目标物体抓取机械手的设计与仿真

对机械手的整体结构进行设计,包括对电机的选型和机械臂的强度校核。运用D-H方法建立机械手的运动学方程,并对正运动学进行求解,建立机械手末端相对于基座的位姿。运用Pro/E软件建立五自由度机械手的三维实体样机模型,然后导入ADAMS软件中建立机械手的虚拟样机并进行仿真,得出关节角速度、关节力矩和末端点的位移、速度特性曲线;通过ADAMS软件仿真验证了关节电机选型计算的合理性与运动方程的正确性,为机械手的设计优化、运动控制提供数据基础。     

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。     

卫生陶瓷擦坯机械手机构设计与研究

结合现有机器人打磨技术及生产实际,设计出区别于传统利用"旋转"式打磨方式,模仿人工"往复直线"式打磨动作的机械手机构,该机械手安装在多自由度关节机器臂的末端;对机械手的机构进行了理论分析及实验论证;运用MATLAB软件对机械手指的数学模型进行了数据处理;利用Solidwords软件建立了机械手的三维模型,并应用motion插件对机械手的三维模型进行了运动仿真,获得了擦坯机械手的运动、速度、加速度-时间曲线图,通过对仿真数据的分析,验证了设计的可行性。     

基于OpenGL的四关节机械手运动仿真系统设计

针对不易直观验证机械手逆运动学的正确性和运动路径规划的优劣性的问题,设计了一套四关节机械手运动仿真系统。在集成了OpenGL图形标准库的Visual C＋＋6.0开发平台中,采用MVC程序设计构架,首先基于四关节机械手的D-H参数建立仿真模型,然后根据运动仿真系统的功能需求设计用户界面,最后用逆运动学和运动路径规划算法控制用户界面状态显示,从而达到直观比较算法可行性和优劣性的目的。     

Backstepping在柔性关节机械手控制中应用研究

给出了柔性关节机械手的动力学模型,针对该模型,将反演算法引入机械手的运动控制中,设计了控制器及控制律,利用Lyapunov函数证明了系统的稳定.采用Adams与Simulink联合仿真的方法对单臂机械手进行运动仿真,通过实例表明,该方法在柔性关节机械手运动轨迹跟踪中具有一定的可行性.     

煤矿巷道架管机器人机械手爪设计

针对煤矿巷道架管机器人存在所需夹持力超过管道材料许用应力问题,提出了一种新型巷道机器人机械手爪,实现了管道的夹持.完成了机械手爪中主要零件的结构设计及参数设计,通过有限元分析优化了机械手爪结构,并完成了结构的优化分析,验证了结构的合理性,得到了一组理想手爪关节尺寸:远关节L1=52.8 mm、中间关节L2=66 mm、近关节L3=50.16 mm;并利用AD?AMS建立了机械手爪虚拟仿真的样机模型,仿真分析表明:上下夹爪中间关节在0～1.5 s没有受力,中间关节与管道处于将碰未碰状态,在1.5 s后中间关节与管道接触且接触力不断增大,直至夹住管道,验证了所设计的机械手爪设计合理,能够实现管道的稳定夹持,为今后巷道机器人夹持部件的设计提供了思路.     

机械手运动学仿真的实现

介绍了建立一个适用于机械手运动学的仿真软件系统。该系统是在Windows平台上,采用VC 和OpenGL图形库,表示机械手各关节图形模型,开发机械手运动的三维动态模拟软件。并以Stanford机械手为例,实现了机械手三维图形仿真。     

救援机器人中机械手运动轨迹的计算仿真

机械手是救援机器人的执行部件,救援作业主要依赖于机械手的运动。以自行研制的救援机器人为研究对象,建立正运动学方程,求解出机器人各运动构件与末端执行器在空间的位置关系,并在ADAMS中建立机械手参数化虚拟样机,对运动轨迹进行仿真。与计算结果对比验证,证实了采用ADAMS仿真技术对运动学方程解验证的可行性。     

救援机器人中机械手运动轨迹的计算仿真

机械手是救援机器人的执行部件,救援作业主要依赖于机械手的运动.以自行研制的救援机器人为研究对象,建立正运动学方程,求解出机器人各运动构件与末端执行器在空间的位置关系,并在ADAMS中建立机械手参数化虚拟样机,对运动轨迹进行仿真.与计算结果对比验证,证实了采用ASAMS仿真技术对运动学方程解验证的可行性.     

五自由度平行四边形机构机械手动力学分析与仿真研究

针对五自由度平行四边形机构机械手的动力学问题,基于拉格朗日动力学和平行四边形机构特点建立了机械手的动力学模型,对有效惯量、耦合惯量、向心加速度、科氏加速度和重力项对其动力学性能的影响进行了分析,提出了一种通过优化机构参数来提高其动力学性能的途径。利用UG软件建立了机械手的三维实体模型并导入到ADAMS中,对工作节拍对机械手工作效率及其稳定行的影响进行了动力学仿真测试。研究结果表明,优化机械手机构参数可以提高其动力学性能,减小非线性力对其动力学性能的影响,动力学仿真分析验证了其动力学模型的正确性,准确地反映了在工作节拍缩短的情况下各关节驱动力矩的变化规律,为机械手控制系统的设计与优化奠定了基础。     

5_DOF取皿机械臂设计与虚拟样机仿真

根据微生物培养过程中需对培养皿抓取和分拣的工作要求,设计了一款5自由度小型机械臂,通过UG软件建立其三维模型。利用D-H法建立其连杆坐标系并作运动学分析。采用MATLAB建立机械臂数学模型并对其工作空间进行分析与验证。将该三维模型导入到ADAMS软件中进行运动学/动力学仿真分析,得出机械臂各关节角速度、力矩等参数曲线,仿真结果可为该机械臂的物理样机制造与取放皿操作实验提供参考。     

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。     

受限柔性机器人臂的动力学分析

针对柔性机器人臂操作受作业环境约束的刚性负载，建立了系统的动力学模型。根据物体与作业环境的约束关系。推导出系统的正动力学模型。以期望的被操作物体的轨迹和物体与环境的作用力为边界条件，推导出系统的逆动力学模型，由此所求出的柔性机器人臂的输出关节角和关节驱动力矩可使机器人臂操作物体准确地实现期望轨变和与环境的作用力，并就具有三柔性杆机器人臂操作刚性负载进行了仿真，验证了方法的有效性。     

基于关节速度的液压比例驱动工程机械臂位姿控制

为了解决液压驱动工程机械臂在实际工程作业中加装位置传感器会使得系统复杂,从而可靠性降低,以及在关节处位置闭环伺服控制会导致液压系统效率降低的问题,提出在比例液压油缸驱动的机械臂中用位姿闭环而非关节位置闭环构成机器人控制系统.使用惯性导航、激光雷达、视觉等获得机械臂末端姿态,通过机器人运动学逆解得到当前关节值,与目标关节...     

平面三自由度机械臂的轨迹规划及仿真

根据D-H坐标变换方法建立平面三自由度机械臂的齐次坐标变换矩阵,用代数方法建立逆运动学方程的数学模型;通过程实现对数学模型的求解,获得机械臂各关节的数据.通过对求解的数据进行处理导入到Adams软件中建模仿真,仿真结果验证数学建模计算数据正确,方法可靠.     

重载搬运机器人的动力学仿真及控制系统设计

关节型重载搬运机器人各运动关节动态性能和能量耗散水平直接影响机器人以及运动规划的可达性。以ABB公司生产的IRB460型重载搬运机器人为研究对象,针对其机械本体结构特性,建立重载搬运机器人三维模型。若仅考虑回转轴、大臂和小臂组成的三个自由度,重载搬运机器人系统模型可简化成空间三关节机器人系统模型;依据拉格朗日力学方程建立重载搬运机器人系统动力学模型,利用机械臂逆运动学和五次多项式插值算法完成对多关节机械臂空间轨迹规划。通过动力学仿真分析可知,重载搬运机器人各运动关节的动态性能变化稳定且能量耗散较小,且能够沿着预定轨迹完成PTP模式的运动控制。最后,搭建控制系统仿真实验平台,提出一种重载搬运机器人控制系统模型,实验结果表明,所设计的重载搬运机器人控制系统能够准确、稳定的控制各运动关节运动,验证了各运动关节驱动电动机功率参数选择的合理性,为实际的工业生产应用奠定了理论基础。     

空间机械臂多目标综合轨迹规划研究

以七自由度冗余空间机械臂为研究对象,对其进行多目标综合轨迹规划研究。为了得到速度和加速度都连续的关节轨迹,首先采用三次均匀B样条曲线构造机械臂的关节空间轨迹。然后分别以机械臂运动时间最短、能量消耗最少和轨迹冲击性最小作为优化目标,以机械臂的关节位移、速度、加速度和关节力矩的限制作为约束条件,建立空间机械臂多目标轨迹规划问题的数学模型。最后使用NSGA-II算法进行数学模型求解,获得空间机械臂多目标轨迹规划问题的Pareto最优解集。仿真结果表明,在满足各项约束条件的前提下,所获得的机械臂关节空间轨迹能够达到使机械臂的多个性能指标综合最优的效果。     

基于长短期记忆网络的机械臂逆运动学解

为了解决传统的解析法用于机械臂逆运动学求解过程中存在操作烦琐和奇异点处无法逆运算等问题，提出了基于长短期记忆网络的机械臂逆运动学求解算法。通过对机械臂的正运动学和工作空间的分析，获取大量有效的机械臂关节空间数据和相对应的末端姿态数据，并作为训练样本。经过训练后，获得逆运动学解的高精度结果。对比传统解析法求解，基于长短期记忆网络方法的求解速度较快。此外，机器人仿真结果显示，相关轨迹无明显的抖动偏移。     

基于绝对坐标的柔性机器人逆动力学建模和轨迹跟踪

采用了 Timoshenko梁理论和有限元法 ,由 L agrange方程建立了基于绝对坐标的柔性机器人逆动力学模型。由提出的非线性方程数值解法 ,求解出柔性机器人的输入关节角或驱动力矩 ,以此作为输入参量 ,可使机器人能够非常准确地跟踪末端轨迹。文中就三柔性臂机器人进行了仿真 ,验证了本方法的有效性     

一种8自由度空间机械臂运动学及工作空间分析

针对太空环境,提出一种带有移动副的8自由度机械臂,可完成太空环境中的设备维修、物品抓取等工作.通过标准D-H参数法,推导了8自由度机械臂的位姿变换矩阵和正运动学方程;利用Matlab Robotics工具箱,建立机械臂的仿真模型,将仿真模型与机械臂运动学方程进行对比验证;采用蒙特卡罗法对机械臂工作空间进行求解,绘制了机...