6R双臂服务机器人协作空间分析及参数优化

针对双臂机器人协作空间及其机构参数优化问题,以6R双臂服务机器人为研究对象,根据D-H参数求出运动学正解,利用蒙特卡洛法求解双臂各自的工作空间,以协作空间最大为优化目标,求解机械臂机构最优参数,通过MATLAB进行编程对具体运算结果进行验证.结果表明,在一定约束之内,以双臂机器人协作空间最大为目标,优化机构连杆长度和关...     

双臂6R服务机器人的运动学研究及仿真

针对双臂服务机器人运动学的逆解问题,根据其构型特点提出一种逆运动学求解方法。首先,根据机械臂的结构特点,采用标准DH法对其进行建模,得到双臂的正运动学模型,同时采用逆变换方法将机械臂的姿态用欧拉角表示,进而得到机械臂位姿的一组广义坐标;然后,采用几何法和坐标系投影法对双臂6R机器人进行逆运动学求解,经分析计算后最多可得8组封闭解,并选取最优解;最后,基于MATLAB建立双臂的3D仿真运动平台,验证了逆运动学求解的正确性,为机械臂的轨迹规划和避碰奠定基础。     

双臂机器人工作空间的分析与仿真

以双臂机器人为研究对象,进行工作空间分析。首先,使用D-H法对双臂机器人建立连杆坐标系并求解正运动学方程;然后,基于蒙特卡罗法求解了三维工作空间,沿Z轴方向分层;其次,按角度划分法和极值理论提取了工作空间边界点;最后,采用最小二乘法对边界点进行了曲线拟合。结果表明,使用MATLAB仿真,工作空间边界点提取效果较好,拟合曲线误差较小,双臂协作空间较大,为进一步的动力学分析、轨迹规划和运动控制提供了参考。     

双臂协作机器人动态精度设计及工作空间分析

针对双臂协作机器人在票据自动报销处理过程中,票据高速移动、翻转、高精度动态对位及机械臂完备工作空间设计等问题进行详细分析。通过D-H约定建立机械臂空间坐标系,求解相应正逆运动学方程,并根据正运动学方程求出机械臂末端工作空间云图,运用蒙特卡洛法遍历双臂相对距离取值范围,求取工作空间最大交会情况下双臂相对距离。对末端执行器不同对接位置进行仿真研究,分析末端执行器平均加速度波动情况,获得动态精度最优情况下的位置参数,为双臂机器人动态精度设计及精准控制奠定基础。     

双臂机器人的协作工作空间数值计算方法

讨论了双臂机器人的协作工作空间问题,给出了计算多关节双臂机器人协作工作空间的数值方法。该方法以极值理论为基础,采用边界提取和阈值判决,确定双臂机器人的协作工作空间界限曲面和极限位置。通过对六自由度转动关节双臂机器人的数值计算实例表明了该算法的可行性。     

6-DOF双臂机器人轨迹规划与动力学仿真

以6-DOF双臂机器人为研究对象,利用MATLAB建立D-H模型,对运动轨迹分别进行七次多项式插值和5次B样条插值,最后通过Adams建立机械臂虚拟样机,对其进行动力学仿真。仿真结果表明B样条曲线插值法对运动轨迹插值有较好地适应性,为机械臂运动控制问题研究提供了必要的理论基础。     

双臂SCARA机器人运动学分析与仿真

针对快速插件领域应用通用机器人存在的工作效率低、性价比低等问题,设计了一种5自由度的双臂SCARA机器人的虚拟样机。首先基于D-H法建立了正逆运动学模型,其次双臂机器人给出了工具坐标系、世界坐标系标定方法,最后基于Matlab对虚拟样机成功进行了双臂协同运动仿真。研究结果可为进一步研究双臂机器人的开发与工程应用提供参考。     

6R喷漆机器人的运动学分析与仿真

用Robotics Toolbox对机器人进行仿真建模,编写出机器人末端运动轨迹的可视化程序,完成了喷漆机器人的实时轨迹绘制,直观的了解机器人的工作空间。应用机器人工具箱编写Matlab仿真程序,验证运动学正逆解的正确性,为后续的动力学分析、轨迹控制尊定了基础。     

6R机器人的联合仿真

通过MATLAB与SolidWorks之间的文件共享,实现了机器人的联合仿真,从而实现软件开发人员和结构设计人员在某种程度上的协同作业.首先,建立机器人前置连杆坐标系,运用MATLAB机器人工具箱仿真模型.再从SolidWorks环境下获取机器人示教点数据,供MATLAB调用,完成机器人的力学数值仿真;然后利用SolidWorks Motion环境,完成系统的三维实体运动仿真与验证.该方法为仿真设计工作提供了一种快速有效的途径.     

6自由度模块化机器人工作空间分析与仿真

结合6自由度模块化机器人的结构特点及工况,采用数值法和Matlab平台对机器人的工作空间进行了分析。首先利用D-H(Denavait-Hatrenberg)法对机器人进行正运动学求解,再采用数值法对所求的方程进行分析,并用Matlab软件对分析结果进行仿真,绘制工作空间点云图,并对其外形轮廓图进行拟合,最后通过计算验证了此法的正确性。分析结果为机器人进一步优化及控制系统的设计提供了参考,也为机器人的应用、机器人工作任务的设计及工件的运动和定位提供了理论依据。     

双臂协作机器人双环控制方法研究

双臂协作机器人可以像人一样灵活完成协作完成任务,然而在双臂协作机器人运动与外部环境交互时,传统的控制方法存在控制精度及稳定性的问题。针对这些问题,文中提出了基于双臂协作机器人双环阻抗控制系统,来解决双臂系统夹持目标物体易损坏以及夹持物体与环境交互时控制系统不稳定性的问题,通过建立统一机械臂、目标物体和环境接触的力学模型进行理论分析证明,最后通过设计实验验证了提出方法的有效性。     

6R型喷涂机器人运动学分析及仿真

在D-H坐标系下建立了6R型喷涂机器人的运动学模型,采用了臂、腕分离法求出了该机器人的正逆运动学的解析表达式.然后用Robotics Toolbox对该机器人的逆运动学、工作空间进行了仿真,不仅证明了运动学正、逆解的正确性,还得出了机器人的工作空间.此方法避免了大量的矩阵求逆运算,简化了计算的表达式,便于控制系统进行实时控制,也为后续的动力学分析、工作空间优化、轨迹控制及结构设计优化奠定了基础.     

6R机器人轨迹规划及仿真

在工业机器人的研究和设计过程中,轨迹规划的有关理论与应用一直是研究人员关注的重点.根据末端执行器所要完成的轨迹特点,分析了笛卡儿坐标空间和关节坐标空间轨迹规划的特点,基于Pro/E和MATLAB对6R机器人运动学进行了仿真.     

双臂空间机器人的关节空间改进鲁棒控制

利用拉格朗日法及系统动量守恒关系,建立了双臂空间机器人的动力学模型;通过引入参数自适应调节律对系统不确定性边界值进行在线预估,基于增广法提出一种区别于传统鲁棒控制的改进鲁棒控制方案。通过对参数自适应调节律的开启与闭合的仿真结果表明,所提改进鲁棒控制方案对驱动具有不确定性双臂空间机器人执行所指定的双臂关节运动具有良好的控制效果和抗扰动能力。     

6R机器人三维图形运动仿真与奇异形位分析

以staubli机器人为研究对象,设计开发了6R(六自由度旋转关节)机器人基于三维图形的运动学仿真系统.该系统用三维形体表示机械手复杂的位置、姿态信息,可对机器人运动学进行求解和实施三维图形仿真,达到了对机器人的末端执行器的准确控制.利用实时绘出的关节波形图,提出了一种对机器人运动过程中的奇异形位进行分析的新方法.     

6R机器人重复定位精度的研究及仿真

现代工业机器人普遍具有较高的重复定位精度,但是机器人的绝对定位精度比较低,现在市场上还没有机器人绝对定位精度的参考标准,机器人厂商一般给出的都是机器人重复性定位精度。机器人具有良好的重复定位精度是机器人具有精确绝对定位精度的基础。以GR625机器人为例,以伺服电机编码器分辨率和机器人D-H为影响因素,建立其重复定位精度数学模型,并通过Matlab数值仿真计算,得出结论:机器人前三轴的电机控制精度对重复定位精度影响较大,而后三轴对重复定位精度影响较小;D-H参数中d4和a2的大小对重复定位精度影响最大,其余尺寸影响较小。对机器人本体精度设计以及零部件制造公差要求,零部件装配公差要求具有重要的参考意义。     

空间桁架用双臂手移动机器人设计与仿真分析

面向于桥梁、体育场馆建筑、塔类基础设施以及宇航领域空间桁架结构检测和维护作业的自动化，提出一种可在空间桁架内自由穿行的双臂手移动机器人，通过方案分析与对比确定了该机器人移动方式及机构方案为：双臂手交替抓取移动、6-D．O．F关节型串联机构；进而进行了机器人实际结构设计及其虚拟样机设计；并推导出了逆运动学解；最后，利用Adams软件进行了在桁架内穿行移动运动仿真，由得到的各关节驱动力矩曲线、数据验证了该机器人设计的正确性和移动能力。     

基于Matlab的6R工业机器人运动学仿真与研究

以IRB1410型工业机器人结构参数与D-H理论为基础推导机器人的运动学方程;在MatlabRoboticsToolbox环境下结合机器人连杆参数进行机器人的建模,验证运动学模型是否正确;对该机器人进行运动学仿真分析,为机器人动力学、控制及轨迹规划研究提供可靠的理论基础。     

一般6R机器人的位置反解与运动仿真

在建立D—H矩阵空间位移封闭方程的基础上，结合理论分析找出10个运动学方程，通过结式消元得到没有增根也无漏根的一元十六次方程。反解结果在机器人的运动仿真中加以验证，为进一步应用创造了条件。仿真过程采用OpenGL进行三维实体造型，通过文件传输及数据交互实时显示机器人的运动情况，使使用者直观了解机器人在整个运动过程中的位姿，为进一步进行轨迹规划和误差补偿的研究与验证等问题提供了良好的平台。程序中采用尺寸链驱动，使机器人的结构尺寸可变，从而使其应用范围进一步扩大，尤其适用于模块化机器人。     

6R工业机器人刚度分析

针对6R工业机器人,在机器人连杆刚性的假设下,推导了机器人柔度矩阵。分析柔度矩阵将其划分为四个子矩阵:力—位移柔度矩阵、力—角位移柔度矩阵、力矩—位移柔度矩阵、力矩—角位移柔度矩阵。在非奇异位姿下,单独考虑力矢量(或力矩矢量)对末端线位移(或角位移)的影响,研究使末端产生单位变形时需要在末端施加的作用力,提出机器人力—位移、力—角位移、力矩—位移、力矩—角位移‘刚度椭球’,来表述机器人末端的刚度特性,为机器人刚度研究提供了一种新思路。最后以库卡Kr360机器人为例进行计算。计算表明对于Kr360机器人,在末端作用力矢量、力矩矢量在同一数量级时,可忽略力矩矢量对末端的作用效果。