一种三腿并联机器人的运动分析

本文提出了一种３—ＴＲＳ型并联机器人，介绍了它的结构和特点，给出了几种二自由度Ｒ—Ｒ型驱动装置的结构简图；分析了该机器人的运动问题，即从正、反两个方面分析了它的位姿、速度和加速度问题。     

改善磁流体稳定性的研究

本研究从改进磁流体的制备方法入手,很好解决了磁流体中Ｆｅ３Ｏ４粒子的聚闭问题,并利用表面活性剂对Ｆｅ３Ｏ４粒子进行单独或复合包覆处理制备出了高稳定性的油基,水基及聚醚基磁流体。     

多轴铣头的设计

我厂一生产的ＥＱ１０６０Ｆ３ｔ车车门铰链板零件,如图１所示,该零件有３个孔。原先的工艺是钻３孔、冲长孔,结果冲出的长孔都出现外缘凸出,影响到零件的强度和装配。后来改变工艺,钻３个孔,铣长孔,这样一个一个铣长孔,工人操作极不方便,机床工作台频繁上下,左右移动很容易打刀。为此我厂设计了多轴铣头。该多轴铣头直接安装在普通的Ｘ５０３２Ａ立式铣床上,如图２所示。经过实际使用,一次就可同时加工出３个长孔,完全满足了工艺要求,减轻工人的劳动强度,提高工效３倍。现将多轴铣头的设计与安装介绍如下：一、多轴铣头的设…     

一种仿章鱼腕足柔性模块的设计与运动控制

针对软体机器人由于刚度太低且是连续变形,故很难进行运动控制的问题,提出一种由形状记忆合金弹簧驱动的柔性机械臂。机械臂由３Ｄ打印制造而成,内部嵌入３个线性霍尔传感器,用于测量柔性臂弯曲运动。通过压缩补偿计算可以精确控制弯曲运动。实验结果表明,该柔性机械臂可以以较高精度进行三维运动。     

声校准器智能化检定

声校准器是一种重要的声学计量器具,依据国家计量检定规程《ＪＪＧ１７６－９５》,声校准器需要对声压级、频率和谐波失真度３个指标进行检定。本文论述了利用计算机控制检定设备对上述３个指标进行智能化检定的方法及程序设计。     

服务机器人拟人臂和底盘运动学建模

针对服务展示移动平台拟人手臂抓物体和移动问题,将其分为移动定位底盘和拟人抓取手臂两个基础部分。首先,构建了基于MDH法的连杆坐标系,其次从正、反运动学描述两个方面对拟人手臂进行了坐标系建模。再次把展示服务平台建模成驱动轮上的一个刚体,该服务展示平台移动定位底盘的总维数是三个:两个为移动平面中的位置信息;一个为垂直移动平面的旋量信息。最后,利用Open GL与VC6.0对四轴拟人手臂进行了仿真实验,验证了正、逆运动学求解工程的正确性。实验结果表明,该运动学建模能够反应出服务机器人真实运动情况。     

基于三维草图的实体造型研究

当前３维ＣＡＤ造型系统得到广泛的应用,但其实体特征造型都是基于２维草图的,针对基于２维草图的实体造型方式存在着不能对很多空间的复杂实体进行造型的发性,本文提出３维草图的概念,能够很好地解决这一问题,在此基础上之上,对基于３维草图的实体生成及其在３维造型系统中的管理方工与参数化进行了研究。     

离心压缩机叶轮S2流面正反命题的研究

分别对流线曲率法正反两类命题进行了研究.正问题中,利用背掠式带分流叶片离心压缩机叶轮算例,计算出子午面流场,对该叶轮进行了性能分析.在反问题中,根据给定设计点参数,设计出了一背掠式叶轮.鉴于气体涡分布的重要性,讨论了不同类型分布对叶轮性能的影响,得出后加载型分布适合离心压缩机叶轮的结论.     

一种丝驱连续体手术机械臂的设计及其运动学分析

针对现有的连续体机械臂及其运动学模型无法得到运动学解析解的问题,设计了一种具有两个弯曲自由度的丝驱动连续体机械臂原型,并对其正逆运动问题进行了研究。基于分段常曲率假设,结合D-H法建立了连续体机械臂的正运动学模型,推导出了驱动丝长度到机械臂末端位置的映射关系,得到了正运动学解析解;通过提取机械臂骨干曲线,利用几何分析法建立了连续体机械臂逆运动学模型,推导出了机械臂末端位置到驱动丝长度的映射关系,并得到了部分逆运动学解析解;最后,通过实验对所提出运动学模型的有效性进行了验证。研究结果表明:所提出运动学模型的平均位置误差不超过2.56 mm,约占机械臂总长度的2.57%,能够很好地用于连续体机械臂末端位置控制。     

薄壁回转支承套圈的磨削

薄壁回转支承套圈的磨削四川化工机械厂（６１０３００）何文俊叙词：回转支承，套圈，磨削薄壁回转支承有３个厚度较薄的套图，在加工和吊装过程中都极易变形，给加工增加了较大的难度。我们经过多次实践，总结制定出了一套薄壁滚子回转支承的加工工艺，用该工艺生产出多...     

HNC-IR机器人运动学方程的研究及求逆的新方法

在对ＨＮＣ－ＩＲ机器人进行结构分析的基础上,建立了机器人运动学模型,提出了一种析的机器人逆运动学的求解方法,与传统方法相比,此方法大大减少了计算运动方程正逆解的计算量。这时还结合具体机构,对一次逆解过程中解方程没有封闭解情况,运用多重计算的方法作了处理,取得了很好的效果。     

运动解耦和低耦合度选择顺应性装配机器手臂并联机构的设计及其运动分析

根据基于方位特征集方程的并联机构拓扑结构设计理论,设计出一种运动解耦、低耦合度(κ=1)且具有较大转角的新型选择顺应性装配机器手臂并联机构(RPa3R)2R-2RSS,并对该机构进行拓扑特性分析。基于序单开链运动学建模原理,给出了该机构位置正解封闭解的代数法,同时导出机构位置反解,验证了位置正解的正确性。基于位置反解,对该机构的工作空间、转动能力和奇异性进行了分析。     

Kinematic Solution of Spherical Stephenson-Ⅲ Six-bar Mechanism

A closed-form solution can be obtained for kinematic analysis of spatial mechanisms by using analytical method.However,extra solutions would occur when solving the constraint equations of mechanism kinematics unless the constraint equations are established with a proper method and the solving approach is appropriate.In order to obtain a kinematic solution of the spherical Stephenson-III six-bar mechanism,spherical analytical theory is employed to construct the constraint equations.Firstly,the mechanism is divided into a four-bar loop and a two-bar unit.On the basis of the decomposition,vectors of the mechanism nodes are derived according to spherical analytical theory and the principle of coordinate transformation.Secondly,the structural constraint equations are constructed by applying cosine formula of spherical triangles to the top platform of the mechanism.Thirdly,the constraint equations are solved by using Bezout’ s elimination method for forward analysis and Sylvester’ s resultant elimination method for inverse kinematics respectively.By the aid of computer symbolic systems,Mathematica and Maple,symbolic closed-form solution of forward and inverse displacement analysis of spherical Stephenson-III six-bar mechanism are obtained.Finally,numerical examples of forward and inverse analysis are presented to illustrate the proposed approach.The results indicate that the constraint equations established with the proposed method are much simpler than those reported by previous literature,and can be readily eliminated and solved.     

基于Groebner基法的三自由度并联机床的位置正解与可操作性分析的符号解

基于Groebner基法和计算机符号处理技术,对三自由度并联机床的位置正解问题进行了符号求解。该法通过对变量排序,建立多项式对的集合,求SP多项式,约简等运算,将一组非线性方程组化简为同价的三角化方程组,得到了封闭形式的解析解;导出了雅可比矩阵,引入了符号处理技术,并且对该并联机床的可操作性进行了分析,给出了具体数值实例。     

General closed-form inverse kinematics for arbitrary three-joint subproblems based on the product of exponential model

The inverse kinematics problems of robots are usually decomposed into several Paden–Kahan subproblems based on the product of exponential model. However, the simple combination of subproblems cannot solve all the inverse kinematics problems, and there is no common approach to solve arbitrary three-joint subproblems in an arbitrary postural relationship. The novel algebraic geometric (NAG) methods that obtain the general closed-form inverse kinematics for all types of three-joint subproblems are presented in this paper. The geometric and algebraic constraints are used as the conditions precedent to solve the inverse kinematics of three-joint subproblems. The NAG methods can be applied in the inverse kinematics of three-joint subproblems in an arbitrary postural relationship. The inverse kinematics simulations of all three-joint subproblems are implemented, and simulation results indicating that the inverse solutions are consistent with the given joint angles validate the general closed-form inverse kinematics. Huaque III minimally invasive surgical robot is used as the experimental platform for the simulation, and a master–slave tracking experiment is conducted to verify the NAG methods. The simulation result shows the inverse solutions and six sets given joint angles are consistent. Additionally, the mean and maximum of the master–slave tracking experiment for the closed-form solution are 0.1486 and 0.4777 mm, respectively, while the mean and maximum of the master–slave tracking experiment for the compensation method are 0.3188 and 0.6394 mm, respectively. The experiments results demonstrate that the closed-form solution is superior to the compensation method. The results verify the proposed general closed-form inverse kinematics based on the NAG methods.     

对称6-6 Stewart平台实时位置正解的高效算法

给出了对称6-6 Stewart平台连续运动实时位置正解的3种高效率数值方法。第一种方法对原始的六维非线性方程组进行同解变换后,使用简化的牛顿迭代法求解。第二种方法利用位置反解来求解平台的位置正解,通过引入特殊的矩阵求逆公式提高了计算效率。第三种方法是将非线性方程组由六维降到四维,再采用简化的牛顿迭代法求得数值解。要求正解精度达到10-8情况下,3种算法平均耗时依次为20.46μs、11.67μs和5.99μs,满足了平台运动控制实时解算位姿的要求。     

差速转向复合式探测机器人运动学分析

为便于探测机器人的导航和跟踪控制,提出了差速转向的复合式移动机器人运动学模型的构建及求解方法。通过对差速转向复合式移动系统结构及运动特性进行分析,推导了探测机器人车体速度与后轮及承重轮速度之间的关系矩阵,提出采用Householder变换求解车体运动的方法,为探测机器人越障过程中位置和方位的估计提供了较准确的求解模型。最后对差速转向复合式机器人的行进过程进行仿真试验,验证了运动学模型的正确性及机器人的运动特性。     

6自由度3-UrRS并联机构的位置正解分析

机构的位置分析是求解机构的输入与输出构件直接的位置关系,是机构运动分析最基本的任务,也是机构速度、加速度、受力分析、误差分析、工作空间分析、动力分析和机构综合等的基础。在实际应用中,解正解问题意味着决定机器人末端执行器当前实际的位姿。基于此,提出一种新型3支链6自由度并联机构3-UrRS,采用球面2自由度五杆机构作为复合驱动装置。以机构上平台3个顶点之间的长度为约束条件,建立约束方程,研究该并联机构的正解的封闭解形式,得到一个16次方的一元多项式方程。以3-UrRS自身的机构特点建立约束方程,得出反解的封闭解形式。最后对该正反解的研究结果进行数值验证,正解的计算结果与反解的计算结果十分吻合,仅有微小误差,这是由计算的累积误差引起的。     

数学机械化方法在平面多杆复杂机构位置分析中的应用

本文基于数学机械化方法和计算机符号处理技术，对平面多杆复杂机构的位置分析进行了符号法求解，该法成功地将一组非线性多项式方程化简为一组等价的三角化方程，导出了单变量的１６次代数方程，得到了位移分析的封闭形式的解析解。符号推导和符号运算借助于计算机代数系统ＲＥＤＵＣＥ完成，并给出一个数字实例说明这种方法。     

基于AutoCAD VBA液压挖掘机工作装置运动学分析

液压挖掘机工作装置可视为多自由度机械手,具有高效灵活的特点。不考虑其回转运动,工作装置属平面连杆机构。铲斗位姿与关节夹角之间的变换常用齐次坐标变换或解析法,逆向运动学问题的求解则用几何法。在AutoCAD环境下,建立工作装置的简化模型,借助二次开发语言,对运动学问题进行了研究。编程实现了图解过程,省略了复杂的公式推导,得出工作范围包络曲线及工作参数。设置铲斗的姿态角为某一数值,得出了齿尖轨迹为水平直线和竖直直线时的运动学逆解,并实现了工作装置的运动仿真。