六自由度串联机械手运动学逆解研究

根据一种小型六自由度串联机械手的结构,建立机械手的连杆坐标系,采用分离变量的方法求得机械手的运动学逆解,并利用MATLAB编写的逆解求解程序,通过实例验证了机械手运动学逆解的正确性。     

一种六自由度机械手的运动学分析

讨论了一种六自由度排爆机械手运动学问题,利用D-H坐标变换方法来建立了机械手的运动学数学模型和目标矩阵,利用MATLAB强大的符号运算功能,对方程进行求解,得出正逆运动学的解。通过正运动学的解,可以得出了解机械手各关节在执行任务时的运动轨迹;而逆运动学的解则可以求出机械手要到达某一位姿机械手各关节的扭角。运动学分析也为今后实现机械手的自动控制提供了设计参数。     

机械手轨迹插补算法的研究与仿真

运动学的正问题和运动学的逆问题是机械手运动学中两个具有理论意义和实际意义的基本问题,研究了机械手的轨迹插补算法,编写了轨迹插补程序与仿真程序,验证了机械手运动学正问题和逆问题方程的正确性.     

一种多用途8自由度机械手的运动学分析

在详细分析一种适用于排爆机器人的8自由度多功能机械手的运动特性和工作特点的基础上，运用坐标变换的方法建立了机械手运动学数学模型，提出了解决有关逆运动学问题的2种方法，并通过微分变换求出相应的Jacobian公式，其结论可为8自由度多功能机械手的运动学研究奠定理论基础，也可为机械手的成功研制提供技术支持。     

双臂喷釉机械手运动特性分析

针对自主设计的双臂喷釉机械手,应用D-H法建立两个手臂局部坐标系,通过局部坐标系与全局坐标系的转换建立双臂机械手的运动学模型。提出以几何法为基础结合逆变换联合求解的方法,求解双臂喷釉机械手的运动学正逆解。在MATLAB环境中运用定步距角法对双臂机械手的工作空间进行求解。用Robotics Toolbox工具箱对机械手进行正逆运动学仿真,同时将各关节转角代入运动学方程进行求解并对比分析,从而验证机械手设计的合理性和运动学解的准确性,为进一步研究奠定理论基础。     

基于MATLAB的冲床上下料机械手运动学分析

为了提高冲压加工的上料效率并尽可能消除安全隐患,首先根据冲床加工系统的工作要求,设计冲床上下料机械手的总体结构;然后利用D-H法建立机械手连杆坐标系,完成机械手的正逆运动学分析求解计算;最后应用MATLAB完成机械手模型建立、点到点运动轨迹规划、正逆运动学求解以及各关节运动学参数的仿真,证明机械手运动平稳无冲击,能够满足实际生产需要。分析表明:机械手的运用能够提高生产效率、降低劳动强度,对冲床产业自动化有一定的促进作用。     

基于ADAMS轴承转运机械手运动学分析仿真

利用UG建模软件对四自由度轴承转运机械手进行实体建模。采用笛卡尔坐标系,通过齐次坐标变换对四自由度轴承转运机械手建立运动学模型,并对轴承转运机械手进行正运动学和逆运动学求解。将机械手模型导入ADAMS中转化为虚拟样机进行运动学仿真,分析了四自由度轴承转运机械手仿真结果的运动规律曲线。仿真结果验证了四自由度轴承转运机械手运动学方程的正确性,并获得了机械手运动时施加在滚动滑车和悬臂横梁的作用力。     

一种六自由度可折叠机械手的运动学分析

由于机械手的广泛运用,使得劳动生产率有很大幅度的提高,同时改善了工作环境。机械手的运动学分析是实现机械手准确运动控制的基础。本文中我们对一种6-DOF可折叠机械手进行了运动学研究[1],根据机械手几何特点得到了六自由度机械手的运动学正逆解,在关节角度变化范围内进行了详细讨论,并使用MATLAB进行了运动学仿真验证。     

自动上下料机械手运动学分析及仿真

基于数控机床-机械手加工系统的布局及功能,详细分析了上下料机械手的结构,并运用D-H参数法建立了该机械手的运动学方程。与此同时,对该机械手进行了正运动学和逆运动学分析,通过计算验证了,经运动学正解所求得的机械手末端位姿表达式T是正确的。最后,基于用Solid-Works软件建立的机械手三维立体模型,用ADAMS软件对机械手完成自动上下料的过程进行仿真,得到上下料轨迹曲线。仿真结果符合工作过程的实际情况,说明该机械手运动学方程是有效的。     

管内异物抓取机械手机构设计与运动学研究

通过对管内异物抓取机械手的型综合,确定了该机械手为三自由度关节型机械手.建立了机械手的D-H坐标系,进而通过齐次变换得出机械手的正运动学方程,并采用反变换法得出机械手的逆运动学方程.利用微分变换法得到机械手的雅可比矩阵.最后通过仿真验证了机械手结构设计的合理性、运动学方程建立的正确性,为机械手的进一步理论研究奠定了基础.     

MOTOMAN-UPJ型机械手运动学改进算法研究

根据MOTOMAN-UPJ型机器人具体的结构特点,推导出机器人的正逆运动学公式.提出只需要一次矩阵逆乘的逆解算法.与传统方法相比,大大减少了计算运动方程逆解的计算量.针对逆解中有时有几组不是真解的问题,讨论各位置参数的取值对逆解结果的影响,明确了逆解角度求解公式,避免了可能出现的漏解的情况.应用MATLAB软件编程进行运动学模拟仿真,分别用9组和6组数据验证正解和逆解的合理性和正确性.     

基于混合类电磁机制算法的机械臂逆运动学解

机械臂的逆运动学问题可转化为等效的最小化优化问题,并采用数值优化方法求解。提出一种基于类电磁机制(Electromagnetism-like mechanism,EM)和模式搜索(Pattern search,PS)数值求解机械臂逆运动学问题的混合类电磁机制算法(Hybrid electromagnetism-like mechanism,HEM)。该方法利用修改的类电磁机制(Revised electromagnetism-like mechanism,REM)与模式搜索方法各自特性相互融合平衡算法对解空间的全局探索和局部开发能力,基准函数测试结果表明该算法改善了全局搜索性能及寻优解的可靠性。在此基础上以6自由度TX60型号史陶比尔工业机械臂为例,考虑以机械臂末端位姿误差构建适应度函数并采用上混合类电磁机制算法数值求解,仿真结果表明,与其他方法比较,该方法用较少的适应度值计算次数下就能搜索到期望精度的寻优解,并且能搜索到所有可能关节角逆解的潜在能力,验证了该方法的有效性。     

Motion capability analysis of a quadruped robot as a parallel manipulator

This paper presents the forward and inverse displacement analysis of a quadruped robot MANA as a parallel manipulator in quadruple stance phase, which is used to obtain the workspace and control the motion of the body. The robot MANA designed on the basis of the structure of quadruped mammal is able to not only walk and turn in the uneven terrain, but also accomplish various manipulating tasks as a parallel manipulator in quadruple stance phase. The latter will be the focus of this paper, however. For this purpose, the leg kinematics is primarily analyzed, which lays the foundation on the gait planning in terms of locomotion and body kinematics analysis as a parallel manipulator. When all four feet of the robot contact on the ground, by assuming there is no slipping at the feet, each contacting point is treated as a passive spherical joint and the kinematic model of parallel manipulator is established. The method for choosing six non-redundant actuated joints for the parallel manipulator from all twelve optional joints is elaborated. The inverse and forward displacement analysis of the parallel manipulator is carried out using the method of coordinate transformation. Finally, based on the inverse and forward kinematic model, two issues on obtaining the reachable workspace of parallel manipulator and planning the motion of the body are implemented and verified by ADAMS simulation.     

高压特种作业机械手运动学分析及仿真

高压输电线路长时间暴露在外,会产生输电线路故障,需及时发现并维修。为此,设计了高压输电线路维修机械手,并对其运动学进行了分析。设计的机械手自由度为6个,且6个关节均为旋转关节。首先确定机械手的连杆坐标,连杆的D-H参数,使用Matlab来绘制机械手三维模型。运用Robotics Toolbox中的FKINE和IKINE两个函数来求解机械手的运动学的正解问题和逆解问题。     

FROG-LEG型真空机械手的动力学建模与仿真

根据FROG-LEG型真空机械手的结构特点,提出了其等效的串联结构运动学模型,并求出了运动学的正反解。将FROG-LEG型真空机械手动力学问题分为水平和垂直两个方向进行讨论,用牛顿-欧拉法求出了两个方向的动力学方程。最后利用MATLAB机器人工具箱对机械手的运动学和动力学特性进行了仿真实验。       

多输出3D打印冗余并联机器人的设计与分析

设计了一种新型多输出3D打印机器人,该机器人机构以Delta并联机构为主构型,以Stewart并联机构为辅助构型,在末端执行器上布置多个打印头,实现多输出。根据建立的运动学模型,分析了该机器人机构的运动学反解,得到速度雅可比矩阵,解得各驱动关节的速度和加速度。给定动平台的运动轨迹,仿真分析了机构的运动协调性,并对机构的灵巧性与静刚度进行了分析。     

排爆机器人手臂的研制及运动学分析

阐述了排爆机器人作业手臂的结构设计以及运动学分析,建立了相应的运动学模型,并在此基础上求解了机械臂的正、反运动学方程。最后为了验证结构以及运动学分析,用Matlab软件中的Robotics Toolbox对整个系统进行了仿真,结果说明该设计方法是可行的。     

机器人动力学模拟

本文主要讨论了具有球腕式结构的机器人动力学模拟。文中结合六自由度仿人操作手,提出了用系统分解法进行运动反解。以凯恩方程为基础建立机器人动力学模型。     

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。