一种3-TPT并联机构的位置分析与运动仿真

介绍了一种3-TPT并联机器人机构的结构特点,利用螺纹理论分析了该机构的自由度,并对该机构的运动学位姿进行了分析,给出了运动学位姿反解和运动学位姿正解的显式表达式.最后用ADAMS软件对其进行运动学仿真,对动平台自由度及其位姿的理论分析进行了验证.     

四足管道爬壁机器人周向运动位姿规划

为了实现四足机器人沿着管道内壁进行连续的周向运动,对运动过程中的位置和姿态进行规划.建立管道坐标系和机器人的位置、姿态方程,规划了一种包含足姿调整、机身旋转和机身平移的周向运动.为保证周向运动的连续性,对运动过程中位姿的角度、方向、位移进行规划,并通过足端运动实现周向运动位姿的规划.利用Matlab计算得到的周向运动关节角度曲线,对机器人样机进行爬壁实验.实验结果和滚转角分析验证了周向运动位姿规划的正确性.     

一种差速驱动机器人路径控制方法

文章介绍了目前移动机器人中广泛采用的差速驱动方式的结构和原理,并对其运动学进行了分析,设计了基于8051F的差速驱动机器人控制系统,使其具有位姿检测、直线运动、圆弧运动、障碍物检测等功能。系统通过控制机器人的线速度和姿态角的变化率,实现机器人以直线和圆弧的方式从任意位姿到达另一位姿。     

大部件调姿平台的开发与设计

设计了一种用于飞机大部段工件调姿的数字化调姿平台,介绍了调姿平台的机械结构并提出一种基于PMAC的数控系统,详细介绍了数控系统的前端搭建结构及其控制方式,并通过激光跟踪仪、干涉仪检测整个平台经补偿后的运动精度和调姿效果,验证了整个系统的实用性和稳定性。     

一种新颖的6自由度并联机床结构型式及其局部各向同性分析

针对以Stewart平台为原型的6自由度并联机床各项同性和工艺性差等问题,提出一种新颖的6－DOF并联机床结构,应用并联机器人机构学理论,论证了该种结构型式的并联机床在其工作空间内存在速度和力各向同性位姿,具有最佳的运动和力传递性能,选择各向同性位姿为机床初始装配位姿,改进了机床的结构,改善了装配工艺性。     

一种两自由度并联调姿机构的设计

介绍了一种两自由度的并联调姿机构的结构特点,讨论了这种机构在较小调姿角度情况下的运动学位姿反解和正解,对此机构的可能应用及结构设计中的一些问题也作了分析。     

基于高效率线接触加工的刀具运动机构的研究

针对高效率线接触加工曲面的生产要求,提出了一种刀具运动机构.以Denarit-Hartenbarg作为方法,研究了该机构的坐标变换矩阵、刀具位姿矩阵.其将为该机构的运动实现提供基础.     

基于UKF的机器人末端执行器位姿实时估算方法

为了能在工业机器人运动过程中快速准确地估算出末端执行器的位姿,提出了一种基于unscented卡尔曼滤波器（UKF）的末端执行器位姿实时估算方法,并将该方法应用于以激光跟踪仪作为反馈系统的工业机器人中。首先,在工业机器人运动过程中实时获取各个关节运动参数,并结合工业机器人的结构参数计算末端执行器的位姿初值,然后借助于激光跟踪仪实时跟踪测量固定在机器人末端执行器上的一个测量点,运用UKF融合以上两类数据,估算出末端执行器的实时位姿。计算机仿真验证了该方法的有效性与实时性,同时表明该方法具有易于实现、计算速度快和精度高等优点。     

一种协作机器人位姿重复性优化综合

在给定位姿重复性要求的前提下,寻找各关节随机运动精度的最优分配方案能够使协作机器人设计更加合理,对降低机器人制造成本有重要意义.首先,在机器人位姿重复性分析的基础上,建立了位姿重复性数学模型,该数学模型包含机器人位置重复性和姿态重复性;其次,以协作机器人KUKA iiwa 7为例,以关节运动误差最大化为优化目标,对该机...     

机翼调姿对接运动仿真技术研究

以飞机机翼调姿对接运动仿真为研究内容,通过CATIA建立运动仿真模型。利用五次多项式对机翼调姿对接轨迹进行规划,将对接过程划分为3个阶段。根据刚体位姿描述方法,用MATLAB逆解出定位器驱动量,并将结果导入运动仿真模块,完成调姿对接过程中机翼速度和加速度的运动仿真分析。仿真结果表明,机翼运动速度、加速度曲线光滑连续,调姿对接规划满足运动学要求。     

直角坐标串并联机器人及其冗余驱动运动参数敏感性分析

直角坐标串并联机器人的运动平台在运动过程中保持特殊形式的前提下,机构的运动学反解唯一确定,通过对6个直线输入运动参数分别对输出主轴在空间的位置和姿态的敏感性的实证研究与分析,得出机构的上层动平台和下层动平台的输入运动参数对输出主轴的空间位置和姿态变化的敏感性方面所起的不同关键作用,同时还对该机器人的冗余驱动结构形式的敏感性也做了分析,从而知道各输入运动参数在影响输出主轴位姿变化上的差异.     

低速风洞绳牵引并联支撑系统的运动学参数标定

提出一种用两个倾角计且基于逐次逼近算法对风洞绳牵引并联支撑系统WDPSS-8的运动学参数进行标定的方法，利用该方法对WDPSS-8的49个主要运动学参数进行了辨识，通过计算机仿真对辨识结果进行了验证，从而为提高WDPSS-8的缩比模型的姿态角精度奠定了理论基础。     

机器人姿态空间的分析与综合

机器人姿态空间的分析与综合是研究机器人姿态在受约束下的工作空间的正逆问题，本文不仅考虑了位姿空间的体积指标，而且首次应用拓扑空间的几何测度理论进行了运动学性能的全局评价，并以此为依据实现了对机器人姿态空间的分析与综合。     

人体运动学模型的研究

人体运动学模型对研究人体空间运动的位姿与人的最佳出力、最佳受力有重要意义。研究人体运动学模型对开展人机工程的研究也有重要意义。提出人体机械化的概念，把人体等效为机构，应用机构学的基本理论建立了人体的运动学模型，再运用坐标变换的数学方法解决了人体运动位姿的计算问题，对操作机械设备及科学培训体育运动员等人因工程有很大的应用价值。     

立方星星箭分离机构运动系统的设计与验证

为实现"翱翔之星"立方星在轨可靠分离,达到初始分离速度和姿态的要求,设计了立方星星箭分离机构运动系统并进行了实验验证。提出了一种利用分离弹簧推动立方星打开舱门,并采用弹簧销轴完成舱门锁定的运动系统结构方案。首先,基于能量守恒定理确定了分离弹簧的结构参数;其次,建立了星箭分离过程中立方星与舱门的运动耦合系统动力学模型,并利用MATLAB软件进行了数值仿真;最后,对星箭分离机构样机进行了地面分离试验。实验结果显示,实际分离过程与数值仿真结果基本一致,实现了立方星无干涉分离及舱门的可靠锁定。该星箭分离机构成功实现了"翱翔之星"立方星的在轨分离,卫星下传数据表明其初始分离速度为1.08m/s,三轴角速度均小于2(°)/s,完全满足立方星初始分离速度和姿态的要求,可为后续立方星星箭分离机构的标准化设计提供参考。     

面向操作可靠性提升的复合工业机器人运动规划

复合工业机器人的应用能够有效提升智能制造车间生产效率。而在其运动规划问题中,基于移动平台调整的机械臂初始站姿直接决定了目标任务是否能够可靠执行。为解决以上问题,提出一种考虑机械臂初始站姿的运动规划优化方法。基于前期基础,采用旋量描述和切片表征方法分别解决了复合工业机器人运动学建模和最小避障距离建模问题,为进行轨迹优化提供了模型基础;建立了最小化耗能当量和运动时间的运动规划优化模型,通过考虑初始站姿影响设计了包括移动运动参数、冗余关节角度和机械臂运动参数在内的混合优化变量集,同时考虑运动学约束和避障约束条件保证机械臂运动平稳性和安全性;结果表明,基于规划优化的复合工业机器人具有较高的操作可靠性。     

轮腿式机器人的姿态耦合优化控制

轮腿式移动机器人在不平坦地形下运动时涉及三个相互关联的控制问题：稳定性控制、驱动牵引力控制和姿态控制。建立了适合于描述轮腿式机器人姿态的运动学模型,提出了轮腿运动模式下的稳定性函数和驱动牵引控制函数,为使机器人具有良好的地形适应能力、越障性能及运动稳定性,在综合分析机器人稳定性和驱动牵引特性的基础上,提出并构建了结合稳定性和驱动牵引性能的轮腿式机器人耦合优化控制准则,并实现了机器人姿态的优化控制,最后通过实验验证了该方法的可行性。     

基于图像特征偏差的姿态调整策略研究

为了实现对泡沫柱空间姿态的调整,研究了基于双路视觉的泡沫柱空间位姿调整策略,建立了系统的运动学模型,在此基础上,提出了基于图像特征偏差的位姿调整策略。在仿真分析中,推导了基于Broyden方法的图像雅可比矩阵在线估计方程,建立了系统的运动学模型与视觉成像模型,设计采用了比例控制器。仿真结果表明,采用的图像雅可比矩阵估计方法可以很好地跟踪目标图像特征,图像特征偏差可以快速收敛到设定要求。     

双支链六自由度并联机构尺度设计与性能分析

提出了一种新型六自由度并联机构,该机构由两条运动支链组成,每条支链各包含一个主动球副。与常规六自由度并联机构相比,支链数目的减少可有效增大机构工作空间。基于封闭矢量法求得所提机构的运动学位置逆解,在此基础上分析了机构输入与输出的速度映射关系,建立了机构雅可比矩阵。以工作空间和全域灵巧度为性能评价指标,借助性能图谱法完成了机构尺度设计,基于该尺度参数,对特定工作姿态下的工作空间、灵巧度、承载性能及刚度性能进行了全面研究。最后,搭建了3D打印样机,并对其典型应用场景进行了分析。     

含间隙平面连杆机构运动精度的稳健优化设计

考虑杆长制造误差和运动副间隙的影响,提出一种平面连杆机构的稳健设计方法。对运动副间隙引起的回转副偏心距及其对平面机构位姿的影响进行分析,用位置矢量方程描述考虑运动副间隙后平面机构的位姿。根据构件两端回转副要素的实际结构,把构件分成两孔型、孔销型、两销型三种类型。把回转副偏心距的大小及其方向视为两个随机变量,建立三种相应的有效杆长计算模型。采用复数矢量法,推导出三种有效杆长计算公式。对所建立的有效杆长计算模型的计算精度进行数值仿真,结果表明其计算精度可满足工程设计要求。基于所建立的有效杆长计算模型,给出再现函数的曲柄滑块机构的稳健优化设计实例,验证了文中方法的有效性和实用性。