一种巡线机器人的机械结构设计及运动学分析

高压输电线路沿线地理环境复杂、线路长,经常穿越山河湖泊与密林,使得巡检难度大,耗费成本高.因此,针对110kV高压输电线路,设计了一种轻量化双臂巡线机器人,通过减少机器人整体自由度,减轻机器人自重,降低控制难度,从而使其更加稳定与节能.同时提出一种自主越障方式,能够跨越110kV输电线路上防振锤、跳线等障碍物.通过运用标准D-H法建立了巡线机器人的运动学模型,并在Robotic工具箱中对巡线机器人的越障过程进行建模仿真.通过仿真得到了越障过程中机器人越障臂各关节的运动参数曲线,验证了该巡线机器人连杆参数及越障步态设计的合理性.     

一种机器人结构设计及运动学分析

仿人机器人是机器人领域的重要组成部分,其特性分析涉及机械、电子、材料等学科.由于仿人机器人能够模仿人类行为和动作,能更好地为人类服务,已成为当前的研究热点.大部分仿人机器人搭载大量的智能软硬件,但本体设计仍然存在缺陷,尤其是仿人机器人腰部结构设计,创新性不足,制约着整体的功能发挥.基于此,设计了一种仿人机器人腰部结构,具有一定的创新性.运用旋量理论对其位姿进行计算;通过Adams和Matlab进行仿真拟合;进行了实验验证,证明了结构设计的合理性及可行性,为机器人动力学分析打下基础.     

码垛机器人结构设计与运动分析

根据目前物流自动化对箱包等物料高速码垛的工作要求,确定了码垛机器人的基本技术指标,设计了四自由度关节型码垛机器人的机械结构。通过运动学分析得出了码垛机器人的运动学方程,并通过对运动学方程的逆解求出码垛机器人各关节的位姿,应用SolidWorks软件构建了码垛机器人的三维实体模型,进行模型装配,实现了码垛机器人码垛过程的仿真。对码垛机器人结构的设计与运动学分析可以为设计和生产码垛机器人提供借鉴。     

5-R切削机器人结构设计与位置分析

对5-R切削机器人的结构与位置进行分析,为5-R铣削机器人的运动控制及其优化设计提供参考。     

基于I-DEAS的Diamond并联机器人的虚拟样机建造及其运动仿真

对一种命名为Diamond的二自由度高速、轻型新型并联机器人运动学进行分析,并在基于I-DEAS软件的平台上进行了虚拟样机建造及可视化运动学仿真,该研究对作缩短机械手的设计周期、提高设计效率有着重要意义,并为其它形式的并联机构设计提供参考依据.     

轮腿混合式四足机器人设计及运动学分析

针对轮式机器人地形适应能力差与腿式机器人移动速度受限的问题,设计了一个既能爬行又能滚动行驶的轮腿混合式的四足机器人,采用钢丝绳驱动方式来实现机器人脚轮的工作状态转换。在对机器人进行整体设计和腿部机构详细设计的基础上,运用D-H法建立站立腿的运动学方程,并通过几何法验证了运动学方程的正确性。借助MATLAB软件,编程程序绘制了摆动腿的运动空间,并分析了机器人的越障能力。     

变拓扑结构船舶焊接机器人机构运动学分析

设计了一种拓扑结构可变的船舶焊接机器人机构,可改变自身构件数,完成自由度变化,实现复杂焊接、简单局部焊接及平焊、立焊等特殊焊接任务。基于运动链环路理论,并采用New?ton-Raphson法进行机构运动学建模,得到其位置正解,进而分析其速度与加速度规律。相关仿真分析结果表明,该机构可较好完成船舶焊接的工作要求。     

摆幅可调型足部康复机器人的设计与运动学分析

提出了一种摆幅可调型足部康复机器人。根据踝关节运动方式和足底穴位分布,设计足部康复机器人的整体结构,并且重点介绍了摆幅可调传动机构的运动原理。运用反转法进行传动比计算,采用坐标变换法对机构踏板的位姿进行运动学求解,再通过位置逆解析得到踏板姿态角的运动方程。利用SolidWorks软件对虚拟样机进行运动学仿真,将仿真数据与理论数据对比,验证了理论分析的准确性和机构设计的安全性。最后,对摆幅调节的关键参数进行了分析。     

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。     

焊接机器人虚拟样机的设计及运动仿真

随着焊接机器人技术的成熟,产生了很多值得去发展和研究的领域;同时,也为今后更好地改善工人的工作条件,提高生产率和产品质量,增强企业的竞争力,打下了坚实的基础。本文首先在AD—AMS软件中完成了机器人的虚拟样机建模;然后,添加了各个部件之间的约束,通过分析机器人多体动力学模型当中的动力学理论,对理论进行了相关求解,进一步将得到的数据进行了分析,实现了机器人运动学仿真;最后,得到了机械手各个部位的运动学仿真数据。通过研究各个部位在运动过程中的关键力学性能,为焊接机器人的设计、研制及工作效率的提高提供了重要参考依据。     

6足步行机的控制系统设计及运动仿真

针对一种空间闭链RSTR机构六足步行机,通过机构运动分析,合理规划其运动轨迹;成功搭建控制系统,实现了步行机行走、遇障碍自动停止的功能;利用ADAMS进行运动学仿真分析,得出结论：六足步行机基本能维持静态稳定步行,整个步行机行走过程中实现了其连续运动,且行走轨迹基本为直线,并能保持一个较高的静态稳定移动速度。     

木地板码垛机械手末端夹持机构设计及运动学仿真

论文设计了一款可以一次性抓取多块木地板的末端夹持型执行机构。运用Solid Works三维制图软件建立了机械手末端执行机构的三维模型。并运用ADAMS仿真软件对机械手末端夹持机构的三维模型进行运动学分析。结果表明,论文所设计的机械手末端夹持机构能够平稳抓取和放开板材,达到使用要求。     

医疗护理机器人机械手的设计及其运动学分析

通过对机器人机械手的关节运动副的型式和关节以及手指间尺寸的优化分析,完成了三指医疗护理机械手的设计,并建立了手指运动学的正解.     

基于虚拟样机技术的差动式移动机器人设计

分析了目前国内外移动式机器人的结构特点,提出了一种差动式移动机器人的总体结构方案,并采用虚拟样机技术设计了机器人的行走机构和末端执行器。该机器人能够适应恶劣的地面环境,探索一些危险和未知的环境地域,为进一步研究开发实用型救灾探险、抢险机器人提供基础。     

支持STEP-NC和ISO6983双重标准的开放式数控系统原型设计

采用"PC+运动控制卡"开放式数控系统模式,通过分析STEP-NC的数据模型特点,利用VC++、OpenGL图形库等工具,开发出支持STEP-NC和ISO6983双重标准的开放式数控系统原型。加工实例表明:该系统不但具备传统数控系统G代码解释功能,而且具有对STEP-NC向G代码数据转换功能,为CAD/CAM/CNC一体化奠定了基础。     

基于RSI的工业机器人开放式控制系统设计

为提高工业机器人的柔性化及智能化水平,同时满足数据的实时共享、监控,使控制系统具有可扩展性与可移植性,设计了一种基于x86平台和RSI的工业机器人开放式控制系统。引入RSI后可载入应用程序包,实现PC工控机与KUKA机器人系统的实时性数据交换。运用模块化设计思路,针对硬件系统,制定软件系统平台的各功能模块,配合Windows操作系统的数据处理能力,在保证工业机器人实时性的前提下,实现了功能的扩展性和增减性。该系统在KUKA工业机器人力反馈实验平台上进行了可行性验证,试验表明,此开放式控制系统的实时响应性良好,满足预期控制要求。     

显微外科打结机器人的机构设计与运动仿真

本文在研究显微外科医生打结作业的基础上,根据打结作业的动作要求,设计了可用于角膜移植手术的打结机器人机构型式.在此基础上,对打结机器人机构进行了运动学分析.然后,将打结任务规划为机器人的关节顺序动作,通过为机器人各关节添加所需要的驱动函数,在COSMOSMotion环境下建立了机器人的虚拟样机.运动仿真的结果验证了打结机器人机构设计的合理性.     

通用开放式六轴工业机器人运动控制卡设计

为研究智能控制算法在六轴工业机器人中的应用,设计了开放式运动控制卡,采用DSP＋CPLD的架构,可加载用户编写的智能控制算法,具有较好的开放性和通用性。该控制卡设计了多种通讯接口,并对传统的光电编码器接收方法进行了改进。DSP和CPLD都采用模块化编程,易于通过更改部分代码实现不同的要求,如控制不同类型的电机等。     

大型冷凝器清洗机器人设计及运动学分析

设计开发了大型冷凝器清洗机器人,该机器人结构简单,易于控制,能够对大型冷凝器进行长期自主在线清洗。建立了冷凝器清洗机器人的运动学模型,进行了正运动学分析和逆运动学分析,解决了关节变量的突变问题。机器人的工作空间能够覆盖整个冷凝器管束的分布空间,具有一定的灵活性。对冷凝器清洗机器人进行了运动学仿真分析,结果表明,该机器人的设计是合理的,能够满足其工作需要,为进一步研究奠定了基础。     

一种全方位移动爬壁机器人系统设计

设计了一种具有适应多种壁面、越障能力强、能沿任意方向直线移动或在原地旋转任意角度的全方位移动爬壁机器人。详细论述了机器人本体机构的组成和爬壁机器人全方位移动的功能实现,并对控制系统进行了介绍。分析表明,该机器人是对高层壁面或容器清洗、喷漆及维护和检测的良好载体。