空间缩放式六自由度并联平台机构及位置分析

本文提出了一种以缩放机构为分支的新型六自由度空间并联机器人机构模型．文中讨论了它的机构学特点，给出了位置反解的方法，推导出了位置正解的８次封闭解法，并进行了数值验证．     

基于双目视觉的新型并联机构末端位姿检测

针对一种新型3-DOF驱动冗余并联机构,为提高双目视觉末端位姿检测的实时性和精度,首先采用Harris-SIFT算法对图片进行预匹配,通过Harris提取图像特征点,并采用SIFT特征描述子对图像进行匹配,使得匹配结果兼具实时性和稳定性;为解决匹配算法存在的误差匹配和错误匹配问题,提出一种改进的RANSAC算法对预匹配结果进行提纯,该改进方法通过分格取点和提前取点验算临时模型克服常规RANSAC算子匹配不准确、算法费时的缺点.实验结果表明,采用改进的RANSAC算法提纯较常规RANSAC算子不仅可以大幅度降低图像处理时间,而且可以更大程度提高匹配正确率,进而位姿检测的实时性和精度得以提高.     

基于目标跟踪的并联机器人视觉位姿检测

建立一种基于视觉的并联机器人位姿检测系统框架,包括图像采集、图像处理、位姿检测、参数反馈4个部分。使用单目摄像头采集图像,以二自由度冗余机器人为控制对象,利用Haar特征提取对目标进行粗跟踪。进一步获得目标上特定的几个特征点,基于平行不变性原理,得到机器人末端操作器的实际位姿参数。通过求解机器人的逆运动学方程,得到电机的控制参数。实验和仿真验证了该系统的可行性。     

新型欠秩并联机器人机构3RRC仿真

分析了并联机器人机构3RRC的输入输出特性,给出了位置分析和连杆运动干涉分析。以directX为仿真引擎,vc6为软件平台,采用面向对象方法封装了机构正反解算法,编写了仿真软件,实现了该机器人机构运动学动态仿真,为类似机构结构设计和特性研究提供了有益参考。     

平面三自由度并联冗余机器人的位置分析

由于机构的结构复杂 ,对并联机器人进行位置分析 ,尤其是并联冗余机器人 ,要比串联机器人复杂得多 .本文提出一种新的平面三自由度并联冗余机器人位置分析方法 ,运用这种方法进行了位置正解和位置反解分析 .对于位置正解 ,其中方程的解最多为 4 ,说明这种平面并联机构可以有 4种不同的位姿 .对于位置反解 ,可以有16组解 .最后用数值实例进行了验证 ,给出了计算结果 .本文所提出的方法也为求解其它并联冗余机器人提供了新的途径     

基于神经网络的并联3自由度机器人位置正解

并联机器人位置正解是机器人运动学中难点问题之一,常规求解方法比较复杂且难度较大,通常需要对大量的非线性方程组进行推导计算且得到的解不唯一。该文提出了一种将人工神经网络用于并联机器人位置正解求解的通用方法,并结合实际机构对并联3自由度机器人进行了具体求解。通过对神经网络拓扑结构的设计以及选取有效的学习算法并用大量的位置反解数据对神经网络进行训练,获得了用于求解位置正解的神经网络模型,该网络可以实现位置正解问题的求解计算,从而避免了复杂的推导和演算。计算机仿真与实验结果表明了该方法的有效性与可行性。     

高低频复合驱动的并联调姿隔振平台的运动分析

针对现有扰动补偿装置调姿和隔振功能分离的缺陷,研制了高低频复合驱动并联平台．通过多种复合驱动方式的性能比较,选用RRPRP构型的平面五杆机构作为复合驱动单元,并将机构构型确定为3-RRPRP-4S．运用约束螺旋理论来分析高低频复合驱动单元的等效形式以及机构的自由度．进而分别建立高频和低频2种驱动形式下的位置反解模型,其中对高频驱动形式下的分析应用逐步迭代法．基于旋量理论,构建2种驱动形式下的动平台与广义输入之间的1阶影响系数和2阶影响系数,进而得到从广义输入到动平台速度和加速度的线性映射．基于运动学分析结果,提出了瞬时锁定法作为机构的驱动策略,通过在高低频驱动下的数值算例对理论分析进行仿真验证,并进行了样机实验．结果表明,仿真曲线和理论曲线几乎完全重合,样机实验的复现率在93%～96%之间．因此,该平台应用高低频复合驱动的形式实现了调姿隔振的混合输出,突破了驱动器频率带对扰动补偿装置的限制,可对频率范围跨度较大的干扰信号进行补偿．     

基于免疫进化的并联机器人的位姿估计

提出了一种基于免疫进化算法的并联机器人位姿估计算法。建立了视觉检测坐标系和位姿参数估计模型;借鉴生物免疫系统中克隆变异和免疫记忆机理,通过免疫进化获得位姿参数的可行解。实验表明,相较于传统迭代算法,基于免疫进化算法的位姿检测算法收敛快,精确度高,对噪声不敏感,具有较好的鲁棒性。     

平面3RRR并联机构的运动性能分析

本文改进了我们过去给出的角加速度和线加速度性能指标，并且利用给出的新的角加速度和线加速度指标，对平面3RRR并联机器人机构的运动学性能进行了分析。     

一种新型简单6—SPS并联机器人及其位置正解

本文提出了一种新型简单６－ＳＰＳ并联机人机构，给出了它的变形型式并讨论了位置正解，该机械的位置正解通过依次求解三个一一元二次代数方程即可得到。本文最后给出了数值实例。     

6-DOF并联机器人位置正解的实用解法

对6-DOF并联机器人的位置正解进行了研究和分析,通过位置反解的求解思路来解位置正解的问题。将上下平台统一在一个坐标系下。按照空间两点间距离计算公式,以6个杆的伸长值为已知量,位姿参数为未知量,建立关于6个杆的参数方程。通过迭代法求得位姿参数。特点之一是未知量个数少,计算精度高;另一特点是从实现的角度来阐述,实用性强。通过实验验证该思路满足即时控制的要求。     

基于并联腿机构的四足仿生机器人开发

本论文主要对生物的节律运动控制机理进行仿生,模仿生物中枢模式发生器(CPG)产生节律运动控制信号,并对其工程模型进行了简化,方便控制方法实现。同时在机器人腿部结构方面,采用了具有高精度和高刚度的并联闭环机构,提高了机器人的承载能力。经实验表明,基于此并联机构腿的四足机器人可以灵活的实现平面、坡面的多种步态的稳定快速运动。     

并联机器人机构学基础理论的研究

本文介绍了燕山大学机器人研究中心18年来在并联机器人机构学基础理论上的研究道路和研究成绩,介绍了研究工作中的学术思想和特点,所取得的知识创新,以及由知识创新向技术创新的转化。     

改进PROSAC算法的并联机器人末端位姿检测方法

为解决双目视觉末端位姿检测中光照、噪声干扰等外部因素造成的检测精度降低问题,提出一种改进PROSAC (Progressive Sample Consensus)算法的水果分拣并联机器人双目视觉末端位姿检测方法。基于ORB算法进行特征提取和立体匹配;采用改进的PROSAC算法对立体匹配进行提纯,该改进通过穿插取点和预检验候选模型克服PROSAC算法存在的模型参数估计精度不高和验证错误候选模型耗时问题;将提纯后的匹配点对代入双目视觉模型求出末端位姿。实验结果表明,与未改进PROSAC算法的末端位姿检测方法相比,改进PROSAC算法的并联机器人末端位姿检测方法,其位姿各分量x、y、z、γ的误差平均绝对值分别降低了53.9%、65.5%、66.9%、47%,误差标准差分别降低了53.2%、67%、66.6%、56.6%,验证了所提出方法的有效性。     

3-RRR并联机器人的精度分析与仿真

目前有关并联机器人精度方面的研究工作还比较薄弱,为采取有效措施提高并联机构的精度,通过对3-RRR并联机器人机构的分析,针对传统D-H参数法的局限性,采用微分理论,建立了该并联机器人机构的精度模型,通过计算机仿真,针对单条支链多个结构参数误差,比较全面的分析了结构参数对输出位姿误差以及位姿变化对机器人机构精度的影响。分析结果为：机构中所有结构误差随着X轴正向增大而单调增大;运动支链在关节转角处的误差单调上升的比其他结构快。为该机器人机构实际误差补偿与控制提供了理论依据。     

工业用并联机器人位置正解的精确求解

利用工业用6-DOF并联机器人位置反解易于获得这一特性,把较难的六自由度并联机器人位置正解问题转化为应用位置反解结果作为训练样本进行学习,从而实现机械手从关节变量空间到工作变量空间的非线性映射。文中以工业用6-DOF并联机器人为例,采用BP算法对其正解进行了求解,并利用Matlab进行仿真,结果表明该方法计算精度高,克服了数值解法的求解精度受初值影响较大的缺点。经过验证,BP网络的求解精度满足了控制精确的要求。     

一种三自由度并联机器人机构的运动学分析

1引言 并联机器人具有输出精度高、结构刚性好、承载能力强、部件简单及运动学反解简单等许多串联机器人所没有的优点,近年来引起了机器人研究者的高度重视.其中,六自由度并联机器人方面的研究已比较深入和成熟.三自由度并联机器人是一种很有实用前景的机器人,也越来越多地引起人们的注意.三自由度并联机器人包括平面三自由度并联机器人,球面三自由度并联机器人和空间三自由度并联机器人.球面三自由度并联机器人能够实现运动平台三维转动,是一种角台形式,由静角台、动角台和三组具有一定弧度的连杆架和连杆构成,各联接处均采用转动副.这种机构结构复杂、设计困难。     

一种新型的并联机器人位姿立体视觉检测系统

建立了一种并联机器人位姿立体视觉测量系统框架,主要包括图像采集与传输、摄像机标定、尺度不变量特征变换（SIFT）匹配、空间点重建和位姿测量五个部分。该系统基于SIFT,能够很好地处理图像在大视角有遮挡、平移、旋转、亮度和尺度变化时的特征点匹配,有较高的匹配精度,特别适用于对并联机器人多自由度和空间复杂运动的检测。最后使用该方法对并联机器人位姿检测做了仿真实验。     

3-PRS并联机构位置正逆解解析

本文介绍了3-PRS并联机构的特点,建立该机构的运动学正、逆解模型,并借助Matlab软件及仿真软件ADAMS验证该机构位置正逆解方程的正确性。     

旋转输入型并联机器人位置逆解分析的轨迹圆法

本文分析了几种典型旋转输入型并联机器人的机构形式和特点，提出了适用于各种旋转输入型并联机器人位置逆解分析的轨迹圆法，利用该方法可方便地进行位置逆解建模与求解、逆解情况（有无解及多解性）判断等，简化了位置控制算法