一种新型平面并联机器人机构及其解耦控制

结合同时考虑机构设计和控制策略的思想，提出一种新型的可应用于微电子封装与组装行业中的两自由度平面并联机器人机构，其具有高刚度、高速度、高精度的特点。对机构进行了运动学、动力学分析和基于加速度反馈的解耦控制研究。解耦控制的仿真分析表明了该控制策略的有效性。     

并联机器人技术分析及展望

近年来并联机器人的发展已成为机器人研究领域的热点之一,在某些方面它具有串联结构所无法相比的优点,因而扩大了机器人领域的应用范围。本文对并联机器人机构学、运动学、系统控制策略等关键技术做了概括性分析,同时还介绍了两种新型虎克铰链模型,为高精度并联机构的设计提供了有利条件。另外文中对并联机构研究的热点问题做了详细分析并提供了新的解决方向,如高精度点位控制策略、误差分析与补偿等。最后对目前并联机构的应用及发展趋势进行了阐述,并指出了我国现阶段并联机构产业化中存在的一些问题与挑战。     

新型3-RRC并联机器人机构精度分析

 根据三平移并联机器人机构运动学位置反解,利用微分理论建立了该并联机器人机构的精度模型。通过计算机仿真,分析了主动副的转动误差、结构参数误差和位姿变化对机器人机构精度的影响,为该机器人机构实际误差补偿与控制提供理论依据。     

6—SPS并联机器人动力学解析模型

本文提出了６－ＳＰＳ并联机器人基于上平台位姿参数的动力学解析模型，定义了矩阵的一种乘法运算，建立了上平台与驱动构件之间的运动关系。     

一种新型2-DOF平面并联机器人系统的研究

提出了一种新型 2 DOF平面并联机器人机构 ,它采用两台直线电机驱动平面并联杆机构 ,同时兼备直线电机高速、高精度运动和并联操作臂刚度大等优势。采用等效有限元的建模方法建立了 2 DOF平面并联机器人系统的动力学方程 ,通过对动力学模型分析发现 ,系统中直线电机的负载波动较剧烈。为克服负载波动对直线电机的稳定性及动态性能的影响 ,设计了一种基于扰动观测器的直线电机控制器。通过实验研究和系统测试表明 :直线电机的动态性能和稳态性能良好 ,2 DOF平面并联机器人系统的最大加速度为 2g ,稳定时间小于 6 0ms ,重复定位精度小于± 2 μm ,实现了高速高精度的点位控制     

六杆并联机器人模态实验与动力学特性分析

对典型位姿下的六杆并联机器人机械结构进行模态实验，并以实验模态结果为基础进行机器人机械结构的动力学分析。在模态实验中，依次记录多点脉冲激励下的单点加速度响应，利用多自由度实模态辨识与拟合技术，计算得到机器人在某典型位姿下的前8阶固有频率、阻尼比，以及模态质量、模态刚度、模态阻尼和相应的振型矩阵。本文所得结果可作为机器人动态优化设计与控制器设计的参考。     

新型并联机器人的构型设计与运动学分析

目的针对袋装食品的抓取和装箱过程操作简单且重复性高,采用人工完成的成本过高,极易发生少装和错装的现状,设计一种以2-RPS-UPU并联机构为主体的抓取和装箱机器人,验证其是否具有良好的运动学性能。方法通过运用螺旋理论和修正的Grubler-Kutzbach公式对机构的自由度数目和类型进行分析,接着使用"闭环解析法"和"欧拉角表示法"2种方法推导该机构的运动学位置反解,采用粒子群优化算法对该机构进行位置正解算例分析。最后利用SolidWorks软件采用"驱动动静结合"的方法求解机构的工作空间。结果该机器人具有3个自由度(两转一移),驱动关节和末端执行器之间的位置及姿态关系明确,可以进行良好的线性运动,工作空间呈蜘蛛网状,范围广且形状规则对称,结构紧凑。结论该新型三自由度并联机器人能够满足袋装食品抓取和装箱时所需的运动和工作范围,其运动平稳,可靠性强。     

压电陶瓷驱动并联微动机器人的研究

介绍了集精密机械技术，精密测试技术和智能反馈技术于一体的压电陶瓷驱动六自由度并联微机机器人。该微动机器人采用以压电陶瓷为驱动元件和弹性支撑并联机器人的结构形式，具有高频响、高分辨率，结构紧凑，铡度大等优点，实现了机构，驱动、检测一体化，达到纳米级定位精度，是微驱动技术与并联机器人交叉结合的成功尝试。     

6 自由度 3-PRPS 并联机器人奇异位形分析

针对具有 3 个对称支链的 3-PRPS 6 自由度并联机器人的奇异性进行了分析(P-,R-,S-分别表示移动副、转动副以及球面副). 每个支链有 4 个关节, 这 4 个关节分别由 PRPS 表示. 这种基于 Stewart 平台基础上设计出来的并联机器人结构, 由于应用领域和结构的特殊性, 采用常规的几何学分析较为复杂. 本文采用螺旋理论和线几何方法对结构奇异以及配置奇异进行分析, 从而得到运动奇异位形产生所满足的条件, 并给出 3-PRPS 并联机器人奇异位形图解说明了该方法的可行性.     

并联机构坐标测量机--一种新型高精度坐标测量系统

简要介绍了常用坐标测量机的研究现状及存在问题,讨论了一种基于并联运动机构的新型坐标测量机的结构,特点及工作原理,并对这种新型坐标测量机研究过程中应注意的主要问题进行了探讨。     

面向光纤作业的精密并联机器人系统研制

研制出了面向光纤作业的精密并联机器人,它是一种六自由度、高精度的新型定位系统。介绍了该机器人结构的设计特点、工作原理及由伺服电机控制的半闭环控制系统,并给出了该机构的控制方法。同时还设计了一种新型虎克铰链,它能有效地减小因接触变形而产生的误差。另外由于借助了DSP技术,很好地解决了机构运动学反解的实时计算问题。最后给出了在不同姿态下,并联机器人工作空间边界的仿真图及机构重复度测试的结果。仿真和实验结果表明,该精密并联机器人具有工作空间大、系统控制精度高、机构重复精度高等优点。     

一种应用于多仿生机器鱼协作的图像并行处理方法

并行处理是提高图像处理速度的重要途径。结合图像处理算子的隐合并行性和机器的字长特性,提出了一种通用的并行识别方法,利用MMX指令和SSE指令予以实现,并应用于多仿生机器鱼协作系统的视觉子系统中。该方法适于批量数据块处理,可以成倍提高系统的处理速度。     

解析式6－SPS并联机器人机构尺度类型综合与特殊位形分析

６－ＳＰＳ并联机器人是当今关于并联机器人研究的热点之一。本文介绍了作者在６－ＳＰＳ并联（机器人）机构理论研究方面所取得的进展，包括解析式６－ＳＰＳ并联机构的尺度类型综合与新型解析式６－ＳＰＳ并联机构的特殊位形分析。     

新型3T1R并联机器人机构运动学分析与参数优化

目的 针对生产线码垛作业货物搬运需求,设计一种3T1R码垛并联机器人机构.方法 利用方位特征方程分析机器人机构的自由度、耦合度、方位特征集等拓扑结构特性.根据运动副的构型建立运动学逆解模型,考虑到码垛机器人运动范围的精度需求,采用一种新型的数值搜索法实现并联机构工作空间的快速高效搜索,同时,分析结构参数对工作空间体积的影响,选择鲸鱼优化算法对结构参数进行最优化设计.结果 分析得到的机构工作空间较大且连续性较好,新型的数值搜索法可快速有效地搜索,得到准确的工作空间边界.结论 优化后的并联机构具有良好的工作空间和较好的应用前景.     

一个多智能体机器人协作装配系统

介绍了一个基于多智能体概念实现的多机器人协作装配系统——ＭＲＣＡＳ（Ｍｕｌｔｉ－ＲｏｂｏｔＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＡｓｓｍｂｌｙＳｙｓｔｅｍ）。该系统由组织级计算机、三台工业机器人和一台全方位移动小车（ＯＤＶ）组成，采用分层递阶体系结构。利用ＭＲＣＡＳ系统进行了多机器人协作装配的实验：在ＯＤＶ装配平台上，四台机器人合作装配一个大型桁架式工件。该工件具有多种装配构型，但任何一台机器人不能独立完成装配。     

新型壁面清洗机器人的研究与设计

环境因素和功能实现是设计清洗机器人的前提条件,为此研究成功了一种更加面向对象的、带有视觉功能的、无线信号遥控的清洗机器人系统。从理论上推导了全方位移动车轮的磙子曲面方程,同时对清洗机构的物理清洗过程进行了详细的分析,仿真了清洗运动的轨迹。针对污水处理、水循环再利用等难题提出了切实可行的技术解决方案。实验证明该机器人的清洗方案对壁面清洗作业是成功的。     

基于袋装食品装箱的并联机器人的轨迹规划研究

目的 为了使机器人能够更加准确高效地完成袋装食品的装箱工作,对自动完成袋装食品装箱的并联机器人的工作空间和轨迹规划进行研究。方法 根据食品包装生产线上自动装箱的工况,介绍一种对轻小型袋装食品完成自动装箱操作的四自由并联机器人的基本结构,并运用Matlab软件对其进行工作空间分析,通过修正梯形轨迹规划算法对其进行轨迹规划,并运用ADAMS软件验证分析。结果 由得到的机器人工作空间图及机器人动平台的运动曲线图可知,机器人的作业范围能够达到半径300 mm、高度140 mm,动平台的速度曲线和加速度曲线均变化平滑,无突变,在机器人启停时速度与加速度均为0。结论 验证了机器人设计的合理性及修正梯形轨迹规划的可行性,此轨迹规划可以很好地适用于袋装食品装箱工序。