弹药装填机器人并联球面腕关节解算及优化.

针对弹药装填机器人并联球腕关节解算及优化问题,建立了并联结构火炮弹药装填机器人样机模型,构建了基于粒子群算法弹药装填机器人并联球面腕关节数学模型,推导建立了在杆长约束条件下的并联球腕关节机构运动学分析模型,并以此为基础给出了并联球面腕关节机构尺寸参数及灵巧度的优化方法。     

并联机构复合球副优化设计

分析了复合球副的结构及其工作空间,研究了复合球副结构夹角对6-RSS并联机构工作空间的影响.针对复合球副极限转角条件下无法满足并联机构工作空间指标要求这一问题,进行了复合球副的安装角度的优化设计,使得6-RSS并联机构工作空间不受复合球副工作空间的限制,并联机器人的工作空间算法限制因素减少、运动控制算法简单,提高了并联机器人的机构性能.     

新型雕刻机器人控制策略的研究

建立了新型雕刻机器人的雕刻并联头的运动学模型,计算出了运动学的正解和反解;研究了新型雕刻并联工作头的控制策略,建立了PD算法、PD加重力补偿算法和计算力矩法3种控制策略的模型;采用Matlab/Simulink软件,仿真了3种算法搭建的数学模型,比较得出了不同控制算法的优劣。结果表明,在3种控制策略中,计算力矩法的位置控制效果最好,能够保证系统有较强的抗干扰性。所以,新型雕刻机器人选用计算力矩法作为自身的控制策略。     

新型六自由度钢带并联机器人的机构设计

为了克服传统并联机器人存在的一些共性问题,进一步拓宽并联机器人的应用领域,提出了一种新型的六自由度钢带并联机器人机构形式,介绍了钢带并联机器人结构和工作原理,阐述了钢带运动副、卷筒装置、复合球铰的结构设计与实现,分析了钢带并联机器人的功能特点、存在问题与应用前景.研究结果表明,弯曲圆弧截面的钢带运动副可使钢带并联机器人...     

并联机器人球铰链的仿真设计

球铰链作为一种能够提供3个自由度的铰链机构,在各种形式的并联机器人中得到了广泛应用.但由于其工作空间较小,限制了机器人的工作空间,从而增大了设计难度.在3-RSS/S型踝关节康复并联机器人的球铰链的设计过程中,提出了一种运用MATLAB和UG软件相结合的仿真设计法,充分利用球铰转动时极限转角不对称的特点,完成了球铰链的设计,并给出了球铰链仿真设计法的一般步骤.     

六自由度3-PRPS并联机器人工作空间分析

以六自由度3-PRPS并联机器人为研究对象,根据其机构特点,对其进行运动学反解分析.在运动学反解的基础上运用搜索法得到满足各约束条件时该并联机器人在定姿态下的工作空间,并研究了并联机器人在约束条件与给定的球铰安装方式下,上、下平台的比值p对机器人工作空间的影响.     

一种新型可重构Stewart衍生型并联机器人的奇异位形及工作空间

设计了一种新型可重构Stewart衍生型并联机器人,并对其奇异位形及工作空间进行了分析.基于矢量代数法推导出并联机器人位置反解的全解析表达式,并通过算例验证其正确性;基于直接微分法推导出并联机器人的雅可比矩阵,进一步地,结合Gosselin法分析了该并联机器人的奇异位形;建立了并联机器人结构中球铰链和二重复合虎克铰链的转角约束方程,结合位置反解解析式并运用有限离散法,获得了并联机器人的位置工作空间和姿态工作空间.研究内容为可重构Stewart衍生型并联机器人后续的轨迹规划、机构优化研究奠定了基础.     

无源式换刀机械手爪的研制

提出了一种新颖的基于并联曲柄滑块机构的无源式换刀机械手爪，分析了该机械手爪的工作原理，并应用于柔性制造系统的换刀机器人中。分析和应用研究表明：该机械手爪结构简单紧奏、工作可靠、成本低、体积小。     

6-SPS并联机床工作空间分析

选用局部坐标系和球铰的转角描述了动平台的位置，分析了运动副转角、杆长、支链干涉等因素对并联机器人工作空间的影响。结合并联机床的加工要求，研究了工作空间及其随自转角的变化规律。     

基于ADAMS的并联机器人承载能力仿真

在对一种6自由度并联机器人受力特点分析的基础上，应用SOLIDWORKS建立了并联机器人的虚拟样机简化模型，通过数据转换技术将模型导入ADAMS。应用ADAMS软件对并联机器人进行了承载能力仿真，得到了各向负载与驱动力的关系曲线，确定了并联机器人的各向承载能力。仿真结果证明并联机器人各向承载能力取决于某个驱动元件的受力，该并联机器人承载能力在工作空间内比较一致。     

基于NX软件的回转曲面单线汉字四轴加工

介绍了在NX软件中产生汉字的两种方法,分析了回转曲面上单线汉字的刀轨问题,并通过定制后处理程序输出四轴加工数控程序。基于NX软件实现回转曲面单线汉字四轴加工,可以在回转零件表面上进行刻字、刻线或刻标记等四轴加工操作,进而提高加工自动化水平与效率。     

基于坐标变换下的球形机器人稳定平台控制

由于球形机器人内部构件相对于壳体需要保证全方位的运动,所以机器人内部的传感器以及探测设备常因缺乏稳定支撑而无法正常工作.基于此,探讨通过控制的方法使机器人内部形成稳定平台.利用基于能量耗散形式下的拉格朗日方程建立球形机器人前向滚动状态下的动力学模型,并根据实际运动情况对所推导的动力学方程进行线性化处理,接着通过坐标变换的方法,使方程在新的平衡点处转化为线性定常的状态空间形式.在整个变换过程中引入平衡摆角和平衡速度两个重要概念,为进一步分析机器人运动特征奠定基础.对于动力学方程中出现的循环坐标,采用减少状态变量的方式来保证系统的可控、可观性.针对机器人运动中所需要达到的具体性能指标要求,设计机器人的全状态反馈控制器,可对系统的极点进行任意配置.仿真结果表明了所设计的控制器的有效性.     

AutoCAD汉字笔划自动提取

剖析了AutoCAD形文件(.shp)结构及其矢量汉字编码,通过编程提取gbcbig.shp文件中矢量汉字的笔划数据,将获得的笔划数据整理并以G代码的格式输出,输出的G代码在RT4500数控雕刻机上得到了验证.     

Gait Analysis of a Radial Symmetrical Hexapod Robot Based on Parallel Mechanisms

Most gait studies of multi-legged robots in past neglected the dexterity of robot body and the relationship between stride length and body height.This paper investigates the performance of a radial symmetrical hexapod robot based on the dexterity of parallel mechanism.Assuming the constraints between the supporting feet and the ground with hinges,the supporting legs and the hexapod body are taken as a parallel mechanism,and each swing leg is regarded as a serial manipulator.The hexapod robot can be considered as a series of hybrid serial-parallel mechanisms while walking on the ground.Locomotion performance can be got by analyzing these equivalent mechanisms.The kinematics of the whole robotic system is established,and the influence of foothold position on the workspace of robot body is analyzed.A new method to calculate the stride length of multi-legged robots is proposed by analyzing the relationship between the workspaces of two adjacent equivalent parallel mechanisms in one gait cycle.Referring to service region and service sphere,weight service sphere and weight service region are put forward to evaluate the dexterity of robot body.The dexterity of single point in workspace and the dexterity distribution in vertical and horizontal projection plane are demonstrated.Simulation shows when the foothold offset goes up to 174 mm,the dexterity of robot body achieves its maximum value 0.164 4 in mixed gait.The proposed methods based on parallel mechanisms can be used to calculate the stride length and the dexterity of multi-legged robot,and provide new approach to determine the stride length,body height,footholds in gait planning of multi-legged robot.     

新型四足步行机器人串并混联腿的运动学分析

针对串联四足机器人行走惯量大,自重/载重比大的问题,提出一种新型串并混联四足步行机器人,并对该机器人的串并混联腿进行运动学分析。该机器人由一个运载平台和四条结构相同的串并混联腿组成,每条腿均由髋关节、大腿、小腿顺次连接构成,其中髋关节为3-RRR并联机构。以能耗最小姿态为最优姿态,基于矢量法求解了该串并混联腿的运动学正解和反解,利用MATLAB和ADAMS软件验证了正解和反解的正确性;基于矢量法和微分变换法求出了该混联腿的速度雅克比矩阵和加速度矩阵,分析了其奇异性,并利用MATLAB软件绘制出该腿的工作空间。结果表明:该腿在髋关节连杆直径d=22mm,大腿杆件直径D=50mm,膝关节转角θ4∈[105°,155°]时,工作空间呈球冠形,最大内接圆半径R=400mm,高度为H∈[500mm,900mm]。本研究对该新型串并混联四足步行机器人的刚度分析、动态性能、机构优化设计和系统控制等的进一步研究具有重要意义。     

基于CAN总线雕刻机器人控制系统研究

这里介绍了一个基于CAN总线的雕刻机器人控制系统。采用通用PC机为上位机,用单片机对机器人的关节进行伺服控制。上下位机通过CAN总线通讯,可以提高系统的开放性和实时性能。     

基于人工生命算法的并联机器人最优轨迹规划

基于机器人直纹面概念和人工生命算法,提出一种并联机器人位姿轨迹最优规划方法.应用计算几何中的三维直纹面生成原理,对机器人末端执行器的位置和姿态进行统一描述.考虑到机器人姿态直纹面面积及其变化率能够反映和评价机器人的运动学和动力学性能,通过求解等效角位移矢量在空间的运动轨迹形成的三维直纹曲面面积及其变化率,并将其作为泛函的泛函极值,同时考虑运动时机器人的灵活度,建立机器人位置和姿态轨迹优化的数学模型.采用人工生命优化算法对代表并联机器人位姿轨迹的高阶参数化空间曲线的参数进行优选,通过优化轨迹直纹曲面面积及其变化率和机器人的灵巧度,使并联机器人具有良好的运动学和动力学性能.最后以一三自由度球面并联机器人轨迹规划实例,验证所提出方法的可行性.     

串联九自由度喷涂机器人及其运动学分

在工业生产中,喷涂是重要的加工过程,喷涂机器人已经广泛应用于喷涂行业,但复杂工件的内表面喷涂还多依赖人工完成。针对多腔室多障碍的大型构件内壁的喷涂,提出一种新型九自由度喷涂机器人。根据多腔室多障碍大型构件的结构特点,按功能将此机器人结构划分为工作定位装置、工作执行装置和辅助支撑装置;基于D-H参数法,建立此机器人的数学模型,进行正解的求取;给出一种冗余机器人计算反解的方法：根据喷涂不同方位的腔壁对前三个关节进行角度预设,从而保证喷涂目标面处于工作执行装置的灵活工作空间;根据关节7工作空间的特性,采用正向求解和逆向求解分别得到关节7的位置坐标,并反推关节6的位姿,进而得到其他关节角度值完成反解。此求解方法得到的反解能够保证机器人在对同一壁面喷涂时具有相似的构型姿态,解决了反解过多、求解难度大、解筛选困难的问题,极大地提高反解的求解速度。