洁净精密装校机器人的运动学分析及轨迹规划

针对某大型激光器装置的装校过程模块化、阵列化及超洁净工作环境等特点,分析了洁净精密装校机器人的轨迹规划和智能化无人装校的实际需求,提出了“轨迹取点→单关节变化PTP口规划→初步轨迹拟合→基于时间和防料动轨迹优化”的轨迹规划思路和方法.根据该机器人结构特征,应用D-H法建立坐标系,完成了运动学正逆解分析.基于运动学位姿方程,按照机器人作业规划流程,完成了洁净精密装校机器人安装一个模块的轨迹规划和优化,并运用MATLAB 2008绘制了具体轨迹曲线.最后运用Pro/E 4.0进行了机构运动学仿真验证,验证表明洁净精密装校机器人在无人工干预及超洁净环境下可实现高洁净、高精密装校.     

新型巡线机器人的运动学算法分析

新型巡线机器人单体具有3个转动关节,适用于110kV高压输电线路巡检工作.用常规解法和D-H法分别推导了该机器人的正运动学方程.两种算法推导出的结果实质是一致的.     

弹药装填机器人正向运动学分析

针对D-H参数法求解RPRRP型弹药装填机器人正向运动学过程复杂、效率低的问题,提出了基于POE法的弹药装填机器人正向运动学求解方法。建立了弹药装填机器人的机构模型和旋量参数,计算了各关节的运动旋量,采用POE法进行正向运动学求解。采用D-H参数法进行运动学仿真,得到了不同关节输入下的弹药装填机器人的位姿变换,通过结果对比验证了POE法求解弹药装填机器人正向运动学的正确性,分析了POE法相对于D-H参数法的优越性,探讨了POE法与D-H参数法的内在联系,并在此基础上得到了求解旋量坐标的新方法。     

可穿戴式上肢康复机器人的运动学分析与仿真

针对三自由度可穿戴式上肢康复机器人,利用D-H法建立了机器人运动学方程.基于Pro/E软件对机器人进行建模,并导入ADAMS软件进行运动学仿真分析,依此确定了在一定输入条件下机器人的运动状态,为实际的机构控制提供了重要数据.     

六自由度排爆机器人操作臂运动学分析

排爆机器人作为代替人进入危险环境,完成排除爆炸物、危险物销毁的任务,研究其操作臂的运动学方程,有助于研究机构合理性,对于排爆机器人任务完成具有推进意义。文章以一种六自由度排爆机器人操作臂为基础,对其运动学问题进行研究。以D-H法来确定操作臂的各个设计参数,确定合适转换矩阵,目标矩阵和运动学方程。通过Maple强大的矩阵运算功能对运动学进行求解,并通过Matlab对结果进行验证。     

空间3R机械手逆向运动学的多模块神经网络求解

提出用多模块神经网络的方法求解空间3R机械手的逆运动学多解。通过几何分析,将关节空间划分为多个只有唯一逆运动学解的关节子空间,每个子空间均用3个单输出的BP神经网络训练和求解。通过仿真试验并与其他方法对比,表明该方法不仅可以准确地划分逆运动学解的取值范围,还可以快速求得高精度的逆运动学多解。     

四足机器人侧摆型trot步态的运动学分析及仿真研究

针对四足机器人在复杂环境中难以保持稳定行走姿态的问题,在四足机器人trot步态的基础上,改进设计了一种侧摆型trot步态,通过四足机器人侧摆肩关节处电机对四足机器人的步态进行规律调整,使四足机器人在行走过程中更易保持稳定姿态。首先对侧摆型trot步态进行步态规划,分析侧摆型trot步态的稳定性;然后根据D-H参数法建立四足机器人单腿运动学模型并进行运动学分析求解;最后在MATLAB/Simulink软件中建立四足机器人动态仿真模型,以复合摆线运动轨迹为例,对侧摆型trot步态进行运动特性仿真分析。结果表明,基于复合摆线的侧摆型trot步态运动轨迹曲线连续平滑,四足机器人运动平稳。通过侧摆型trot步态仿真分析,验证了所研究侧摆型trot步态的稳定性和合理性,可以为搭建实验样机控制系统提供理论依据。     

一种6自由度装校机器人工作空间分析

针对侧送模块作业特点和装校环境的要求,提出一种结构紧凑具有6自由度的装校机器人。应用D-H法建立机器人各连杆参考坐标系获得D-H参数,并求出机器人的运动学正解。基于随机概率的蒙特卡洛方法,运用MATLAB软件编程,代入求得的位置方程得到整个机器人末端的三维工作空间图。结果分析表明装校机器人工作空间满足装校作业要求,为进一步研究机器人动力学、轨迹规划及实时控制等奠定了理论基础。     

医疗护理机器人机械手的设计及其运动学分析

通过对机器人机械手的关节运动副的型式和关节以及手指间尺寸的优化分析,完成了三指医疗护理机械手的设计,并建立了手指运动学的正解.     

新型平面-空间多面体变胞机构的尺度综合与运动学分析

新型平面-空间多面体变胞机构既能够实现平面拓扑与空间多面体拓扑结构间变换,又可生成不同尺寸与不同形状的多面体构型,具有较广阔工程应用前景,其尺度及运动学问题是该机构工程应用的技术关键,以该机构为研究对象,并以八面体为例,根据机构极限位置与成型原理,对该机构进行尺度综合研究,分析了机构实现平面拓扑与空间拓扑灵活变化的杆件间的尺度关系,并综合应用旋量理论和D-H参数法,对机构进行运动学正运算分析和逆运算分析,研究了该新型平面-空间多面体变胞机构的运动学状态参数,最后进行了仿真分析,为此类新型机构的工程推广应用提供了一定理论基础。     

面向核环境的侧杆式拨爪机械手分析及仿真

为研究具有侧杆的机械手结构特性,以一类面向核电环境的侧杆式拨爪机械手为研究对象,对其结构进行分析,借助Adams仿真找出了侧杆铰接点与拨爪运动的关系;模拟实际工况,建立拨爪与滤芯外盖的尺寸关系模型,并验证了其准确性;结合结构的几何关系,采用DH法对机械手做了运动学分析;借助Adams构建虚拟样机模型,得到了拨爪运动曲线。文中对此类机械手铰接点位置进行了分析,并模拟实际工况建立了拨爪尺寸选取规则,同时提出了一种借助结构尺寸关系解决此类侧杆式机械手运动学分析的方法。仿真曲线无震颤现象,表明该机械手动作平稳,性能良好,外形和尺寸设计较合理,可实现高辐射极限条件下对滤芯的高效操作。