一种六自由度机械手的运动学分析

讨论了一种六自由度排爆机械手运动学问题,利用D-H坐标变换方法来建立了机械手的运动学数学模型和目标矩阵,利用MATLAB强大的符号运算功能,对方程进行求解,得出正逆运动学的解。通过正运动学的解,可以得出了解机械手各关节在执行任务时的运动轨迹;而逆运动学的解则可以求出机械手要到达某一位姿机械手各关节的扭角。运动学分析也为今后实现机械手的自动控制提供了设计参数。     

三杆柔性机械手运动学分析及仿真研究

在平面内运动的三杆柔性机械手运动学方程的建立是对其动力学分析和进行准确控制的基础.应用浮动坐标系,矢量法和D-H变换矩阵法建立了机械手的运动学模型,通过机械手各构件关节变量求解出机械手末端执行器的笛卡尔坐标空间位姿.使用Matlab软件对机械手末端运动轨迹和角度变化等进行了仿真实验,证明了柔性机械手弹性变形在空间准确定位中的影响,提出了一些减小误差的方法,为进一步研究柔性机械手较为精确的动力学和控制模型奠定了良好的基础.     

高压特种作业机械手的设计

高压输电线路长时间暴露在外,会产生输电线路故障,需及时发现并修复.为此,对超高压特种作业机器人中的六自由度维修机械手进行设计.根据机械手的工作特点,对机械手的基座、腰部、大臂、小臂、手腕五部分分别进行结构设计.该方案研制的样机已通过了50 kV等电位实验的测试,达到了预期效果.     

磨机换衬板机械手结构设计及运动学分析

磨机换衬板机械手是更换球磨机内部衬板的重要设备,针对筒体入口直径为1.1m的球磨机,设计了磨机换衬板机械手,利用Solid Works建立了磨机换衬板机械手三维模型,采用D-H方法对机械手结构和连杆参数做出分析,构建了运动学方程。在Matlab环境下,运用Robotics Toolbox工具箱对磨机换衬板机械手建模仿真,获取机械手末端空间轨迹曲线、关节位移和速度曲线,仿真结果表明机械手能够完成预期目标,证明了磨机换衬板机械手结构设计的合理性,同时为机械手接下来的动力学、轨迹规划等研究提供了理论分析的依据。     

海洋钻采平台管子移运机械手运动学仿真

在石油开采过程中,海洋钻采平台上各种管子的移运是最繁重的工作之一,此项任务一般采用能够实现大范围三维空间移运的机械手完成。针对移运机械手的结构分析,根据标准的D-H建模方法,在MATLAB中建立了机械手的运动学仿真模型。基于给定的连杆参数,讨论了机械手正运动学和逆运动学求解方法,并利用蒙特卡洛方法,求出机械手工作空间仿真结果。所做工作提供了机械手理论分析参考模型,为后续轨迹规划及控制研究奠定了理论基础。     

危险弹药机器人机械手运动学仿真分析

运用D-H方法建立危险弹药机器人机械手运动学模型;采用蒙特卡罗方法求解机械手末端执行器的位置向量集合;在Matlab环境下,用点云图描绘出机械手工作空间。运用Robotics Toolbox对机械手进行运动学仿真,仿真出机械手末端执行器运动轨迹曲线、关节运动曲线和速度曲线,从而验证参数设计的合理性,也为进一步研究机器人的动力学、轨迹规划打基础。     

高压特种作业机械手动力学分析仿真

高压输电线路长期暴露在外,不可避免地会产生输电线路故障,需及时发现、维修。本方案是配套500 kV六分裂输变线路高压特种作业机器人的高压特种作业机械手,对其进行动力学分析仿真。在建立SimMechanics机械手模型的基础上分别进行正向动力学分析和逆向动力学分析。借助Mat-lab图形方式生成机械手系统的三维动画。     

三自由度机械手运动学分析

讨论了一种3自由度机械手运动建模的问题，利用Paul等人提出的代数解法对机械手的关节角和末端执行器坐标之间的关系进行了计算，并在此基础上对运动学逆解的计算进行了简化，减少了计算量。     

物料搬运机械手机构运动学分析及仿真

为了机械手可以得到进一步的优化和更高的效益,本文选用了二轴桁架式机械手,并对其进行运动学分析,解出运动学的正、逆问题;并完成机械手的三维建模,再对机械手进行运动模拟及仿真分析,判断其结构设计的合理性。     

一种5自由度机械手的运动学分析

针对所设计的W-5D型水下采样机械手,利用D-H法建立其参数和正运动学模型。由机械手的相邻3个关节轴线相互平行的结构特点,在常用的反变换法的基础上引入几何法,得到了逆运动学的封闭解,解的结构简明并且易于操作,满足了机械手对水下作业环境的逆解要求,为机械手的运动规划和轨迹控制提供了依据。使用MATLAB Robotics Toolbox建立机械手的仿真模型。工具箱内部提供的ikine函数已是获得工业机器人逆解的重要方法,通过与ikine函数所得结果的对比分析,验证所求得封闭解的可行性和优越性。     

新型6-CCS并联机器人机构的运动学正解及仿真

介绍了一种由圆柱副、圆柱副和球面副构成的基于点、线间距离约束的新型解耦并联机构6-CCS,对结构和运动学正解进行了研究。通过对三个位置约束方程构造Dixon结式,去掉其中线性相关的三行三列,导出了一元64次输入输出方程,并根据位置的8个解与姿态解互相解耦的特点,总共有512个解。然后使用数值算例验证了其全部根。结合VC+[KG-*2]+6.0和OpenGL对其进行了三维建模和运动仿真,验证了这一新机构的可行性。     

排爆机器人手臂的研制及运动学分析

阐述了排爆机器人作业手臂的结构设计以及运动学分析,建立了相应的运动学模型,并在此基础上求解了机械臂的正、反运动学方程。最后为了验证结构以及运动学分析,用Matlab软件中的Robotics Toolbox对整个系统进行了仿真,结果说明该设计方法是可行的。     

基于MATLAB的工业机器人运动学分析与仿真

在工业机器人应用控制中,以华数HSR-JR605型机器人为研究对象,在探讨机器人工作空间、坐标系和连杆参数的基础上,采用D-H矩阵坐标法,结合计算机技术,利用Matlab和机器人工具箱Matlab Toolbox V9.10两个软件建立机器人运动学模型,进行正、逆运动学仿真和轨迹规划,仿真结果验证了HSR-JR605型机器人运动学模型的正确性和合理性,为后续机器人的研发工作做好理论铺垫。     

新型三平移一转动并联机构及运动学分析

根据并联机器人机构结构综合理论，以单开链支路为单元，提出了一种能实现空间三维移动和一维转动的四自由度并联机构。分析了该机构的运动特性，运用连杆DH矩阵，探讨了具有5R支链的建模方法，给出了机构位置反解的数学模型，并在ADAMS虚拟样机软件及MATLAB数学计算软件上进行了数值验证。这种机构具有4个自由度运动特性，在结构上具有较好的对称性，且支链结构可进行模块化组装，有较好的应用前案。为机构建立的反解模型较简单，数值验算证明是正确的。机构的运动学反解模型为该机构作进一步的运动学动力学及优化设计研究打下基础，并为系统控制提供了理论依据。     

空间6R机器人位置反解的对偶四元数法

将对偶四元数的复指数形式引入到串联机械手位置逆解分析中,提出一种空间6R串联机械手位置逆解的新算法。采用复指数形式的四元数以及对偶四元数建立空间6R串联机械手位置逆解的封闭方程。通过对获得的四个位置约束方程构造Dixon结式,得到一个6×6的行列式等于零的矩阵,去掉其中相关的公因式,导出既无增根也无漏根的一元16次方程。通过实际计算,得出该机器人位置反解一元高次方程的次数为16且最多只有16组解的结论。通过一种串联机械手逆运动学分析为例进行求解验证,数字实例证明了该方法既无增根也无漏根。这种方法可达到在消元过程中自动消除机构结构参数变化或者轨迹规划过程中某些奇异位置造成的方程相关性,避免增根的产生。     

2PRS-2PSS并联机构的设计与运动学分析

设计出一种两移动两转动的四自由度2PRS-2PSS并联机构。以该机构的4条分支运动链的主动移动副轴线与静平台的夹角为变量。首先根据方位特征集理论分析了该并联机构的运动输出特性;再基于矢量法对其运动学进行分析,推导出机构的位置和姿态的正解、逆解,进而推导出其速度和加速度方程;然后基于机构雅可比矩阵的奇异性,详细讨论了机构可能存在的奇异位形;最后,通过算例仿真验证了理论分析的正确性。     

六自由度并联平台两种位置逆解方式的分析

六自由并联机械平台由于其高精度高承载能力的特性被广泛应用于精密姿态控制、飞行器模拟、精密数控机床等场合.通过对斜45°并联机械平台的仿真建模,利用位置逆解的原理提出了直接法和间接法两种位置逆解实现方式,分析了平台沿x,y,z轴的平移和绕x,y,z轴的旋转时各电动缸的长度变化,指导了实际应用时逆解方法的选择.     

基于D-H坐标系法的移动喷漆机器人运动学分析

对所设计的可移动喷漆机器人进行了D-H坐标建系,推导出了该机器人的运动学正解,并用解析法进行了验证。根据末端执行器的位置和各连杆的变换矩阵求出了运动学的逆解。