基于Adams和Matlab的自平衡机器人仿真

首先简述了机器人仿真研究的现状,以及机械系统动力学分析仿真软件Adams及Simulink在机器人仿真上的应用.然后应用拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,应用Adams和Matlab对自平衡机器人进行了联合仿真.仿真结果表明,基于Adams和Matlab的自平衡机器人具有较好的动态特性.     

基于ADAMS和MATLAB的机器人联合运动仿真

运用三维CAD软件Solid Works建立了一款四自由度SCARA型机器人的实体模型,应用多体系统动力学仿真软件ADAMS对其进行运动学仿真分析;接着通过ADAMS与MATLAB的接口模块,在MATLAB中构建机器人的联合仿真控制系统,分别以阶跃函数和正弦函数为输入,采用PID方法控制机器人关节位置,实现基于ADAMS和MATLAB的机器人联合运动学仿真。仿真结果显示,该机器人能够按照期望的驱动运动且轨迹跟踪特性良好。     

码垛机器人的动力学仿真及控制研究

动力学是高速码垛机器人设计过程中必须考虑的问题,但要建立机器人精确的动力学模型比较困难.通过UG建立机器人实体模型,并将其导入ADAMS,在仿真环境中调整相应参数,得到机器人的动力学仿真模型,再利用SIMULINK建立控制框图,通过两者的结合进行机器人控制系统仿真.机器人控制算法采用基于CMAC与PID的复合控制,仿真结果表明该复合控制算法可有效地用于机器人实时控制.与传统PID控制算法相比较,机器人的响应速度、控制精度,鲁棒性等动态特性得到了明显的提高.     

基于MATLAB/Simulink的机器人运动学仿真

利用MATLAB/Simulink仿真软件对机器人的运动学仿真进行研究,提出基于机构仿真工具SimMechanics的运动学仿真和基于MATLAB函数的运动学仿真,并以平面两关节机器人为例比较了各自的特点。这两种仿真方法对于复杂多关节机器人也同样适用。     

四足除草机器人的ADAMS与MATLAB联合仿真

为进行非化学田间除草,设计了一种四足除草机器人。对该除草机器人进行虚拟样机建模和动力学仿真,目的是提高四足除草机器人设计的效率与可靠性。在ADAMS中建立四足除草机器人的机械动力学模型,并运用ADAMS与MATLAB/Simulink联合仿真技术对其参数进行控制中的参数整定。通过此方法,可以初步确定四足除草机器人在行走过程中的PID参数及所需要的驱动力。ADAMS和MATLAB/Simulink联合仿真方法面向多领域,仿真结果逼真并且接近实际系统,为四足除草机器人物理样机的研制提供依据,解决了传统设计过程中机械和控制系统不匹配问题。     

基于ADAMS的自平衡物流机器人仿真

为了得到能够快速、准确和稳定地控制自平衡物流机器人的算法,先在三维绘图软件SolidWorks中建立自平衡物流机器人的机械结构模型,并应用拉格朗日方程法建立了该机器人控制系统的参数数学模型,将机械结构简化后导入到ADAMS软件中建立其虚拟仿真模型,然后应用ADAMS软件自带的控制仿真功能对自平衡物流机器人进行了PD控制方法的建立和仿真。仿真结果表明,所设计的控制方法能够基本实现物流机器人的平衡,并且整个系统具有较好的动态特性。验证PD控制算法时,利用ADAMS软件仿真比利用Matlab软件和ADAMS软件联合仿真更便捷、快速。     

仿人机器人抬起重物的运动学仿真

以仿人机器人运动学为基础,运用Danevit-Hartebeng方法,建立了仿人机器人的运动坐标系。将仿人机器人抬起重物的运动分解为下肢运动和上肢运动。基于人体抬起重物的实际动作姿态,运用MATLAB Robotics Toolbox建立仿人机器人的运动学仿真模型,并对机器人各关节角度进行轨迹规划。最后建立仿人机器人的三维模型,并运用虚拟样机软件ADAMS对轨迹规划结果进行仿真。结果表明,对仿人机器人搬运重物的运动轨迹规划是可行的和精确的,为仿人机器人搬运重物的后续研究提供了参考。     

基于MATLAB的工业机器人运动学仿真研究

采用D-H方法建立了IRB140机器人数学模型,构建了运动学方程并对方程进行了求解。利用MATLAB的机器人工具箱建立了机器人三维模型,通过编程实现了对机器人模型的检验,经过对运动学方程的求解结果和滑块控制图所设定数值的比较,其误差很小,验证了模型的可靠性;对机器人运动学正逆解进行了仿真得到了各种有效的仿真数据,为后续动力学研究和轨迹规划打下了基础。     

基于MATLAB的非球型手腕6R喷漆机器人手臂参数优化设计

针对某一具体型号的轿车车身,将喷漆机器人的大臂、小臂简化为无质量的连杆,建立了优化连杆参数的数学模型,并利用MATLAB语言编程进行了求解.同时,基于优化后的连杆参数,对喷漆机器人的工作空间进行了仿真,仿真结果证明所设计的手臂能够满足工作要求.     

基于MATLAB的路锥收放机器人运动仿真研究

路锥收放机器人是全自动交通路锥收放车上的一个重要机构,负责按照一定的规律把路锥从车上放下,还可以自动将路锥从地面收起,放到车上指定位置.按照设计指标对收放机器人进行了参数设计,讨论了该机器人的运动学问题,然后在MATLAB环境下,用RoboticsToolbox对该机器人的轨迹规划进行了仿真,通过仿真,观察到机器人各个关节的运动,并得到了所需的数据,仿真结果表明所设计的参数是正确的,能够达到预定的目标.     

仿生拱泥机器人运动过程计算机仿真研究

提出了利用计算机仿真技术研究仿生拱泥机器人运动规律的思想。以建立的仿生拱泥机器人运动数学模型为计算机仿真模型,对仿生拱泥机器人工作时的运动过程进行了计算机仿真研究。编制了大量仿真程序,获得了较好的仿真结果。通过运行相应的仿真程序,可以在计算机上直接观察到仿生拱泥机器人运动的全部过程,也可以观察到仿生拱泥机器人各部分工作的逼真情况。在此基础上,可以进行仿生拱泥机器人运动学、动力学仿真和仿生拱泥机器人虚拟样机的研究工作。同时,相应的研究工作也为改进基于蠕动原理仿生拱泥机器人试验样机的设计,并为设计基于蠕动原理仿生拱泥机器人工作用机和进行仿生拱泥机器人的应用分析奠定一定的理论基础。此外,这些工作也为研究其他仿生机器人提供了一定的条件。     

拱泥机器人运动特性分析与仿真

针对拱泥机器人在泥土环境中前进时所受转向阻力矩大的特点,结合并联机构承载能力强、运动反解容易等优点,提出采用Tricept型并联机构作为拱泥机器人转向机构的方案,以提高拱泥机器人的驱动能力.给出拱泥机器人机构的整体方案,建立拱泥机器人各杆件坐标系的变换矩阵.通过对拱泥机器人运动特性的分析,建立拱泥机器人运动轨迹的数学模型,利用计算机仿真技术模拟出拱泥机器人运动的整个过程,并给出拱泥机器人在有无障碍物情况下转向关节的角度变化.仿真结果为拱泥机器人在机构设计与路径规划研究等方面提供了依据,为拱泥机器人的运动学、动力学的分析与仿真以及虚拟样机的建立打下了一定的理论基础,同时也为其他仿生机器人的运动特性分析提供了一种有效方法.     

仿生拱泥机器人运动数学模型研究

介绍了基于蠕动原理仿生拱泥机器人的用途和基本工作原理。对基于蠕动原理仿生拱泥机器人的运动路线进行了分析,并推导出运动路线的表达公式。在此基础上,分段建立了基于蠕动原理仿生拱泥机器人整体运动的数学模型。这些数学模型可以用作基于蠕动原理仿生拱泥机器人运动过程计算机仿真研究的仿真模型,同时也为改进基于蠕动原理仿生拱泥机器人试验样机的设计打下了一定的数学基础,并为设计基于蠕动原理仿生拱泥机器人工作用机和进行仿生拱泥机器人的应用分析打下了一定的理论基础。     

蠕动转向机构的设计与分析

拱泥机器人是一种能在水下泥土环境中按照规划轨迹完成攻打千斤洞作业的新型水下特种机器人,蠕动转向运动的实现是拱泥机器人设计中的一个重要环节.为了有效地实现拱泥机器人的转向运动,根据并联机器人机构结构综合理论,设计3自由度蠕动转向关节,该关节具有推进、跟进和转向3个功能,运动过程分为推进动作和跟进动作两个部分.分别针对两种动作的运动学逆问题进行详细分析,给出数学模型及其求解过程,并建立该关节的虚拟样机模型.利用MATLAB软件求解运动学逆问题,利用ADAMS软件求解运动学正问题,并对关节运动学正逆问题进行实例分析.仿真数据表明,该关节设计合理,数学模型正确,为拱泥机器人的运动学、动力学及优化设计研究打下了基础,并为控制系统的设计提供了理论依据.     

二阶波浪力的仿真计算

水下机器人在浅水水域受到浪流的影响比较大,其中波浪所产生的二阶波浪力对水下机器人的姿态影响很重要,在二阶波浪力的扰动下,将产生相应的低频非线性运动。而二阶波浪力的计算直接与它的振幅相关。首先研究了二阶波浪的仿真及运算,然后利用得到的波浪信息进行二阶波浪漂移力的计算并对其进行了仿真,给出了波浪力参数随浪向角变化的结果。该研究结果为水下机器人控制系统的设计奠定了基础。     

基于VRML-JAVA的机器人运动仿真研究

随着微机性能的提高 ,虚拟现实仿真已能在微机上进行。本文对运用VRML JAVA技术在微机上进行机器人运动仿真进行了研究 ,提出了运用CAD软件造型来构造虚拟环境 ,然后用JAVA EAI接口控制虚拟机器人运动的方法 ,在此基础上对S70 0工业机器人进行了建模和运动仿真。结果表明在微机上实现一个跨平台、网络化的仿真平台是完全可行的 ,这样的系统将可应用于机器人离线规划和编程及可视化教学等领域。     

机器人仿真系统运动学逆解算

对目前应用的机器人运动学方程进行分析研究 ,揭示了采用传统运动学建模方法建立的运动学方程中存在的问题 ,并提出了改进措施。结合遥操作机器人仿真系统进行计算机仿真 ,结果表明了改进措施的正确性     

非时间参考的类车机器人定点跟踪控制

针对移动机器人控制研究中的小车速度与加速度饱和限制现象,提出了非时间参考的定点跟踪控制方法。选择随时间单调递增的非时间变量为转向控制律变量,摆脱了移动机器人速度与加速度对控制律的时域限制。在Simulink中建立控制逻辑并进行了单目标点与多目标点连续跟踪仿真。单目标点跟踪仿真结果表明,对于任意初始状态机器人,提出的定点跟踪控制方法均能使小车到达目标状态。多目标点连续跟踪结果表明,可将定点跟踪控制策略应用于类车机器人的路径跟踪控制。     

五自由度教学机器人的运动学分析及仿真

使用常规的D-H参数法对五自由度教学型机器人进行了运动学分析.在此基础上,利用MATLAB中的SimMechanics工具箱结合Simulink软件包,建立了机器人运动学仿真模型,仿真实验表明,该模型可以方便地得到机器人的运动轨迹及坐标参数,并可以直观地观察机器人的动态运动过程,有利于机器人的分析和优化设计.     

小型弹跳机器人的研究

弹跳机器人可以跃过数倍于自身尺寸的障碍物或沟渠,与原有的运动方式结合可以大大提高机器人的活动范围和对地形的适应能力。本文研制了一种具有轮式移动能力的弹跳机器人,集合了轮式移动和弹跳运动的优点,是对运动复合的有益尝试。同时对该机器人的运动能力做了仿真分析。结果表明该机器人具有极强的运动和生存能力。