荔枝采摘机械手机构设计及运动学仿真

为促进荔枝采摘机械化,基于荔枝的生物学特性与栽培方式,对荔枝采摘机械手进行了机构设计,确定了其结构形式和自由度数目;采用D-H坐标系建立了荔枝采摘机械手运动学模型,通过反变换法和分析机械手机构及末端连杆的位姿特性求得运动学方程的逆解,为机械手运动控制提供了理论基础;运用Matlab软件对其进行了运动学仿真,验证了机械手连杆参数设计和轨迹规划的合理性,为荔枝采摘机械手的进一步研制提供了理论基础.     

一种四自由度水下机械手设计与运动学分析

针对实验室现有水下机器人BlueRov2的工作要求,设计一种用于搭载水下机器人的四自由度水下机械手。通过Solid Works构建机械手的三维模型。根据机械手的结构特点,采用D-H参数法建立机械手的坐标系,并对其进行正运动学和逆运动学分析。最后基于Matlab中的Robotics toolbox工具箱对机械手的运动状况进行仿真。图像表明连杆参数的设置及关节的转角范围合理,利用蒙特卡洛法计算的机械手工作空间可行。     

基于MATLAB六轴喷涂机器人运动仿真研究

喷涂机器人的运动学研究是动力学控制和轨迹规划的理论基础。为对喷涂机器人的运动学进行具象化研究,以埃夫特公司提供的GR6150型喷涂机器人为研究对象。GR6150型机器人是一款六轴喷涂机器人,也是应用非常广泛的多自由度喷涂机器人。根据机器人外形结构,采用D-H法建立坐标系,对GR6150型机器人进行正、逆运动学求解和分析。利用Matlab对GR6150型机器人建立机器人六轴连杆模型,同时对机器人进行正运动学仿真分析,从而验证了运动方程的合理性和连杆模型的正确性。该研究为验证六轴机器人的运动学研究提供了有效方法,也为动力学研究奠定了理论基础。     

基于CATIA V5的工业机器人运动学仿真研究

机器人三维运动仿真是当前机器人研究领域中重要的研究方向之一.利用高端三维CAD软件对六自由度M_6iB机器人建立三维运动仿真模型.采用D-H参数法建立了连杆坐标系下的机器人运动学模型,并利用Matlab编写了运动学方程的变换矩阵,最后利用软件对机器人的运动进行分析.研究了运动学方程的求解,基于CATIA V5的DUM中...     

工业机器人的运动学分析与仿真

为了更加精准地控制工业机器人,使其能按照预定轨迹完成规定任务,以典型的六自由度串联机器人为研究对象,对其运动学进行分析和研究.基于改进D-H参数法建立各连杆固连坐标系,确定D-H参数;推导出机器人的运动学方程,建立数学模型,并用代数法进行逆运动学分析计算,求解出各个关节角度;利用Matlab中Robotics Toolbox工具箱进行正逆运动学仿真分析,并验证建立模型的正确性.结果表明,该六自由度机器人运动学分析正确,为之后研究机器人的运动控制奠定了基础.     

六自由度钻杆装卸机械手运动学研究

现有工程钻机机器人采用人工装卸方式换接钻杆,其工作效率较为低下且存在安全隐患。为提高钻机的钻杆换接效率,设计了一种六自由度钻杆装卸机械手。在此基础上,利用笛卡尔坐标系建立了机械手的运动学方程,并采用遗传算法运动学方程进行了求解。进一步通过UG软件建立了钻杆装卸机械手虚拟样机模型,并提出了同步驱动和依次驱动两种驱动方案,同时在两种方案下对钻杆装卸机械手的运动学进行了仿真分析,分析结果表明:运动学方程逆解和连杆参数设计正确;机械手同步驱动方式在运动特性方面优于依次驱动方式。研究成果为实现工程钻机人钻杆的自动装卸提供理论基础。     

基于递推算法的水下机械手静力学分析

当机器人的机械手通过与末端连杆相连的手爪推动物体或支撑负载时．或者在考虑机械手自身结构设计时，都需要分析机械手在静态下的力或力矩平衡问题，也就是要确定为了维持平衡时机械手的各个关节必须给出的力或力矩。文中以具有规范杆的SIWR-Ⅱ型水下机械手为研究对象，通过统一坐标的建立给出了该机械手的运动学方程．基于连杆静力分析，用关节力矩递推算法计算SIWR-Ⅱ型水下机械手的各关节力和力矩、利用Matlab计算，表明该方法有效可行．可供相关研究人员参考。     

六自由度工业机器人的建模与仿真

当前,工业机器人已被大量地应用于现代化制造的生产过程中。随着科技与制造业的蓬勃发展,工业机器人将获得越来越广泛的应用,因此对工业机器人展开研究具有极其重要的意义。针对六自由度工业机器人SD700进行建模,采用改进DH法建立连杆坐标系,在此基础上构建正逆运动学方程。运用Matlab中的Robotics工具箱建立了该机器人的仿真模型,对其运动学与轨迹规划进行了仿真实验,验证了正逆运动学求解的正确性,为后续运动规划与控制的研究提供了运动学参考。     

磨机换衬板机械手结构设计及运动学分析

磨机换衬板机械手是更换球磨机内部衬板的重要设备,针对筒体入口直径为1.1m的球磨机,设计了磨机换衬板机械手,利用Solid Works建立了磨机换衬板机械手三维模型,采用D-H方法对机械手结构和连杆参数做出分析,构建了运动学方程。在Matlab环境下,运用Robotics Toolbox工具箱对磨机换衬板机械手建模仿真,获取机械手末端空间轨迹曲线、关节位移和速度曲线,仿真结果表明机械手能够完成预期目标,证明了磨机换衬板机械手结构设计的合理性,同时为机械手接下来的动力学、轨迹规划等研究提供了理论分析的依据。     

基于Matlab的Staubli TX200机器人运动学研究

对Staubli TX200型号机器人的运动学进行研究,采用标准的DH建模方法,根据机器人的结构尺寸,建立机器人的连杆坐标系,分析得到该机器人的DH参数;用Matlab Robotics工具箱建立机器人的运动学模型;并将模型所得结果与Staubli CS8控制器所得数据进行对比,以验证模型的正确性。机器人模型的建立为后续对机器人的控制、轨迹规划奠定基础。     

平面连杆机构运动精度可靠性及灵敏度分析

针对平面连杆机构传动路线长,存在较大的积累误差,对机构的运动精度产生的影响不容忽视的问题,提出了加工误差、结构变形、装配间隙及铰链磨损多因素耦合作用下运动机构精度可靠性分析的建模方法及求解流程。用动量交换法建立铰链间隙的碰撞模型后对机构进行动力学分析,基于动力学分析结果,利用胡克定律及有限元法分析部件变形,利用Archard磨损模型分析铰链的磨损量。在此基础上,给出了加工误差与部件变形影响下杆长的分布参数以及装配间隙与铰链磨损影响下铰链间隙的分布参数,然后将铰链间隙用无质量连杆模型替换,建立并求解机构的运动方程。通过对飞机舱门收放机构的算例分析,得到了该机构在不同收放次数下的运动精度可靠度及对应的可靠性灵敏度,并给出了制造维护建议,证明了方法的可行性。     

关节式坐标测量机关节轴晃动导致测量误差的分析及建模

针对关节式坐标测量机测量精度不易保证的问题,在讨论导致关节式坐标测量机测量误差的各种原因的基础上,对关节晃动导致的测量误差进行了定量分析,建立了测头的测量运动方程和因关节晃动引起的测量误差的数学模型。     

关节式坐标测量机测量误差分析

在全面分析了导致关节式坐标测量机测量误差的各种原因的基础上，针对每种误差提出了解决措施。建立了测头的测量运动方程和关节晃动引起的测量误差的方程。     

含局部闭链的弧焊机器人操作臂运动学方程的建立

讨论的弧焊机器人的操作臂可以看成是一个含局部闭链结构的开式运动链，采用Denav．it-Hartenberg方法建立弧焊机器人的坐标系，建立操作臂的运动学方程。     

机械式挖掘机挖掘轨迹的确定

挖掘轨迹是机械式挖掘机挖掘理论研究中的重要内容,铲斗只有沿着合理的挖掘轨迹运动,才可以实现高效和低耗作业.分析了等切削角对数螺旋线轨迹模型的不足,并在此基础上以工作机构的运动关系为出发点,利用机构运动学理论及坐标变换理论,分别以2种途径推导了挖掘轨迹方程.利用MATLAB软件模拟了机械式挖掘机的挖掘轨迹,并用ADAMS软件进行了虚拟样机运动学仿真和验证.仿真结果与轨迹方程的模拟结果一致,验证了轨迹方程的正确性.     

少自由度并联机床的自由度配置

论述了并联机床各分支杆的约束自由度对运动平台自由度的影响,提出了主动链和约束链的概念。在此基础上,讨论了链的自由度同关节自由度的关系、确定约束链机构和各主动链分支杆的关节型式等问题,并给出了并联机床自由度配置的设计实例     

一种新型的空间仿生机械腿的机构设计与研究

调查目前仿生机器人的研究现状,提出一种空间仿生机构和可变形腿运动机构。该机构具有运动灵活、自由度少、适应性强的特点。利用D-H矩阵分析法和直角坐标分析法对该机构的基本运动单元的运动学进行了理论分析,并给出了运动方程。利用SolidWorks三维造型软件进行了机构的三维建模与干涉检查,利用ADAMS软件建立了这种新型的仿生机器人的虚拟样机,进行了基本运动单元的运动学仿真。根据机构的位移矩阵变换原理,进行了轨迹的对比分析,提出可变形腿机构。     

A dynamical Bragg equation for high-order Laue zone reflections

A dynamically corrected Bragg equation for high-order Laue zone (HOLZ) reflections is derived directly from the Bloch wave formalism instead of the geometric argument used to deduce the kinematical Bragg condition. It differs from the kinematical Bragg equation by replacing the plane wave vector in the kinematical equation with the Bloch wave vectors. This dynamical equation reduces to the kinematical equation when the crystal potential is zero. It also demonstrates the occurrence of dynamical shifts for the HOLZ reflections but their absence for the zero-order Laue zone (ZOLZ) reflections in the symmetrical Laue case.     

具有关节柔性和臂柔性的机器人操作受限物体的动力学建模

针对具有柔性关节和柔性臂的机器人操作受作业环境约束这种情况,基于绝对坐标建立了系统的动力学模型。根据物体与作业环境的约束关系,推导出系统的正动力学模型。以期望的被操作物体的轨迹和所期望的物体与环境的作用力为边界条件,推导出了系统的逆动力学模型。对于给定的任务,所提出的逆动力学模型可求出柔性机器人的理想输入。而所提出的正动力学模型可用于数值仿真。通过对具有三柔性关节和三柔性臂的机器人臂进行仿真,验证了该方法的有效性。     

Synthesis of a complete set of contracted graphs for planar non-fractionated simple-jointed kinematic chains with all possible DOFs

The contracted graph shows the primary topological structure of kinematic chains and is the foundation for constructing kinematic structures of mechanisms. In this paper, a fully-automatic method is proposed to synthesize a complete set of contracted graphs for planar non-fractionated simple-jointed kinematic chains with all possible degrees of freedom. First, based on the 4-parameter index and link assortment array, the relationships of link assortment arrays and non-fractionated contracted graphs for different types of kinematic chains are revealed. Then, the general steps to generate the adjacency matrices of contracted graphs from the synthesis equation set are given. Efficient methods to detect fractionated structures and isomorphism are also addressed. Finally, a human-machine interactive synthesis program is developed, and the complete list of both contracted graphs and valid contracted graphs for planar non-fractionated simple-jointed kinematic chains with up to 19 links and all possible degrees of freedom is presented for the first time.