六自由度矿用机械臂的运动学分析

针对所设计的的六自由度矿用机械臂运用D-H方法建立运动学模型,在MATLAB中进行运动学分析;通过蒙特卡洛方法对其进行工作空间分析,得到机械臂工作空间云图;采用三次插值的方法对机械臂进行轨迹规划。结果表明,机械臂参数设计合理,工作空间直观准确,为机械臂进一步优化提供了参考依据。     

六自由度机械臂的运动学分析和轨迹规划研究

针对现有六自由度机械臂在完成对目标物体抓取的过程中运动轨迹偏差较大和不平稳的问题,以六自由度机械臂为研究对象,并在SolidWorks平台下建立三维模型。运用D-H法建立运动学模型,完成正运动学分析,并利用数值法确定机械臂在空间中的活动范围。采用五次多项式插值算法对六自由度机械臂的运动轨迹进行规划,并在MATLAB软件环境下仿真得到机械臂末端点从起始点到目标点在空间中沿三坐标轴的位移变化曲线和运动轨迹。研究结果表明,六自由度机械臂机械结构参数设计合理,在两点之间采用五次多项式插值算法对机械臂运动轨迹进行规划,所得运动轨迹曲线连续平滑,没有跳变点,具有一定的应用价值。     

六自由度机械臂的设计与轨迹规划研究

针对机械臂应用过程中,实际工况对机械臂在空间位姿的任意性、重复性和稳定性提出更高的要求,设计了六自由度机械臂并对其进行了轨迹规划。利用三次多项式插值法和五次多项式插值法进行了关节角轨迹规划效果对比,得出机械臂在笛卡尔空间的运动轨迹。研究结果表明,采用五次多项式插值法完成轨迹规划后的机械臂运动平稳且振动较小,机械臂机械结构设计合理,几何参数正确,具有较高的应用价值。     

煤矿巷道修复机机械臂运动学建模及仿真

以WPZC-150/2100L型巷道修复机为研究对象,采用几何法和D-H法建立了巷道修复机机械臂的数学模型,使用蒙特卡洛法分析了机械臂的工作空间,并使用ROS中的MoveIt功能包求逆解及路径规划,通过rviz实时显示机械臂的位置并控制其运动。将路径规划的结果传递给控制器,实现了液压机械臂的控制。     

六自由度液压换刀机械臂的设计与分析

为提高盾构机换刀的效率、降低换刀成本和危险系数,设计一种盾构机用六自由度液压换刀机械臂。阐述了该机械臂的整体设计方案并对其进行运动学建模,通过仿真验证了运动学模型的准确性,并获得机械臂的作业范围和机械臂各关节运动曲线。结果表明,所设计机械臂的活动范围较大,且各关节运动平稳性较好,结构设计合理,为机械臂的智能化控制研究提供理论支持。     

6R选矸机械臂运动学仿真分析

提出一种通过抓取非煤物质实现煤矸分离的6R选矸机械臂。运用D-H方法在直角坐标系下建立其运动学模型并完成运动学方程的推导,得到机械臂末端执行机构位姿和关节旋转角度的关系。利用Monte Carlo法完成对机械臂工作空间的求解,并利用MATLAB和ADAMS在工作空间内进行运动学联合仿真,得出各关节角度变化曲线和末端执行机构质心位置变化曲线。结果表明,6R选矸机械臂的结构设计合理可靠,所求解出的运动学理论方程准确,满足机械臂从点A(0.1028,0.0975,0)运动到点B(0.0828,0.0775,0.030)的需求。     

基于D-H参数法对矿用车载机械臂的运动学分析

随着煤矿智能化进程的不断推进,煤矿机器人的研发引起了科研人员的关注。由于井下作业空间受限、视线较差,使煤矿机器人的研发受到了制约。针对一种矿用车载机械臂展开分析,利用三维软件构建重载机械臂的三维模型,利用D-H参数法建立机械臂运动学模型,完成了机械臂执行端的运动学推导,然后用Monte Carlo法对车载机械臂模型的运动空间进行求解,为密闭空间内矿用车载机械臂的动力学及运动学分析提供了一定研究依据。     

井下排爆机器人机械臂运动学及工作空间的分析

工作空间是衡量机器人工作能力的一个重要运动学指标。采用蒙特卡洛法和定步距角步长法分析井下排爆机器人机械臂的工作空间。给出了机械臂的基本结构,并对其运动模型进行简化;对机械臂进行了运动学分析;采用蒙特卡洛法和定步距角步长法分析该机械臂的工作空间,给出了机械臂末端的工作空间点云图。结果表明,排爆机械手工作空间内部工作点密集且分布均匀,能够满足作业要求。蒙特卡洛法求解速度快,能够简单而又形象地描绘出机械手的工作空间。     

六自由度机械臂位置误差分析与结构优化

为了研究六自由度液压机械臂在重载工况下连杆结构的微小弹性变形对末端位置精度的影响,利用ADAMS软件对六自由度液压机械臂进行了刚性体及柔性体的动力学仿真分析,获取各连杆在最差工作条件下的载荷分布,利用ANSYS软件对各连杆进行了结构分析,根据分析结果得出了连杆结构的弹性变形对六自由度机械臂末端位置误差的影响程度,并对各连杆机械结构进行了优化。     

矿用巡检机械臂运动学及工作空间分析

针对地形复杂的矿井工作环境,提出一种矿用巡检六自由度机械臂,以进行危险环境下的样品采集等工作。研究该矿井巡检机械臂正运动学、工作空间、轨迹规划问题,通过改进Denavit-Hartenberg方法建立六自由度巡检机械臂正向运动学数学模型,利用MATLAB机器人工具箱建立巡检机械臂仿真模型,验证所建立正向运动学数学模型的正确性,进而采用蒙特卡罗方法对机械臂工作空间进行研究,由工具坐标系的随机概率位置向量得出机械臂工作域,对工具坐标系的工作空间云点图进行绘制,同时通过MATLAB轨迹规划仿真研究机械臂运行过程中末端执行器位移变化。     

新型两自由度直线振动筛的设计

为了克服筛面堵孔,提高筛体的可靠性并减小能量消耗,用较小的筛体振幅获得较大的筛杆振幅,采用了基于计算机辅助设计的参数化设计软件Pro/E,设计了筛条和筛框之间充填硅胶海绵弹性体的新结构两自由度直线振动筛,并简要介绍了其工作原理、动力学分析、模型建立、结构设计、参数的选择计算以及干涉检验等。样机试验表明,采用新结构后,筛杆振幅比筛体振幅增加了30～40,有效降低了堵孔率,并且改变弹性体的材料和规格可以改变筛杆相对于筛体的运动参数,以便于根据实际应用进行调整。     

搬运机械手的运动学分析

根据搬运机械手的结构特点和性能要求,首先对其正向运动学进行了分析,得出其运动学方程式—操作臂末端在基坐标系下的位置关系式;然后对逆向运动学进行分析,根据操作臂末端的位置,确定出各关节的转角;最后根据机械手末端速度与关节变量速度之间关系分析,得出机械手的雅可比和逆雅可比。     

基于ADAMS机械手的运动学仿真研究

在ADAMS软件中建立机械手的简单模型,并添加约束进行运动学仿真。通过ADAMS/PostProcessor,可得到机械手上任意一点的位移、速度和受力等方面的分析曲线。最后利用其末端位移、速度、加速度分析曲线为实际机械手控制提供重要的依据。     

煤炭采样机械臂运动优化控制与仿真

为优化煤炭采样工艺,设计了一种6-DOF机械臂。通过正、逆运动学分析采样工艺和机械臂的位姿变化,开发了基于嵌入式ARM9和Win CE的控制系统,利用实时、模块化结构,闭环控制机械臂采煤动作。结果表明:煤炭采样时,各关节和刚体间无错位冲突,对实现煤矿井下有限空间煤炭采样作业有重要的应用价值。     

振动筛的三自由度动力学分析与仿真

以某公司生产的圆振动筛为研究对象,利用振动理论精确建立了该系统的三自由度动力学模型和振动微分方程。对系统的振动微分方程进行简化,通过理论推导得出机体质心运动的近似解析表达式,进而得到机体上任意点的运动方程。结果表明,机体上除某些特殊点外,其他点的运动轨迹为大小不一的椭圆。另外运用Simulink实例仿真得到质心的运动轨迹,进一步论证理论推导的正确性;为振动筛的设计与优化提供了一定的理论依据。     

六自由度工业机械手的开发与研究

多自由度工业机械手是六轴机械手,用可编程PLC程序来控制整个机械手的运行,动力可用伺服电机精确控制传动、涡轮来实现动力的转向等,达到整台机械手按一定的设定程序实现动作要求,并且有序,有一定的运动范围轨迹,各轴之间有一定运行时间和速度的过程。     

矿井灾害信息探测机器人的设计与运动学分析

针对煤矿井下复杂的灾后地理环境,设计了可沿顶板工字钢轨道行走的矿井信息探测机器人试验平台,以探索灾后井下信息采集。利用D-H参数法建立了信息探测机器人的运动学理论模型,并通过Pro/E建模仿真模拟了该机器人沿不同倾斜度轨道行走的运动状况。通过理论与模拟结果对比,证实了所建运动学理论模型的正确及有效性,说明了该机器人的结构设计合理,该研究对矿井灾害信息探测机器人的研发具有指导意义。