柔性机械臂运动学性能分析与控制

为了检测复杂的空间环境、维护狭小空间内的设备、管道等设施和处理微小产品组装等问题,研发人员结合自然界软体动物的结构特点和行为原理,研究设计了由多个通用柔性手臂组成的柔性机械臂。基于柔性机械臂技术的数学基础,分析了柔性机械臂的运动方程,结合了柔性机械臂计算机终端的位置方程和姿态方程、三维绘图软件的运动建模功能和开发的柔性机械臂的运动建模功能,解决了位移和加速度随时间变化的规律,为柔性机械臂的设计提供了一定的研究依据。     

六自由度机械臂运动学分析与仿真

针对安川弧焊工业机器人手臂MOTOMAN-MA1400的构型特点,采用D-H法建立了机械臂的连杆坐标系,得到了以关节角度为变量的正运动学方程,利用Matlab进行正逆运动学计算以及机械臂末端点的轨迹规划。为了验证正逆运动学模型的正确性,直观地观察机械臂各部分运动情况,采用Pro-E建立了机械臂的三维实体模型。将角度变量值导入模型,开发了机械臂运动仿真平台。仿真结果与理论计算一致,从而验证了算法的正确性,并完成了机械臂的运动仿真,为机械臂在矿山领域的实际应用提供了理论参考。     

基于MATLAB Robotics Toolbox的Dobot机械臂运动规划

为实现Dobot机械臂的运动控制,验证运动学分析准确性和运动规划的可行性,首先理论求解机械臂正逆运动学,然后基于蒙特卡洛法对机械臂进行了工作空间分析,利用Robotics Toolbox工具箱对Dobot机械臂进行运动规划仿真验证.仿真结果证明Dobot机械臂正、逆向运动学分析计算正确,运动规划合理可行.     

扬琴自动演奏机器人机械臂设计

为促使我国民族乐器自动演奏机器人的进一步发展,设计一种能拟人化敲击的扬琴自动演奏机器人机械臂。根据D-H参数法建立机械臂的运动学模型并求得运动学方程的正解,利用反变换法求得机械臂运动学方程的逆解,从而验证运动学模型的正确性以及为机械臂运动控制提供理论基础。利用Solidworks三维建模软件建立机械臂的虚拟样机模型,对其进行运动过程仿真,仿真结果验证了机械臂结构及连杆参数设计的合理性。制作试验样机进行实验,进一步证明机械臂设计的可行性。为扬琴自动演奏机器人机械臂的后续研究提供了理论基础。     

模特机器人的机械臂设计及运动学仿真

设计了一种用于可变形模特机器人的机械臂,它可以改变手臂长度,做一些典型的试衣动作,增强了模特机器人的试衣效果。介绍了机械臂的设计依据以及最终结构,运用D-H法建立了机械臂的运动学方程。通过SolidWorks建立机械臂的三维模型,并将三维模型导入MATLAB/SimMechanics建立机械臂的运动学仿真模型。用数值法和SimMechanics模型法分析了其工作空间,对比仿真结果证明用SimMechanics模型求工作空间是准确和快速的。对典型试衣动作进行了规划,机械臂末端运动轨迹的仿真结果说明机械臂能够按照预期运动,达到了预期效果。     

平面剪叉式机构通用运动学模型的建立与分析

以平面直角坐标的齐次坐标变换法为基础,介绍了一种平面剪叉式机构运动学建模方法;运用所得结论,对平面变比例剪叉式机构进行了运动学分析与仿真。文中介绍的平面剪叉式机构运动学模型建立与分析方法,理论清晰、运用简便、通用性强,为对剪叉式机构进行进一步的理论研究和设计制造,提供了依据和基础。     

空间机械臂模拟系统的设计与实现

针对某科技馆的一个科普展品,设计了一种空间机械臂模拟系统。首先对空间机械臂各部分的结构和传动机构进行了设计,利用D—H坐标法建立了机械臂的运动学模型,并进行了其运动学正、反解的求解。然后,构建了空间机械臂的伺服控制系统,开发了上位工控机和底层运动控制器的控制软件。最后,使用Quest3D虚拟现实软件制作了VR机械臂。机械臂模拟系统的工作情况表明,该系统可以满足科普展品的要求。     

三连杆机械臂三维空间运动学分析

机械臂的运动学分析是分析机械臂的运动及其控制器设计的一个重要环节。在三维空间中建立了三连杆机械臂模型,并对模型做了运动学分析,用拉格朗日方程对三连杆机械臂末端位移、速度和加速度做了理论分析;同时运用仿真软件Adams对三维中的三连杆机械臂的末端位移、速度和加速度做了运动学仿真,来验证理论分析的正确性。用仿真与理论分析相结合来分析实际情况中机械臂末端位姿以及运动情况,为实际情况下机械臂的运动情况提供了理论基础,为设计机械臂的运动控制提供了理论依据。     

可重构空间故障容错机械臂设计

从机械臂运动学的角度,定义了故障容错机械臂、故障容错机械臂的阶、通用故障容错机械臂和特定任务故障容错机械臂,论证了通过运动学关节冗余也同样可以提高机械臂系统的可靠性,故障容错机械臂所应该具备的自由度数,以及针对不同的任务要求,设计故障容错机械臂的方法。通过将任务空间抽象简化为一系列的特征点,建立机械臂参数与理想值相关的罚函数,选择有效的优化算法,设计出了通用一阶故障容错平面位置机械臂,通用一阶故障容错空间位置机械臂,以及特定任务一阶故障容错平面位置机械臂,建立起完整的故障容错机械臂的设计方法。     

一种新型机械手的设计与分析

介绍一种既可装卸套筒又可卸废卷的新型机械手的设备组成、工艺过程,并对其进行分析计算。     

一种灵巧操作手设计与分析

大多数操作手只能实现简单的捏、夹、握功能,和人手的高度灵巧性相比,还存在较大的差距.本文从人手仿生学的角度出发,提出了一种仿拇指与食指操作物体运动特性的灵巧操作手设计.首先,基于对人手操作物体旋转运动特性进行分析,设计出一种具有柔性结构的手掌以及能对物体进行旋转操作运动的灵巧性操作手,对其工作原理进行了阐述,然后,根据...     

一种新型3T1R并联机器人的拓扑结构设计及运动学分析

提出了一种新型三平移一转动并联机器人。采用方位特征理论(POC)分析了机构的拓扑结构特征,运用Yang-Sun方法计算机构的自由度并确定了机构的运动特征。建立了运动学模型,根据构件的空间几何关系,列出了该并联机构的运动学方程。求出机器人的位置反解和正解。该方程也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。     

一种新型欠驱动机械手设计

针对制药厂提出的药盒夹持要求,提出一种新型欠驱动机械手的设计方案。该方案机械手采用气压驱动,并巧妙利用变自由度理论与机构死点理论,利用单个动力源实现对药盒的可靠夹取与提升等动作。在此基础上,通过结构分析与受力计算,完成对机械手的性能分析,并通过实物验证。结果表明,该机械手性能稳定、夹持力大、操控简单、能够满足设计要求。     

软体机械手遥操作系统的设计与分析

面向气动软体机械手在远程非结构化环境下作业的工作需求,搭建了软体机械手遥操作系统。基于“快速气动网络”及模块化可拆卸原则,设计制作了软体弯曲致动器,根据实验需要组装成仿人手形软体机械手。在Yeoh模型基础上建立了软体致动器的力学模型并借助仿真分析加以修正,为软体致动器的控制提供了理论依据。设计了遥操作系统的总体结构,提出了气动软体机械手的驱动模式与控制策略,在C#窗体应用程序中开发了客户端软件。基于蒙皮技术在3D Max软件中对软体致动器进行建模,在Unity3D中搭建了虚拟作业场景,通过脚本程序设计实现远地端反馈信息对软体末端的运动控制和对目标对象的碰撞与拾取。开展软体致动器弯曲角度与充气气压实验,验证分析力学模型的准确性;开展遥操作手势映射实验,分析与探讨软体机械手遥操作系统的可行性及其进一步研究与应用。     

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。     

自动供料机械手的设计及其运动分析

对一种机械手的各部分结构、工作原理进行了分析和设计。在此基础上对此机械手的运动学、动力学特性进行了分析,并进行了仿真分析和实际试验分析。通过对此机械手进行有限元分析,解决了该机械手定位稳定性问题,从而得到更加经济、实用、高可靠性的自动供料机械手设计方案。     

注塑机械手的参数化设计及振动分析

随着塑胶行业的发展,注塑机械手与注塑机的配套使用成为行业发展的必然。两者的配套使用大大提高了工厂的生产效率,注塑机的生产效率在很大程度上取决于注塑机械手的工作效率。为了提高注塑机械手的设计效率,以参数化设计为基础,运用VBA,实现了对SolidWorks软件的二次开发,对机械手的关键部件进行参数化设计,缩短了机械手的设计周期。再利用用Ansys软件,对机械手的关键部位进行谐响应分析,根据分析结果,对机械手的主臂梁进行优化设计,减少了机械手工作过程中的振动。     

一种饮料包装并联机械手设计与分析

将并联机械手技术应用于罐装饮料包装自动生产线,根据机构平面平动设计原理,设计一种并联机械手。依据机构运动学位置正逆解原理,对机械手的运动进行理论分析。利用图解法求出并分析了机械手末端执行手爪的工作空间。通过Adams2016进行仿真分析,仿真结果表明,并联机械手手爪运动范围与理论分析保持一致,为饮料包装并联机械手的设计提供了一种理论依据。     

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.