仿人机器人的腰部结构设计及动力学分析

针对目前市场上机器人各运动关节都需要靠伺服电机驱动的情况,设计了一台具有躲闪功能的仿人机器人。采用单电机驱动并通过控制电磁离合器的状态,实现腰部关节的运动,最终完成机器人的躲闪动作。为了验证其主要零部件选型的正确性和结构设计的合理性,运用拉格朗日函数对机器人躯干结构进行了动力学研究;然后利用ADAMS软件对机器人虚拟样机进行动力学仿真分析,得到相应的关节转矩曲线;最后,完成机器人实物装配并通过实验测试对机器人躲闪功能进行了验证。     

基于SolidWorks仿真的舞蹈机器人设计

以舞蹈机器人的设计为实例，介绍了SolidWorks的三维造型，虚拟装配，运动仿真等功能在机械产品开发设计中的应用。     

一种仿人机器人头部的机械结构设计与动态仿真

仿人头部的机械结构设计一直以来都是仿人机器人设计的重点和难点.由于头部空间狭小,运动机构较多,需要在有限的空间里完成相对复杂的结构设计且各运动之间不允许干涉.针对这些问题,主要介绍了一种基于Pro/E的仿人机器人头部结构设计,按照真人尺寸完成了机器人头部的虚拟装配和静态情况下的干涉检验,对机构的运动形式进行了动态仿真分...     

基于虚拟样机技术的并联机器人机构运动仿真

以先进制造中的机器人工作平台为应用背景,研究一种具有四个自由度的新型并联机器人机构。对这种机构的结构作了简要介绍,运用虚拟样机技术,在SolidWorks软件平台上构建该并联机器人机构模型。按照机构的结构几何尺寸,利用SolidWorks创建零件并进行虚拟样机装配,直接在运动仿真模块COSMOSMotion中,通过设定原动件运动参数进行运动仿真,并对仿真结果进行分析。分析结果证明完全可以运用SolidWorks软件完成并联机构的虚拟样机三维实体建模和运动特性分析,为并联机构的实际样机的试制奠定了基础。     

行星轮爬壁机器人的设计、运动分析及动态仿真

以新型的行星轮爬壁机器人为研究对象,介绍了行星轮爬壁机器人的工作原理、机构运动方案设计、结构尺寸设计及运动分析等内容,完成了机器人机构运动方案设计及其机构整体尺寸设计,并对它进行了运动分析。分别详细阐述了基于Solid Edge和UG对行星轮爬壁机器人进行的三维建模、虚拟装配和动态仿真以及它的完善,得到了行星轮爬壁机器人的爆炸图、干涉分析报告及动态仿真动画。     

行星齿轮机构的虚拟装配方法研究

为解决行星齿轮虚拟装配中的准确定位问题,针对单行星轮机构的干涉问题,提出对齐装配面确定装配关系的基本方法,针对多行星轮装配问题,推导了行星轮的相对转角公式,提出了一种多行星轮虚拟装配的方法。最后以机器人用RV250减速器为例,完成了无干涉装配,为机构运动和动力学分析打下了基础。     

行星齿轮机构的虚拟装配方法研究

为解决行星齿轮虚拟装配中的准确定位问题,针对单行星轮机构的干涉问题,提出对齐装配面确定装配关系的基本方法,针对多行星轮装配问题,推导了行星轮的相对转角公式,提出了一种多行星轮虚拟装配的方法。最后以机器人用RV250减速器为例,完成了无干涉装配,为机构运动和动力学分析打下了基础。     

基于Pro/E和ADAMS的欠驱动苹果采摘机械手运动学仿真分析

将欠驱动技术应用于农业采摘领域,欠驱动手指作为水果采摘机器人的末端执行器.对手爪的抓取力进行了分析,利用Pro/E完成对苹果采摘机械手的虚拟设计与装配;利用ADAMS对机械手进行运动学、动力学仿真,获得其速度、加速度和接触力的变化情况曲线,仿真结果表明,机械手的设计符合要求,并为实现机械手的控制提供了重要依据.     

摩擦接触约束下的微小管道机器人管内运动稳定性分析

针对管径为15～20 mm的细小管道,提出一种新型蠕动式微小管道机器人设计方案,虚拟样机仿真发现机器人管内运动存在不稳定情况.为进一步指导设计、优化系统结构,建立该机器人受摩擦接触约束条件下管内运动的动力学模型,利用线性互补理论对其进行降阶处理,讨论其解的存在性和唯一性问题,利用Kelvin接触模型和奇异摄动理论揭示受限机器人降阶模型接触力稳定性的附加条件,利用该模型对机器人在直管运动的稳定性情况进行仿真,根据仿真结果对机器人结构提出改进方案.通过虚拟样机仿真和试验验证理论分析的正确性及结构改进的合理性.     

"穿地龙"机器人转向机构虚拟样机研究

"穿地龙"机器人是一种特种机器人,主要由锥形头部、转向机构、冲击装置三部件组成,能够实现PE或PVC管、电缆、光缆等中、小直径管线的地下非开挖铺设,有广泛的应用前景和开发价值.文中介绍了"穿地龙"机器人的转向机构,叙述了该机构中头部的摆动原理,建立了头部质心的运动方程,并运用虚拟样机技术对转向机构进行了虚拟装配和对头部质心的运动进行了仿真研究,可得出虚拟装配无干涉和可实现头部质心的各种位姿变化,验证了该转向机构的可靠性,可为"穿地龙"机器人的总体设计提供参考.     

舞蹈机器人的脊骨式颈椎建模及运动分析

基于对舞蹈机器人开发和研制的目的,通过对脊骨式颈部的机构原理分析,建立了数学模型,进行了运动学分析。并对在该柔性机构的运动系统和分析的基础上进行了控制分析。为机器人的灵巧颈部的优化设计提供了借鉴。     

基于鼓点自由识别的小型跳舞机器人

以C8051F310单片机为控制器的核心,制作出了动作灵活、价格低廉、以及模块化结构的跳舞机器人。阐述了该跳舞机器人的总体方案设计、控制系统、控制算法和鼓点识别硬件电路。     

智能语音机器人的设计

本设计利用凌阳16位单片机SPCE061A作为主控制器,外加电机驱动电路,无线数字收发电路,红外传感器,热释电传感器,烟雾传感器,设计实现了一种多功能智能机器人。该机器人采用特定人语音识别技术进行语音控制,可以完成行走、跳舞、瞄准发射、红外避障、探测可燃性气体或烟雾浓度是否超标及报警等功能。另外,配合按键,可重复对机器人进行语音辩识训练,以满足方便多个个人亲自控制的要求,而且采用无线收发模块,可以实现远程监控。     

Workspace analysis of a novel underactuated robot wrist based on virtual prototyping

The workspace denotes the work area of a robot, which is an important foundation of designing a robot. As formulating the suitable workspace models for a robot wrist is very crucial for analyzing its behavior, many researches have been focused on it in recent decades with a result of many valuable contributions. However, current researches always focus on rigid and full actuated robot wrist, while the robot wrist is always a multibody system, which can affect the accuracy of workspace analysis and simulation. This paper proposed a model of workspace analysis of a novel underactuated robot wrist based on virtual prototyping. After the conceptual design of a novel underactuated mechanism was introduced, the degree of freedom of the underactuated robot wrist was calculated. Then the detailed design of underactuated robot wrist was done. The whole workspace model of the robot system was then established. It was indicated that the working points in the workspace of the robot were distributed compactly and uniformly, which can meet design requirements with high efficiency. The workspace analysis of underactuated robot wrist and the accuracy analysis of underactuated robot wrist were also put forward. The result was testified by the simulation on Matlab, which demonstrated that the methodology is obviously helpful for robot design.     

基于ADAMS的一种六足移动机器人的设计与研究

针对复杂环境对机器人的移动要求,提出了一种新型六足移动机器人的设计思想.设计了机器人的主要结构,对该机器人的设计进行阐述,并分析了其越障构态的变化特点.用静力学方法对机器人进行了越障理论分析,建立了六足机器人参数化模型,经ADAMS对机器人进行机构运动仿真,获得了机器人运动学特性曲线,为机器人总体系统设计与数值计算提供了参考依据.     

某型号注塑机械手的有限元数值分析

应用有限元数值分析软件ANSYS对所设计的某型号注塑机械手进行数值分析。对该机械手做了模态分析、谐响应分析。针对实际工况,分析机械手的瞬态动力响应,指出该机械手设计的薄弱环节,说明减少动力响应的结构改进途径。结果表明,应用ANSYS可较精确地分析机械手上各节点的位移、应力情况,确定机械手的动力特性,为改进机械手受力状况和结构优化设计提供理论依据。     

用于抗洪打桩的四足机器人结构设计

为解决抗洪抢险打桩中机构进入现场的问题,建立了一种四足机器人的结构设计方案。对四足机器人的结构进行了分析,建立了机架、腿、关节以及足的4部分组成结构,该机器人单腿采用三关节三自由度结构,机架与胯部、胯部与上臂、上臂与下臂分别采用3个转动副连接,并在结构设计的基础上对JQR100四足机器人进行了驱动方式设计以及逆运动学分析,为步态规划和运动学分析打下了基础。研究结果表明,JQR100四足机器人足底能够达到一定范围空间内的任意位置,机器人能够满足抗洪抢险进入现场和进行自由运动的要求。     

新型医用微型机器人运行环境研究

利用所提出的数学模型,得出当微型机器人运行时,各种环境参数如润滑液粘度、肠(管)道直径、油膜分布等与机器人的驱动力和机器人的运行速度之间的关系曲线,研究了这些参数与机器人运行摩擦阻力矩、油膜的承载能力之间的关系,分析了机器人运行速度和机器人运行驱动力、润滑油膜厚度和机器人的驱动力之间的相互影响。     

五自由度服务机器人手臂的参数化设计及HyperMesh分析

介绍了一种用于服务行业的五自南度机器人手臂的参数化设计与分析方法。针对手臂部件的特点，采用参数化设计的思想，列出了手臂的参数化设计流程，在UG草图中对其建立约束，基于UG／Part Family建立部件的通用件库，最后运用分析软件对手臂进行模拟受力分析，以修改相应参数，使其满足工作要求。机器人手臂的实例证明该参数化设计与分析的方法是有效的。