基于RecurDyn的串联机器人刚柔耦合分析

以ABB IRB1600为例,通过D-H参数,利用MATLAB机器人工具箱对六自由度串联机器人进行建模,并对其进行轨迹规划,得到机器人的末端轨迹和运动过程中的角度变化。利用Recur Dyn软件对机器人的杆件柔性化,并对其进行动力学仿真,分析不同负载下机器人的末端误差和运动过程中柔性杆件的变形。该研究为进一步分析机器人的定位精度,并减小定位误差提供参考。     

基于ADAMS的刚柔耦合机器人动力学仿真

简要介绍了ADAMS软件和ADAMS柔性体基本理论,着重研究了焊接机器人的柔性体仿真。结果表明：柔性手臂构件对机械手的运动精度产生了较大影响。     

基于刚柔耦合模型的悬架NVH性能研究

使用有限元软件分析了橡胶衬套对悬架NVH性能的影响。柔化其他悬架部件,建立了多体动力学刚柔耦合模型。通过试验设计(DOE)分析了橡胶衬套刚度对悬架NVH性能的灵敏度并进行了优化。通过对比优化前后仿真结果,可以看出悬架中高频NVH性能得到了改善。将模型仿真与道路模拟机测试结果进行对比,验证了模型的准确性。     

基于仿蟹刚柔耦合机构的搜救机器人设计

搜救机器人是重要的探测仪器平台。 针对现有搜救机器人的刚性结构环境适应性差的问题,本文提出一种基于仿蟹刚 柔耦合机构的搜救机器人设计方法。 本文首先进行了机器人的机构设计;其次根据螃蟹运动实验结果设计了机器人的横向运 动步态,并通过仿真验证了步态设计的可行性;再次设计了机器人的软硬件系统;最后对机器人在多种地形下的行走能力进行 了实验测试,并开展了暗光环境适应性、人员探测和避障能力等功能测试实验。 结果表明,该体积小巧、控制简单的机器人可以 实现基本的运动功能,横向运动中最大速度约为 3. 4 cm/ s,最小功耗约为 8. 6 W,转向运动的角度范围为±90°。 机器人具有良 好的地形和环境适应性,并可以完成环境感知和人员探测等搜救功能。     

基于刚柔耦合建模的工业机器人瞬变动力学分析

为适应工业机器人高速、重载、高精度的要求,以工业机械臂的瞬变过程为研究对象,提出以末端执行器的振幅判断机器人在瞬变过程中的动态性能,利用多体动力学和有限元的方法建立刚柔耦合模型,对工业机器人在整个作业过程中的动态特性进行描述和分析,仿真计算工业机器人在振幅最大时刻的应力分布及危险区域节点的应力变化,为机器人的动态性能评估、疲劳强度分析和寿命预测提供了依据.     

基于FPGA的四足机器人控制系统

针对现有控制系统的不足,提出了一种四足步行机器人控制系统构成方案,即由一个主控制器和四个子控制器构成分布式控制系统,采用现场可编程门阵列(FPGA)进行高速数据通信。主控制器进行系统协调控制、步态规划运算,并向各子控制器发出运动指令;子控制器实现相应各条腿的三个关节运动控制,向主控制器传送各条腿的运动状态数据。主控制器采用ARM9内核的32位微处理器芯片,子控制器采用C2000系列32位微控制器,彼此间通过专门设计的FPGA通信模块进行数据交换。试验运行证明,该控制系统具有良好的可靠性,能较好地实现对机器人移动平台的实时控制。     

刚柔耦合机器人仿真及振动分析

在传统的工业机器人设计中,为避免产生定位误差和振动,其结构一般设计成刚性.但在精度、速度要求较高的作业场合,由于材料自重和外界干扰等因素,系统容易发生变形和振动,而这种变形和振动对精度的影响是巨大的.因此,必须把模型的部分构件做成柔性体,来研究工作轨迹及振动情况.运用Pro/E软件建立机器人模型,导入到ANSYS软件中创建柔性体,并在ADAMS软件中建立刚柔耦合模型.设定一具体工况进行仿真,结果表明该模型仿真过程更加贴近实际情况,所得结论为机器人的优化及振动研究提供依据.     

基于ODE的四足机器人仿真平台研究

将虚拟样机搭建定义为两步运算,提出了利用ODE引擎进行机器人仿真平台设计开发的方法。设计并实现了的四足机器人仿真平台,在仿真平台上进行了四足机器人的步行仿真实验,验证了基于ODE引擎的机器人仿真平台开发方法的有效性和简便性。     

Delta并联机器人刚柔耦合仿真分析

为了提高Delta并联机器人在负载较大且高速拾取目标样本时的运动精度,对机器人进行刚柔耦合分析,以求减少运动误差。通过Solidworks对Delta并联机器人三维建模并简化,Matlab对并联机器人末端轨迹进行规划,反解得到机器人运动过程中主动杆的角位移变化,ANSYS对从动杆柔性化导入ADAMS中进行联合仿真,在不同负载条件下观察分析机器人末端误差和运动过程中柔性杆的变形,可以得出随着负载的增加机器人末端误差加大,并且运动过程中杆件误差随时间叠加,这为寻找解决定位误差的方法提供了参考。     

直角坐标机器人刚柔耦合动力学仿真分析

由于机器人在运行过程中受到诸多因素影响,使其动态性能不稳定,严重影响了机器人的可靠性和安全性。以直角坐标机器人为研究对象,基于多体系统动力学理论得到直角坐标机器人刚柔耦合动力学方程。应用ANSYS和ADAMS软件建立直角坐标机器人刚柔耦合模型,进行不同工作速度和不同负载下的动力学仿真分析。分析可知,在同样增大4倍的情况下,工作速度的变化比末端负载的变化对直角坐标机器人末端动态性能的影响更明显。     

刚柔耦合并联机器人动力学建模及仿真研究

并联机构在运动过程中存在弹性变形和刚柔耦合效应,对机构的运动及其稳定性具有较大影响。针对上述问题,以3自由度刚柔耦合并联机器人为研究对象,基于线性多体系统传递矩阵法(线性MSTMM)建立了刚柔耦合并联机器人多体系统模型和拓扑结构模型,推导了整体系统的空间转换方程和动力学方程;通过Matlab软件建立了机器人SimMechanics仿真模型,并基于PID控制策略对机器人进行了轨迹跟踪的仿真研究。结果表明,机器人末端输出的实际运动轨迹与期望轨迹基本吻合,机器人系统运动相对稳定,验证了该建模方法的正确性和有效性,为进一步对并联机构进行研究提供了一定的理论依据。     

四足机器人的步态仿真研究

在对一种四足机器人的设计和步态规划后,通过仿真技术分析它的适应环境能力和承载能力.在四足步行机器人初始结构参数基础上,用三维软件Pro/E建立机器人仿真模型.该机器人的摆动腿是一种串联机构,在行走过程中,每个腿起到摆动前进和支撑的作用.将模型导入仿真软件完成行走过程,以稳定性为评价指标对机器人进行优化和评价,最后在一定路面上进行一定量的承载和适应环境方面的分析,为智能化机器人提供一种分析方式.     

仿生四足机器人的仿真研究

为了适应复杂多变的山地环境和载重要求,以生物马为原型设计了一种四足仿生步行机器人。首先在虚拟样机软件中建立结构模型,用虚拟样机技术对机器人的运动状态进行仿真和验证,通过改进符合哺乳动物运动规律的驱动函数以提高机器人的运动灵活性,使其达到设计的步速,然后使用有限元分析软件对其在所受最大冲击力处进行分析以验证结构的可靠性。     

基于CPG的四足机器人全方位行走控制研究

针对四足机器人全方位运动控制问题,设计了中枢模式发生器(CPG)运动控制模型。利用正弦函数构建CPG的振荡网络模型,实现了四足机器人稳定的节律直线行走、斜线和转弯行走。通过ADAMS仿真和实验,验证CPG全方位运动控制模型的可行性。     

基于ARM的四足机器人分层控制系统

为了实现对具有步行、滑行复合运动的四足机器人的良好控制,实现该机器人的模块化和功能的扩展性,采用了分层控制体系架构来实现机器人的控制。使用单片机来实现舵机的实时驱动控制,使用ARM9实现传感器的采集和信息的处理．在PC机上利用VC＋＋实现图形界面的设计。     

基于Single Board RIO的四足机器人控制系统研究

针对现有四足机器人控制系统实时性与运行效率不高的问题,本文提出了一种以NI Single Board RIO为核心应用多核技术和FPGA构建的高度并行的系统平台架构,建立了一种结合分布式控制系统与分层式控制系统特点的复合式控制系统。此系统应用FPGA并行输出占空比实时变化的PWM波实现了多电机的实时控制,提高了机器人的灵活性。最后,在此平台上进行单腿控制性能测试实验。实验结果表明该控制系统具有良好的可靠性,能够实现对机器人移动平台的实时控制。     

无级变速器刚柔耦合模型的性能仿真研究

以封闭式无级变速器为研究对象,建立其刚柔耦合虚拟样机模型并进行虚拟仿真试验.对行星锥盘和输入轴等两个柔性体构件的动力学仿真结果进行分析,并且对构件进行耐久性分析,获得了在仿真过程中构件的动态应力分布情况.为实现无级变速器的精确动力学分析研究提供了新方法,为变速器传动设计提供依据.     

足的形状对被动动力步行机器人性能的影响

研究了双足被动动力步行机器人足的设计问题,及足的形状对运动过程中的能量转换和稳定性的影响。比较了质点型足、直线形足和圆弧形足三种双足机器人在运动过程中能量的变化情况。对机器人模型进行简化后的研究证明：直线性足的机器人与质点型足的机器人相比,在稳定的步行运动中的运动速度更大,而圆弧形足比直线形足又有优越性。数值仿真也验证了机器人模型具有同样的性质。最后给出了足的形状的设计方法。     

基于刚柔耦合模型鼓式制动器动力仿真及热分析

为了使鼓式制动器的模拟仿真更接近于真实状态,联合运用三维CAD建模软件CATIA、有限元分析软件Hypermesh及多体动力学分析软件MSC.ADAMS,考虑将凸轮、制动底板、制动蹄及制动鼓视为刚性体,将摩擦片视为柔性体建立了鼓式制动器的刚柔耦合动力仿真模型,并基于动力仿真的结果为鼓式制动器的有限元热结构耦合分析提供实时的凸轮促动力,动力仿真得到的领、从蹄促动力关系与相关文献吻合,验证了模型的正确性,最后基于热结构耦合分析了制动鼓破坏失效的原因并提出了相应的改进措施。