轮腿式移动机器人的运动学分析

针对轮腿式移动机器人在非平整地面上的姿态控制问题,提出了移动机器人在非平整地面上的位姿分析通用方法。根据移动机器人的结构特点和姿态调整原理,建立了移动机器人在非平整地面上转向行驶时的运动学模型,得出运动学方程。采用坐标变换法,推导出移动机器人在非平整地面上的位姿方程及其运动学正解和逆解,在此基础上推导出移动机器人的姿态与工作平台的姿态之间的运动学关系。     

移动机器人平台的位姿检测

主要研究非平整地面移动机器人平台位姿分析以及位姿检测的问题.根据移动机器人在复杂地形条件下的工作要求以及所研究机器人的结构特点,设计了2种机器人平台位姿检测的方法.     

一种主被动式辅助腹腔镜手术机器人的运动学分析

从临床应用的角度出发,提出了一种6自由度的主被动式辅助腹腔镜手术机器人.3个主动关节由步进电机驱动.实现机器人末端空间位置的变换,被动姿态关节无驱动安装在小臂末端,在机器人主动关节的带动下实现随动运动,用于手术中腹腔镜姿态的调整,被动姿态关节的设计使机器人更加符合实际手术的要求.建立了腹腔镜的位姿模型并求出了腹腔镜实现锥形位置空间和腹腔镜轴向位移的位姿逆解,运用MATLAB对机器人进行了运动学仿真研究,仿真结果表明,机器人能够很好地完成腹腔镜位姿调整及保持的任务.     

医疗护理机器人机械手的设计及其运动学分析

通过对机器人机械手的关节运动副的型式和关节以及手指间尺寸的优化分析,完成了三指医疗护理机械手的设计,并建立了手指运动学的正解.     

基于ADAMS虚拟平台的内窥镜操作机器人运动学分析

根据内窥镜操作机器人的结构特点,给出机器人位置逆运动学解析逆解,并计算出雅可比矩阵.通过ADAMS仿真软件平台,对内窥镜插入运动及内窥镜在切入点约束下运动两种动作进行仿真验证,最后给出仿真验证结果.     

3-3TPS1S并联机器人机构的运动学研究

针对3-3TPS1S并联机器人机构,提出了一种基于反向运动学的正向运动学求解方法.该方法首先分别以动平台的转动角度和驱动杆的杆长为广义坐标,建立3-3TPS1S并联机器人机构的正、反向运动学模型;然后运用牛顿迭代法进行运动学正向求解.仿真结果表明:该方法求解速度快、精度高,对研究和应用同类机构有一定的参考价值.     

基于Pro/E和ADAMS的移动机器人摆臂-轴仿真分析

结合Pro/E和ADAMS,建立了移动机器人摆臂-轴部件模型,并对其进行了动态仿真和试验设计,得到了摆臂所需的驱动力矩,为进一步研究移动机器人的运动提供了依据.     

一种新型3-5R并联机构的运动学分析

基于极限边界数值搜索算法,建立了该机构工作空间的数学模型,并绘出沿Z向理想工作空间截面曲线和三维实体模型.利用虚拟机构法导出了该机构在初始位形下的一阶综合影响系数矩阵和二阶综合影响系数矩阵,进一步绘制了在特定的输入下动平台的速度v和加速度a的关系曲线.该研究结果对该并联机器人的设计及应用都具有重要的意义.     

具有内力的3PRS/UPS冗余并联机床刚度分析

冗余结构可以提高并联机床的刚度,冗余机构在运动中由于各支链的误差使得机构会产生干涉内力,旨在研究内力对冗余并联机床刚度的改善作用,为靠内力提高并联机床性能提供理论基础.首先采用能量法推导了3PRS/UPS冗余并联机床的刚度模型,然后对具有内力的3PRS/UPS冗余并联机床刚度进行了分析.最后给出了特定位姿下的两种形式的刚度计算实例.结果表明内力对机床刚度的影响很小.     

用于竞赛的全向移动机器人设计与运动分析

介绍了用于竞赛的全向移动机器人的设计与构成,运用三维CAD软件Solid Works建模及对其运动学、动力学模型进行详细的研究分析,研究其运动时不同的质心位置轨迹的变化规律及本质,并且建立了该移动机器人适用的运动学方程,使全向移动机器人在竞赛的使用中,更加稳定可靠,争取在比赛中取得更好的成绩。     

移动机器人的位姿误差分析

从静态和动态两个方面分析了移动机器人平台位姿误差的主要来源,采用矩阵微分法建立了平台位姿误差的模型,并根据建模分析和平台实时位姿检测结果对机器人平台进行位姿补偿。     

仿生移动机器人并联机构运动学正解的鱼群算法求解

基于改进的人工鱼群算法,提出了并联机构运动学正解的求解方法。构建了仿生移动机器人处于支撑状态的并联机构模型,应用螺旋理论计算了该并联机构的空间机构自由度,构建了仿生移动机器人并联机构的运动学正解模型,利用鱼群算法对正解模型的约束方程组进行设计。对鱼群算法所用数学模型进行了构建,对改进后的人工鱼群行为进行了算法描述。仿真结果表明,该人工鱼群算法具有良好的寻优性能,满足仿生移动机器人并联机构正解模型的求解要求。     

仿青蛙机器人运动学分析

提出了一种仿青蛙机器人的机构模型及其运动学分析方法。基于青蛙生物结构的对称性,建立了仿青蛙机器人机构的平面机构模型;获得了该机构的运动学方程正反解和机器人跳跃过程中姿态调整的位姿与输入关节角的关系,分析结果符合青蛙跳跃的一般规律,最后通过实例计算进行了数字仿真验证。     

万向移动四足机器人位姿描述研究

通过位置矢量对机器人的位置进行了描述,采用旋转矩阵在固定角坐标系和欧拉角坐标系中对机器人的姿态进行了描述。并应用齐次变换矩阵描述了万向移动四足机器人的足尖端位姿。位姿描述能够为机器人下一步的分析打下基础。     

基于D-H坐标系法的移动喷漆机器人运动学分析

对所设计的可移动喷漆机器人进行了D-H坐标建系,推导出了该机器人的运动学正解,并用解析法进行了验证。根据末端执行器的位置和各连杆的变换矩阵求出了运动学的逆解。     

一种履带式全方位移动平台的设计与运动学分析

针对轮式全方位移动平台在工程应用中存在振动大及路面适应性差等问题,基于Mecanum轮及传统履带的结构,提出全方位移动履带的结构,并分析全方位移动履带的运动机理;基于全方位移动履带,设计履带式全方位移动平台的布局结构,建立履带式全方位移动平台的逆运动学方程,并根据其判断平台满足全方位运动的必要条件;指出履带式全方位移动平台存在转向滑移问题,分析最大转向滑移率与平台结构参数之间的关系,并提出相应的平台设计准则;基于履带式全方位移动平台的虚拟样机,完成样机横向、斜向及中心转向的运动仿真,通过仿真结果验证履带式全方位移动平台可以实现全方位运动,同时验证平台逆运动学方程的正确性从而为平台的运动控制研究确立理论基础。     

菱形移动机器人行走机构及其运动研究

基于传统的菱形结构双轮差速控制移动机器人的特点，提出了一种采用双轮差速控制的三段菱形结构移动机器人的设计方法，分析了这种结构的机器人的运动学和动力学性能，给出该机器人运动的约束条件，研究表明此方法可以有效提高其对地形的适应能力。