五自由度码垛机器人控制系统设计

本文首先针对五自由度机器人的工作特点和工作环境,对机器人的操作系统和控制器进行选择,确定了控制方式。接着详细介绍了整个控制系统的组成部分及相应的功能,设计了几种工作模式,并针对各种工作模式编辑了控制软件,最后针对工作过程中可能出现的一些故障给出了相应的解决方案。     

基于虚拟仪器的五自由度机器人手臂的设计与控制

介绍了基于虚拟仪器的五自由度机器人手臂的控制方法。虚拟仪器的概念是对传统仪器概念的突破,是计算机系统与仪器系统相结合的产物。机器人手臂在很多领域得到广泛应用。     

面向五自由度机器人的新型控制算法研究

在传统机器人运动学分析方法的基础上,对机器人运动学方程进行了简化。根据简化后的运动学方程构造了一种新的运动学分析算法。以该算法为核心,设计了一种软件化的五自由度步进电机机器人控制器。该控制器能够依据输入的空间坐标信息按照新设计的算法计算各关节变量,根据驱动电机特性通过并口发送控制脉冲控制机器人运动。计算实例验证了所设计的算法和五自由度机器人控制器的可行性。     

五自由度并联机器人机构设计

以单开链支路为单元,揭示了对称少自由度并联机器人机构的组成的某些规律,提出了输出运动为5自由度对称的并联机器人机构的型综合的一种系统、有效的新方法.型综合结果得到新型的1种对称3T2R的并联机器人机构和2种对称的2T3R的并联机器人机构.     

五自由度教学机器人的运动学分析及仿真

使用常规的D-H参数法对五自由度教学型机器人进行了运动学分析.在此基础上,利用MATLAB中的SimMechanics工具箱结合Simulink软件包,建立了机器人运动学仿真模型,仿真实验表明,该模型可以方便地得到机器人的运动轨迹及坐标参数,并可以直观地观察机器人的动态运动过程,有利于机器人的分析和优化设计.     

五自由度焊接机器人的运动学建模

针对机器人自主焊接的要求,开发了五自由度焊接机器人。建立了机器人的D—H连杆坐标系,根据D-H连杆坐标系,推导了机器人的运动学正解方程和逆解方程,并通过Matlab仿真软件对机器人运动学进行仿真。最后通过实验证明了该方法的精度完全能够满足工程需要,能够为机器人的自主焊接提供依据和支持。     

五自由度服务机器人手臂的参数化设计及HyperMesh分析

介绍了一种用于服务行业的五自南度机器人手臂的参数化设计与分析方法。针对手臂部件的特点，采用参数化设计的思想，列出了手臂的参数化设计流程，在UG草图中对其建立约束，基于UG／Part Family建立部件的通用件库，最后运用分析软件对手臂进行模拟受力分析，以修改相应参数，使其满足工作要求。机器人手臂的实例证明该参数化设计与分析的方法是有效的。     

一种五自由度机器人运动学研究

根据机器人D—H方法分析了一种五自由度移动机器人的特点，结合几何方法提出了运动学逆解算法，应用VC程序实现了该算法，通过基于OpenGL的三维仿真验证了算法的正确性。     

五自由度打磨机器人的运动学分析

根据机器人D—H方法分析五自由度打磨机器人的特点,利用坐标变换对机器人机构运动学方程进行推导,得到五自由度打磨机器人的正、逆运动学求解通用公式,为实际的五自由度打磨机器人的位置及速度控制提供了依据。     

五自由度混联机器人运动学分析

介绍了一种新型五自由度混联机器人,将三自由度的Delta机器人变成工作空间更大、应用范围更加广泛的五自由度混联机器人。用三维设计软件Solidworks建立了该混联机器人的样机模型,运用D-H矩阵法对机器人的逆运动学进行了详细的分析,在此基础上通过MATLAB工具箱Robotics Toolbox对机器人末端运动进行轨迹规划,为后续的控制工作奠定了基础,并且对串并联的研究也提供了一定的参考。     

五轴注塑机械手控制系统设计

介绍了基于STC单片机的机械手下位机控制系统,该系统由建立在CAN总线通信基础上的规划主板、控制从板组成;规划主板与上位机遵循Modbus协议进行串口通信.本控制系统在实际工作环境中具有运行稳定可靠的特点.     

钢丝绳传动四自由度机械臂的机构设计

提出一种用于物流系统的四自由度机械臂解决方案,并对该机械臂的工作原理和具体设计进行了详细讨论.该机械臂主要由一种简洁高效的钢丝绳传动机构构成,它将驱动装置安装到远离相关关节的基座上,使得整个机械臂的结构紧凑、整洁,在减轻机械臂整体重量的同时提高了对外做功的能力.此外,还设计了一种简单并易于操作的张紧力调节装置,可以确保钢丝绳处于充分的张紧状态,从而克服了钢丝绳传动精度不高的问题.     

竞赛机器人控制系统的研制

介绍竞赛机器人的控制系统的微处理器的选型、接口设计、通信以及行走电机的调速方式、控制软件设计。针对机器人竞赛的实时性、对抗性特点,提出了有效的解决方案。     

六自由度串连机器人构型设计与性能分析

依据六自由度机器人设计"臂腕分离"的原则,基于D-H参数对六自由度机器人构型进行拓扑分类,得到32类三自由度臂部结构。研究了位置雅可比与构型奇异性之间的关系,区分出12类结构奇异构型和20类非结构奇异构型。对机器人臂部结构构型的负载能力特性进行分析,得到10类负载性能较好的非结构奇异构型。编制了臂部结构构型分类表,确定了基于负载能力的机器人构型设计原则,能用于指导机器人的构型设计。进行了机器人构型实例分析与蒸汽发生器检修机器人工程样机研制,验证了所提出构型设计方法的有效性。     

大孔径管道4自由度内部检测机器人系统

从结构、控制系统及软件结构等几个角度介绍一种大孔径管道内部检测4自由度机器人系统原创设计方案。由于独特的可变性结构设计,使该机器人能够根据不同规格的被测对象,自动调整本体结构,使其检测有效范围在φ550～1000之内。该系统能够快速完成大型管道内整体三维表面数据采集,在此基础上在线给出表面品质特性分析报告及任意位置内部直径高精度的测量结果。在机器人控制系统的设计中为了克服环境振动干扰对系统检测精度带来的影响,提出自适应振动干扰控制策略,为检测装备在噪声环境下保证检测精度提供了一种有效的解决方案。该系统的软件集数据采集、数据处理、模型构建及表面品质评估功能于一体,而且界面友好操作方便。系统的激光扫描精度可达0.002mm,与高精度内径千分尺检测结果比较差值小于0.005mm。     

四自由度上下料工业机器人控制系统研究

在数控加工行业中,要求提高加工精度和加工效率,降低生产成本,从而导致生产线自动化程度的提高,为了最大化地提高数控机床的加工效率,解放劳动力,上下料工业机器人在数控机床加工过程中的应用也越来越广泛。本次开发的控制系统是基于PMAC的四坐标上下料工业机器人的控制系统。系统以PMAC运动控制器+上位机为控制平台。PMAC运动控制器控制各个伺服电机的运动;基于PMAC编写的上位机人机界面用来实时监控状态和完成用户对整个系统的基本控制。功能丰富完整,具有实施价值。     

一种3自由度移动机器人的动力学模型

3自由度移动机器人可以以一定姿态沿任意的方向运动 ,实现平面上的自由运动 ,成为全方位移动机器人(Omni directionalMobileRobot) ,它能够对位置和方位进行独立的跟踪控制 ,具有很高的灵活性和机动性。本文针对具有两个可操舵驱动轮的 3自由度移动机器人利用Kane方法建立了在理想状态 (下不产生打滑及横滑现象 )的非线性动力学模型 ,为设计路径跟踪及避障控制器提供了有力的依据。     

模块化多足步行机器人的运动控制系统研究

为解决机器人对复杂多变的环境适应性不强的问题，研制了模块化的多足步行机器人系统。针对模块化多足步行机器人的机构特点，设计并实现了一种位于机器人模块化控制体系底层的基于CAN总线的运动控制系统。采用微处理器、专用的运动控制和驱动芯片以及光电编码器实现了机器人关节的伺服闹环运动控制；采用CAN总线作为模块问的通信接口，有效地支持了多关节实时控制。提出了一种具有3层抽象结构特点的可扩展的软件体系结构，为运动控制系统提供模块化支持。实验验证了运动控制系统软硬件的可靠性和有效性。     

三自由度并联机器人运动学分析及轨迹研究

介绍了三自由度并联机器人的结构特点,并对其进行运动学分析,建立该机构的逆向运动学方程。基于运动学的逆解对并联机器人的轨迹进行规划,采用多项式的方法对轨迹进行修正,在UG里建立模型再导入ADAMS进行仿真试验。该方法优化了并联机器人的运动特性,提高了抓取速率,避免了抓、取过程中对机器人造成的冲击。     

物流机器人机械手臂自动化控制系统设计

利用传统方法控制物流机器人机械手臂时,存在不同机械手臂关节角度控制时间长及控制误差大的问题。为此,设计了一种新的自动化控制系统。首先,通过设计上位机软件和下位机软件接收工作人员发出的控制命令,从根本上提升机械手臂自动化控制精度;然后,在系统硬件中设计了 PLC 模块、自动化功能模块及报警功能模块,完成机械手臂自动化整体控制。应用该系统后,对机械手臂不同关节角度的控制时间及控制误差展开测试,实验结果验证了该系统具有控制准确性高和时效性高的优势。