.仿真分析表明,该控制方法可以明显提高腰部机构的位置跟踪精度,并提高仿人机器人的整体作业精度.     

基于Robotic Toolbox和ADAMS的机器人运动学及动力学仿真

对国产机器人BRIR801-5进行运动学分析,采用MATLAB工具箱Robotic Toolbox对机器人进行了建模仿真,通过轨迹规划得到关节位移、角速度、角加速度曲线,利用ADAMS软件对机器人进行了动力学仿真,得到关节力矩曲线,验证理论分析正确性和机器人机构设计的合理性,为机器人结构设计和仿真提供参考。     

基于MATLAB的3P2R型装配机器人运动特性分析

针对数据接口体积小及装配精度高的特点,设计了一种3P2R型装配机器人,并利用SolidWorks绘制三维模型。运用MDH法、齐次坐标变换,建立了机器人正逆运动学方程,通过计算验证了运动学正解的正确性。采用Matlab Robotics工具箱对机器人装配作业进行了运动学仿真,通过对末端夹爪运动轨迹、各关节速度及加速度曲线的分析,从而证明机器人设计参数的合理性。研究结果验证了机构运动的可行性,为机器人动力学分析及控制系统设计提供了理论依据。     

基于SimMechanics的仿人机器人运动学仿真

利用Matlab／SimMechanics机构仿真工具建立了仿人机器人机构的仿真模型,并由模型图直观地观察仿人机器人的动态步行过程,求出了机器人躯体重心的角加速度和髋关节的扭矩变化图。建立了仿人机器人的瞬时状态的平面五杆机构运动模型,根据Kane法求解出了机构的动力学方程。在机构分析中应用SimMechanics仿真工具,为机械系统的仿真提供一种十分简便的方法。     

铁路货车摘钩机器人的动力学分析与仿真

针对编组站驼峰摘钩问题,设计一种三自由度行走式摘钩机器人.在上关节处建立各连杆的坐标系,用D-H参数法推导出机器人的运动学方程,同时用拉格朗日法建立机器人的动力学方程.在Pro/E软件中建立摘钩机器人的三维模型,并将其导入ADAMS软件进行动力学仿真,得到摘钩机器人各关节的力/力矩-时间曲线.与理论计算结果进行对比,表明所建立的摘钩机器人的动力学方程是正确的,进而说明该摘钩机器人的结构可行.     

基于运动影响系数的并联机器人动力学仿真

为了优化风洞6_PUS并联支撑机器的动力学设计参数,基于运动影响系数和拉格朗日动力学方法,推导了一种6_PUS并联机器人的动力学方程。并基于ARMSTRONG摩擦模型,分析了这种高耗散能并联机器人的动力学特性。通过仿真发现:摩擦功耗是该机构动力的主要部分,且力具有峰值特性,滑块的运动速度和加速度具有对称性。仿真结果为该并联支撑机器人的设计提供了参考。     

液压缸双梁铰接式剪叉机构动力学及运动学分析

对液压缸双梁铰接式剪叉机构进行动力学及运动学分析,推导出液压缸活塞运动速度与剪叉机构升降平台速度的关系式及活塞推力与机构载荷的关系式,并根据实例计算结果描绘出恒定载荷下活塞推力与剪叉机构升降平台速度随平台起升高度变化曲线,为液压系统流量、压力的确定以及液压缸优化布置提供了理论依据。     

多功能轿运车后举升机构改进与分析

某型号多功能半挂轿运车在中位举升过程中存在举升吃力、卡顿不平顺现象。为改善其举升性能、提高举升效率,采用后推连杆组合式举升机构代替现有的后举升机构,并对2种举升机构进行了运动学仿真与有限元分析。结果表明：采用后推连杆组合式举升机构,轿运车举升过程更省力、平顺,并且关键部件的受力显著改善,降低了所需要的油缸推力。通过样车举升试验,进一步验证了新结构的合理性。     

水泥混凝土整平机自动升降液压系统仿真研究

水泥混凝土整平机自动升降液压控制技术对于降低人工作业误差、提高平整作业的精度和质量非常关键.为了便于开展进一步的相关研究,进行自动升降液压控制系统仿真.首先运用ADAMS软件建立整平机整平板和激光接收器系统模型并进行仿真,论证了动力学模型可以很好地实现激光接收器与整平板的自动升降功能;然后运用AMESim软件进行整平板...     

一个新的动态再结晶过程的分析模型

应用不可逆热力学方法，本文建立了一个新的动态再结晶过程的分析模型。在这个模型中根据动态再结晶重复形核有限长大机理，分别考虑原始晶粒和再结晶晶粒分布的变化。由于模型不考虑再结晶晶粒形成细节，所以本模型也适用于由亚晶直接转变成新晶粒的情况。这种情况中只有晶界能增加并无明显晶粒长大。由此模型导出了再结晶体积分数及有关晶粒尺寸的演化方程。将这些演化方程插人到作者给出的考虑不同变形机制的热塑性本构关系中，便得到了有动态再结晶过程伴随的热塑性本构关系。这一本构关系不仅适用于一般的热加工变形，还适用于动态再结晶引起晶粒细化所造成的变形机理改变的热变形过程。最后给出一些算例并对一些有关问题进行了讨论。     

杠杆平衡式起升机构的动力学建模与特性分析

针对起升机构中多级缸换级冲击的问题,提出使用单级缸的杠杆平衡式起升方案。采用几何分析方法,建立了机构的数学模型;通过轨迹规划优化了起升过程;利用ADAMS软件仿真验证了该模型的正确性;最后通过与传统三铰支点直推式起升机构进行对比仿真,分析表明:杠杆平衡式起升机构与三铰支点直推式相比,前者的起升推力大,但是能缩短驱动缸的伸出位移,减小最大速度和最大加速度,保证了起升过程中驱动缸的平稳性和快速性,减少了对负载的冲击,此机构在轻型负载起升机构中能够得到较好的应用。     

基于Simulink液压举升缸内部缓冲机构设计分析

液压举升系统缓冲回路不仅使得系统结构复杂,而且无法实现整个举升行程的全覆盖,当运行到行程终点时,无法实现缓冲。自卸式车辆由于在举升终点要实现平稳卸货,因此需要采用其他方式实现缓冲。根据自卸车液压举升机构的结构特点,对缓冲装置进行设计,在液压缸的端部设计缓冲装置,对其工作过程进行分析,基于Simulink搭建系统的分析模型,对举升缸速度变化及各腔压力变化进行分析,并搭建液压举升机构试验台,对缓冲装置性能进行分析。对比分析可知:针对自卸车车辆设计的缓冲装置很好地实现各种举升工况性能的要求;缓冲装置作用使得系统在最大压力和最小压力均能实现稳定缓冲;举升缸伸长量模型分析结果和试验分析结果基本一致,表明设计分析的可靠性,为同类设计提供参考。     

重型桶装物品搬运码垛机器人的设计与研究

阐述了搬运码垛机器人的机构组成、工作原理，讨论了以可编程控制器为核心的机器人控制系统，分析了起升机构的动态响应。该机器人具有结构精巧、控制可靠、运行平稳、价格低廉的特点，适合于企业、仓库、码头等推广使用：     

超声珩磨颤振单颗磨粒动力学模型的研究

颤振是影响磨削加工稳定性及加工质量的重要因素之一,对于超声珩磨稳定性的研究主要通过动力学模型.在提出对超声珩磨单颗磨粒的基本假设和分析再生型颤振产生机理的基础上,建立了超声珩磨颤振单颗磨粒三维多自由度非线性动力学模型,并简化了轴向和径向超声振动单颗磨粒的动力学模型及其方程,为进一步探求有效的抑振、消振方法提供了依据.     

以边料为原材料的吊环复合模具结构设计

针对某公司一款产品上的零件——吊环,分析了其结构和材料特性,以及生产工艺。根据吊环的结构形状、尺寸精度和装配精度等要求,设计了由切断、绕弯、折弯3套工序模具组成的复合模具。并制造了一个简易料架作为连冲模具的料架,可以将不规则的边料放置在料架上,再通过一个简易的校正、送料机构,使边料表面变得平整。将简易料架、校正与送料机构和复合模具组合在一起,构成连冲模具。在模具上安装吹气孔,通过高压气体将吊环从模具上吹走。这套针对吊环生产的连冲模具的结构简单、开发成本较低、送料机构简单实用,所生产的吊环能满足公司的实际需求,故障率低,且能有效利用公司的边料,减少浪费。     

自动化伺服电机选型

本文介绍了提升用的伺服电机驱动机构的计算方法和步骤,详细计算了滚珠丝杆机构和齿轮齿条机构的提升受力情况,在不同的传动结构下,伺服电机的选型,通过滚珠丝杠的负载计算和齿轮齿条的负载计算的对比,可以得出负载相同的情况下,电机功率和型号可以相互借鉴。