名优茶并联采摘机器人结构设计与工作空间分析

研究了名优茶并联采摘机器人的结构和工作空间。根据并联机构尺度综合理论,应用遗传算法与直接搜索工具箱GADS,计算出机器人臂长尺寸。结合数值法和几何法,利用快速极坐标搜索法求出机器人工作空间边界,并在MATLAB中绘制空间三维图。比较三维图和给定的工作空间,验证了机器人设计满足工作空间的需求。     

名优茶并联采摘机器人逆向运动学分析

结合并联机构的特点及茶叶采摘技术,创新性地开展了名优茶并联采摘机器人的研究。建立了机器人逆向运动学模型,利用齐次坐标变换计算出机器人运动学逆解;并在给定运动激励下,在MATLAB中绘制出动平台驱动臂的转角曲线。运用Pro/E绘制机器人三维图并导入ADAMS,建立了机器人虚拟样机模型,通过仿真获得驱动臂的转角曲线。上述两种方法的比较结果验证了机器人逆向运动学问题计算的正确性,同时表明了ADAMS仿真结果具有较好的精确性,并在此基础上制作了机器人原理样机。     

采摘机器人机械手结构设计与分析

基于苹果采摘的开放性特点,结合苹果采摘的实际操作,提出了机器人采摘的整体结构方案。为实现设计的可应用性,对苹果采摘机器人腰部升降台、机械手臂、末端执行器进行具体的结构设计。     

3-UPS并联机器人工作空间研究

基于3-UPS并联机器人为研究对象,分析了基座与动平台之间支链连杆的长度对3-UPS并联机器人工作空间的限制。采用三维搜索法确定工作空间边界。通过Matlab编程绘制出3-UPS并联机器人的灵活工作空间,同时研究了并联机器人机构模型参数与工作空间之间关联性。为并联机器人的结构设计和进一步研究奠定了基础。     

六足并联步行机器人工作空间

设计了一种全新的六足并联步行机器人,具有两条腿和六只脚,在腿部并联结构运动学反解的基础上进行了腿部工作空间的解析,并对工作空间进行了仿真分析。仿真结果表明,6-UPU并联机构的动平台在x、y、z方向上最大的活动范围均为150 mm,为进一步步态控制提供了重要参考。     

并联煤矸石分拣机器人的结构设计及分析

针对人工选矸存在的工作环境恶劣、分选效率低等缺点,设计一种并联SCARA型煤矸石分拣机器人.建立其三维模型,阐述各部分的组成结构与工作原理;采用模型对称简化的求解方法,对分拣机器人进行有限元分析和强度校核;根据分拣机器人的几何特点采用解析法求解其正逆运动学.结果表明:该设计能够满足粒度在300～600 mm之间矸石的分...     

平面2自由度并联平动机器人理论工作空间分析

以一种平面2自由度并联平动机器人为研究对象,对该机器人机构尺寸进行量纲一化,建立反映机构几何参数变化范围的设计空间模型;分别讨论该机器人机构理论工作空间的形状及大小与尺寸参数之间的关系,并绘制工作空间面积与尺寸关系的性能图谱,该图谱是该机器人机构设计的重要参考依据.     

8-SPU并联机器人工作空间分析及参数优化

并联机器人工作空间是评价并联机构工作能力的重要指标,而结构参数是影响工作空间的基本因素。通过圆弧相交法求定姿态的工作空间,得到其截面形状,利用梯形积分法计算出工作空间体积。以工作空间体积为目标函数,通过遗传算法对机构的结构参数进行优化,获得了性能优良的结构参数。利用MATLAB软件编程得到了该并联机构的工作空间图,可以更直观观察工作空间的变化,为该并联机构性能的进一步研究和推广应用奠定了基础。     

基于3D打印并联机器人机构的工作空间分析

以一种新型三自由度并联机构3-HSS为研究对象,对该机构进行运动学逆解分析,推导出该并联机构的运动学逆解方程,并求解了并联机构的雅可比矩阵,采用Gosselin几何法编程对该并联机器人的工作空间和边界进行研究,得到比较规则的工作空间,且该构型并联机构的工作空间连续,无空洞,并呈现一定的对称性。该研究能够满足当前3D打印技术的设计需求,并为并联机构进一步优化研究提供了理论依据。     

基于并联机构的仿人机器人结构设计

仿人型机器人具有较强的环境适应能力.为了提高机器人的灵活性及稳定性,文章采用球面三自由度并联机构作为腰关节,并对该关节结构进行了改进,设计了一种新型的仿人型机器人,并利用ADAMS软件对其进行了仿真验证.结果表明,机器人能够进行完整的步态行走,腰部并联机构采用3-RRR+S’-p机构,能够实现机器人腰部的灵活运动,具有较好的稳定性和刚性.     

脐橙采摘机器人运动分析与研究

农业采摘机器人是21世纪精准农业的重要装备之一,采用仿真模拟机器人运动,合理规划机器人的运动轨迹成为采摘机器人行业发展的方向。采用D-H方法分析三自由度脐橙采摘机器人的变换矩阵,得到三自由度脐橙采摘机器人执行末端位移。采用微分变换的方法求解三自由度脐橙采摘机器人的雅克比矩阵,得到执行末端线速度和角速度。基于Mat-lab中M语言自编程建立其运动模型,对其运动轨迹及速度进行仿真。通过对脐橙采摘机器人的构造原理分析,为脐橙采摘机器人的调试和实际操作提供仿真模型。     

3-PUU并联机构工作空间分析与优化

提出了一种新型3-PUU并联机器人,对该机器人进行运动学分析,得到了3-PUU并联机器人的运动学反解,在此基础上,分析了移动副和虎克铰对工作空间的限制。采用三维极限搜索法求解了工作空间,并对该并联机器人的工作空间进行了优化分析。结果表明:优化后的工作空间明显增大,该种机器人具有较好的实际应用前景。     

Delta并联机器人非线性工作空间下轨迹插补算法

为了提高Delta并联机器人运动控制精度,对其工作空间内非线性分布和轨迹插补算法进行了研究。基于仅考虑算法误差前提下,提出了通过选择Delta并联机器人单步插补位置误差最小的精度最优算法。基于机器人运动性能指标下的快速性和精确性,分析对比机器人传统插补算法和精度最优算法各自性能指标,最后通过Matlab平台仿真测试了算法的可行性,结果表明精度最优控制算法在整个机器人可达工作空间内都能有效提高机器人运动控制精度,控制效果要优于传统PVT控制方法。     

空间机器人工作空间研究

针对空间机器人工作空间求解问题,提出一种将数值仿真和图解法相结合的方法.数值仿真采用基于随机概率的蒙特卡罗方法,同时引入碰撞检测算法和切片法,仿真得到任意给定切面内杆件与基座无碰撞的工作空间“云图”,“云图”的边界曲线由图解法确定.该方法既利用了数值仿真应用简单、适用各种机器人结构的优点,又能由图解法得到直观、准确的工作空间边界.     

一类3自由度空间并联机器人机构的设计及分析

基于单开链单元理论提出一种分支中含有平面6杆闭回路结构的空间并联机构,该机构的主动副为3个移动副,动平台相对静平台具有二维移动和一维转动(2T1R)自由度.通过将此机构的部分运动副替换又得到另外两种新型2T1R并联机构.分析了这类机构的位置逆、正解,其中位置逆解具有唯一性,而正解有两个.讨论了机构的工作空间和运动耦合性.由于这类机构结构简单,而且其运动学解具有弱耦合性,使得轨迹规划和控制较为简单,因此这类机构具有潜在的应用前景.     

基于计算机的空间并联机构工作空间的可视化分析

针对3TIR空间并联机构,提出了一种可以普遍推广的离散式蒙特卡洛法,通过对转动自由度的离散化处理达到降维度的效果,利用子空间的并集和交集思想分别实现了整个空间并联机构的可达工作空间以及灵活工作空间的可视化效果,并以一种型为4-PRPaRR的3T1R空间并联机构为例进行实例分析,研究了具体参数对工作空间的大小以及工作性能的影响,并首次从灵活工作空间和可达工作空间的角度分析了空间并联机构的工作性能,为多自由度空间并联机构的应用和研究提供了重要的理论基础。     

4 UPU并联机构奇异研究与工作空间分析

基于螺旋理论,分析了一种4-UPU并联机构的运动性质,利用Kutzbach-Grübler公式计算了机构的自由度。根据机构运动副的布置方式,选取4个移动副作为输入。建立机构的位置关系方程,采用雅克比代数法判断奇异性;根据约束条件和位置关系方程,得到了机构在定姿态且非奇异条件下的工作空间。计算结果表明,机构的奇异位形与姿态角和平台结构参数有关;在非奇异条件下,机构的工作空间不连续,存在"空洞",工作空间范围与姿态角关系显著。     

Delta机器人工作空间与力矩传递性能分析

为分析Delta机器人在实际运用中的负载能力大小的分布情况,研究了Delta机器人的力矩传递性能。提出了一种基于蒙特卡洛法的绘制机器人工作空间简单高效的方法;推导了机器人的运动学逆解表达式,选取连续可达工作空间逆解表达式唯一的区域作为实际工作空间,并以此确定Delta机器人能够抓取的物体其理论最大高度;绘制机器人在实际工作空间的z轴方向不同截面上的力矩传递性能图谱。仿真结果表明:Delta机器人的力矩传递性能较好的位置总体呈对称分布,且是小区域集中,整体散布,负载能力随截面高度的增加而增大。     

空间三转动并联机构工作空间和刚度分析

针对数控回转台的实际运动需求,以三自由度并联构型3-PUS-RU为研究对象,利用封闭矢量法建立位置逆解方程和并联机构的雅可比矩阵。引入并联机构的工作空间和刚度性能指标,并绘制机构的工作空间和机构守恒协调刚度在工作空间中的分布图谱。结果表明,由于机构的对称性,使得工作空间和刚度性能仍出现对称分布,工作区域尽量选取刚度值大的位置。对该3-PUS-RU并联构型工作空间和守恒协调刚度性能进行研究,其研究结果对并联机构的设计具有一定的指导作用。     

关节型码垛机器人的工作空间分析

机器人工作空间的分析在整个机器人设计过程中,是一个非常重要的问题.文章首先运用D-H法建立机器人的运动学方程,再根据所求的方程采用数值法对关节型码垛机器人进行分析,并用MATLAB软件对分析结果进行仿真,得到机器人的可达工作空间图,通过验证说明了此法的正确性,并为机器人的进一步优化以及控制系统的设计提供了依据.