工业摄影测量技术在矿用机械臂末端位姿测量中的应用

矿用机械臂是多类矿山装备的核心功能模块，精准测量矿用机械臂末端位姿参数是开展其状态监测与智能控制的关键环节之一。利用具备大尺寸、非接触、高精度优势的摄影测量技术，解决了以破碎机为代表的矿用机械臂末端参数的高精度实时动态测量问题，为矿用机械臂的智能控制提供基础支撑。     

基于粒子群优化算法的五自由度机械臂轨迹规划

为了让机械臂的工作时间达到最优,以自主研发的抛光机器人样机为研究对象,针对手表表壳表耳部分的抛光过程,提出PSO算法对五自由度机械臂轨迹规划进行优化,并通过MATLAB软件进行机械臂的仿真与分析。仿真结果表明,基于PSO算法的轨迹规划使机械臂在工作过程中加加速度不会产生突变,运动轨迹精度高,机械臂工作时间达到最优。     

新型激光切割并联机床的运动学研究及仿真

介绍了新型激光切割并联机床并联机构的构型和自由度分析,推导了运动学正逆解及雅各比矩阵,并基于雅各比矩阵进行了机构的速度特性分析。最后通过运动学仿真,模拟机床的加工过程,对运动学性能进行了验证,保证了设计的可靠性,为新型激光切割并联机床提供了设计和控制的理论依据。     

关节型机械手的结构创新设计

分析了关节型机械手的总体要求,进行了机构设计,确定了驱动方式,研究并解决了全关节型机械手关节结构设计的关键技术,重点介绍了机身、肩关节、肘关节、小臂、手腕及抓手关节的结构创新设计思路和方法。     

用于姿态调节的并联机器人设计方法

提出一种基于反螺旋理论的设计,给出了用于调节姿态的具有3个转动自由度的并联机器人的设计方法。分析了产生平台奇异时3条支链的反螺旋的线性关系。结合这一分析,利用3条支链对平台所提供的特殊约束,彻底避免平台奇异现象。得出设计这一类结构的运动副组成类型和空间放置原则。最后,用这一方法设计几个新的机构作为范例。     

机器人空间机构理论的应用──对工程机械悬伸操作器的运动分析

本文应用机器人空间机构理论对工程机械悬伸操作器进行了运动分析，建立了液压挖掘机悬伸操作器的运动仿真模型，并在ＩＢＭ－ＰＣ／ＸＴ微机上对某台２０吨级反铲液压挖掘机的悬伸操作器的运动性能进行了全面仿真。     

柔性空间机械臂末端运动及柔性振动的模糊自适应补偿控制

讨论了载体位置不受控、姿态受控情况下,具有不确定参数的漂浮基柔性空间机械臂系统载体姿态与末端爪手惯性空间轨迹跟踪的模糊自适应补偿控制和柔性振动优化控制问题.利用拉格朗日方程和假设模态法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了柔性空间机械臂系统的动力学方程及运动Jacobi关系.以此为基础,使用奇异摄动法和2种时间尺度的假设...     

基于空间六自由度机械臂的逆运动学数值解法

针对解析法只能用于特殊构型的机械臂且求解过程复杂、计算量大的问题,提出一种适用于大多数串联型机械臂的数值迭代逆运动学求解方法.利用该方法,求解自主研发的空间六自由度机械臂的运动学逆解,并通过仿真证明该方法的可靠性.     

PID双闭环在吸盘机械手位置控制系统中的应用

针对步进电机实际应用中会出现失步或过冲现象导致的速度和位置控制不准问题,结合吸盘机械手移动定位问题,设计了一种基于PID双闭环算法的步进电机位置控制系统。该系统由STM32控制器、光电编码器、槽型光电开关以及LV8729驱动电路等组成。在软件上研究了以PID双闭环算法为基础,探究了步进电机位置的闭环控制方法,并在实际项目中验证了系统控制方案的可行性和良好的控制性能。     

重力及其释放下空间机械臂驱动力差异及模型研究

为降低空间机构系统能耗,减小驱动力地面设计裕度,提高空间机构控制精确度,以四自由度仿人机械臂为对象,研究不同重力环境下的驱动力差异及关键影响因素。首先基于Klein算子与虚功原理建立了考虑关节摩擦的四自由度仿人机械臂动力学模型。然后通过仿真研究不同重力环境下摩擦、关节角速度、末端负载对驱动力矩的影响,并对影响空间驱动力矩的关键因素进行分析。进而参照仿真研究搭建试验平台,在关节轴线不同取向条件下进行驱动力矩差异研究,试验验证了仿真分析的正确性。最后基于试验结果修正摩擦模型并采用PSO算法辨识模型参数,得到适用于不同重力环境下的关节摩擦模型,改进了机械臂的理论建模结果。