柔性机器人协调操作的无内力载荷分配

为解决柔性机器人协调操作系统的逆动力学问题，提出一种无内力载荷分配法。该方法首先在操作空间基于无内力的原则规划载荷分配系数，然后在关节空间以关节输入力矩最小为目标确定机器人各个关节的输入力矩。以2个3R柔性机器人协调操作刚性物体为例，验证了该方法的有效性。     

柔性臂机器人协调操作的内力分析

针对柔性臂机器人协调操作刚性负载这种情况,提出了一种无内力载荷分配法。将此方法和基于绝对坐标并以被操作物体质心的实际位置而不是名义刚性益为边界条件的递动力学模型相结合,可使协调机器人之间具有较小的内力。同时较准确地实现期望轨迹。对两个三柔性臂机器人协调操作刚性负载进行了仿真,验证了本方法的有效性。     

柔性机器人臂协调操作的协调性

针对具有柔性臂和柔性关节的机器人协调操作刚性负荷，由载荷分配法分配载荷，以物体实际的质心位置为边界条件并且等于期望的轨迹，建立了具有柔性臂和柔性关节的机器人臂协调操作的逆动力学模型。这种基于绝对坐标的逆动力学模型可使各协调机器人保持很好的协调，并且较准确地实现期望轨迹。通过与通常的方法相比，分析了影响机器人协调操作的协调性的因素，实例验证了有效性。     

柔性机器人协调操作柔性负载的动力学模型

从柔性机器人协调操作的本质特性出发 ,巧妙采用机器人与负载的有限元模型 ,以主臂抓持梁为位形基准 ,首次建立了柔性机器人协调操作柔性负载系统的运动学协调约束条件 ,导出了其系统动力学方程 ,并成功的给出了两 3R柔性机器人协调操作一柔性梁负载的仿真算例。     

冗余度柔性协调操作机器人的动力规划

以冗余度柔性机器人各杆件的最大动应力及系统最大动应力的分配为约束条件，提出了不同目标的改进的初始位形规划法和多目标规划法，对冗余度柔性协调操作机器人系统进行动力学规划，有效地降低了冗余度柔性协调操作机器人各杆件的驱动力矩、功率和最大动应力。同时，多目标规划法也降低了关节驱动力矩和系统位置误差的平均值。规划后的关节角加速度规律比较容易实现。     

柔性机器人协调操作的冗余驱动

针对具有柔性关节和柔性臂的机器人协调操作刚性负载时,其逆动力学问题存在冗余驱动这种情况,提出了一种载荷分配方法。将这种分配方法与基于绝对坐标并以期望轨迹为实际边界条件的逆动力学模型相结合,可以有效地解决冗余驱动问题。文中就两个具有柔性关节和柔性臂的３Ｒ机器人协调操作刚性负载为例,验证了本方法的有效性。     

柔性机器人协调操作终点定位规划

本文研究了柔性机器人协调操作系统的运动规划问题.提出了利用对机器人关节进行运动补偿来提高被操作物体在轨迹终点的定位精度的方法,并给出了两个平面3R柔性机器人协调操作一刚性负载的数值模拟,仿真结果证明了该方法的有效性.     

冗余度柔性机器人协调操作刚性和柔性负载的仿真分析

采用有限元方法建立了冗余度柔性机器人协调操作柔性负载的模型。首次对两4R冗余度柔性机器人协调操作刚性和柔性负载进行了不同目标任务的对比数值仿真分析,指出任务空间和初始角度均是影响系统性能的因素,在设计任务时应选择较好的机器人可操作空间给定任务,使机器人采用较好的初始位形进行运动以提高系统性能。在对系统精度要求较高并且负载与机器人杆件具有接近的尺寸、材料更轻、刚度相近或更小时,需要考虑负载的柔性,以获知精确的负载位姿信息,利用运动补偿等方法消除不利因素,提高系统精度。     

基于操作刚度的柔性协调机器人的操作性能分析

本文以柔性机器人有限元模型为基础 ,利用抓取的几何微分约束和抓取的力平衡约束 ,通过深入分析柔性机器人协调操作系统在某一静态位形时 ,夹持广义力、被操作负载广义弹性位移、被操作负载所受等效合外力之间的关系 ,在全局工作空间中 ,研究基于系统操作刚度的各种操作特性 ,并通过仿真分析不同基解位形对其的影响。     

两4R冗余度柔性机器人协调操作的运动规划

提出了改进的关节初始位形规划法、改进的自运动规划法以及初始位形和自运动规划综合法，并对冗余度柔性协调操作机器人进行了运动规划，在保证两机器人协调以及两机器人各杆的弹性变形和动应力不超标的情况下，有效地降低了系统负载质心的位置误差，改善了系统的运动学性能，并且规划后的角加速度规律容易实现。     

柔性机器人协调操作系统的动力特性分析

进行了柔性协调操作机器人的动力特性分析,给出了协调操作柔性机器人各杆的动应力的计算方法,分析了其与机构构件动应力计算方法的不同,并对两3R柔性机器人协调操作一刚性负载系统进行数值仿真,计算了各杆始端、中点和末端的动应力以及每杆最大瞬时动应力和末端位置、转角误差,分析了所得结果。     

柔性冗余度机器人的振动控制

研究了柔性冗余度机器人振动控制问题。利用冗余度机器人的冗余特性，经运动规划提高机器人的运动精度；然后在此基础上，在柔性臂上加压电作动器和应变传感器采用主动控制的方法来减振。通过一个平面3R机器人算例，验证了这两种控制策略结合的有效性。     

柔性冗余度机器人的振动控制

研究了柔性冗余度机器人振动控制问题。利用冗余度机器人的冗余特性,经运动规划提高机器人的运动精度;然后在此基础上,在柔性臂上加压电作动器和应变传感器采用主动控制的方法来减振。通过一个平面3R机器人算例,验证了这两种控制策略结合的有效性。     

多机械手协同的无内力抓取及动载的分配

讨论了多机械手协同系统的无内力抓取及相应的动载分配方法。对两个PUMA机械手协同操作同一物体的情况,进行了无内力分配原则下系统动载在关节空间的分配的数值分析。     

多机械手协同的无内力抓取及动载的分配

讨论了多机械手协同系统的无内力抓取及相应的动载分配方法。对两个ＰＵＭＡ机械手协同操作同一物体的情况,进行了无内力分配原则下系统动载在关节空间的分配的数值分析。     

环状压电式力传感器的动力学分析

分析了环状压电式力传感器结构及工艺的特殊性,建立了其独特的动力学模型,得出其在不同力值动态力作用下表现出不同动态特性的重要结论,该结论很好地解释了相应的实验结果。可作为动态力值计量理论的重要补充。     

Two strategies for handling unknown loads of two coordinating robots

In real situations, a robotic system can work in an unstructured environment in which the load is often unknown. This problem is an under-studied one, especially for multi-robot systems. In this paper we solve this problem by the ‘Unknown Load Distribution’ method for two coordinated industrial robots Two methods are proposed for the distribution of an unknown load. The first method is called “load estimated method’, in which the parameters associated with the load are estimated using the information provided by two wrist force sensors. As a result, the load becomes known, and conventional optimal load distribution methods can then be applied to distribute the force. The second method is called the ‘force compensation method’, in which one of the robots (the leader) takes the major role of carrying the load to the exact location and the other robot (the follower) follows the leader with a specified force. The load is compensated by the follower using force control until the leader can carry the load to follow a satisfactory trajectory. To verify the force compensation method, a computer simulation is conducted.     

机器人柔性臂动态运动误差的实时测量

介绍机器人柔性臂动态运动误差的集成激光测量系统的工作原理和具体实现方法,并给出基于测量的柔性机器人误差的算法.