平面柔性连杆3-RRR并联机器人动力学建模

为了描述包含柔性连杆的平面柔性3-RRR并联机器人的运动学、动力学特性,需要建立机器人的弹性动力学模型.采用一种适用于刚体、柔体混合的复杂机械系统有限元建模方法,通过分析柔性连杆与刚性动平台的运动学耦舍关系,推导出单元弹性广义坐标相对于系统弹性广义坐标的转换矩阵,利用运动弹性动力学理论,建立了平面柔性3-RRR并联机器人的弹性动力学方程.避免了采用运动学、动力学约束方程的弊端,缩小了方程的规模,缩短了计算时间.用SAMCEF软件验证了模型的准确性.计算实例表明,该模型反映了机器人的弹性振动特性,杆件的弹性变形对机器人的运动误差具有重要影响.     

平面柔性并联机器人动力学建模

利用有限元理论研究柔性并联机器人动力学建模的理论和方法,分析各支链的弹性位移及其耦合关系,建立柔性并联机器人系统的运动约束条件和动力约束条件。综合考虑构件的分布质量、集中质量以及杆件的剪切变形、弯曲变形、拉压变形和横向位移的影响,运用运动弹性动力学理论和Lagrange方程,推导出平面柔性并联机器人的动力学方程。以平面3-RRR柔性并联机器人为例,说明该动力学模型能正确反映柔性并联机器人的弹性振动特性,杆件的弹性变形对机器人动平台的位置误差和方向误差具有重要影响。     

基于Matlab的机器人手部连杆优化设计

工业机器人的手部是最重要的执行机构,手部笨重会导致其动态性能下降,因此其手部轻量化是提高机器人性能的重要手段之一。文中将单关节式机器人手部连杆的质量作为目标函数,通过分析其应力约束及几何约束条件,建立手部连杆质量的最优化模型,并通过Matlab求取了最优解。优化结果表明,连杆的质量较小,负载质量与连杆质量的比值较大,可使机器人手部轻量化,并提高手部灵活性和材料利用率。     

一种平面冗余驱动并联机器人的优化设计

以一种平面2自由度冗余驱动并联机器人为研究对象,在已有文献对机构的空间模型、运动学方程、工作空间和运动学性能指标分析的基础上,提出了全域性能指标和局域性能指标的概念,讨论了各种局域性能指标之间的关系,并结合运动学性能指标,在各种性能指标综合最优的基础上进行了机构尺寸参数优化设计,优化出尺寸参数范围,并选取典型尺寸设计实际机器人机构;再利用实际机器人机构的各项全域性能指标值和局域性能指标在可达工作空间内的分布,首次提出了组装构型优化概念,在反解多的机器人机构设计中选择最佳反解组装构型.     

高速柔性平面3-RRR并联机器人实验系统开发

以"IPC PMAC"为控制核心、"RTLinux"为开发平台建立了高速柔性平面3-RRR并联机器人的实验系统,实现了包括机器人回零限位、轨迹规划与控制、系统状态监测等主要功能.通过实验与仿真结果对比验证,该系统具有稳定性高、开放性好、实时性强等特点,可满足高速、高加速、大柔性平面3-RRR并联机器人的实验要求.     

6轴并联机器人的优化设计

系统介绍了6轴并联机器人机构的坐标系，建立了分析和研究用数学模型，系统研究了结构参数r和L对工作空间的影响，并最终给出了基于体积的6轴并联机的优化设计方法。     

6轴并联机器人的优化设计

系统介绍了6轴并联机器人机构的坐标系,建立了分析和研究用数学模型,系统研究了结构参数r和L对工作空间的影响,并最终给出了基于体积的6轴并联机构的优化设计方法。     

3RRR并联机器人的优化设计研究

使用粒子群算法，对3RRR并联机器人尺寸进行了优化设计。在设计中，采用了灵巧度指标和工作空间约束，并针对上述指标使用粒子群算法进行了分析和计算，最后获得其优化尺寸。     

计入材料阻尼的平面柔性连杆机器人的动力学建模和计算

应用粘弹性模型和Lagrange方程,建立了同时考虑构件材料阻尼和变形影响的平面柔性连杆机器人的显式动力学方程。在此基础上,以一平面双柔性连杆机器人为计算实例,求得了该机器人的运动响应。     

柔性并联机器人动力学特性的灵敏度分析

为了获得精确的柔性并联机器人动力学特性的灵敏度分析结果,通过对柔性并联机器人动力学模型的分析,提出了基于微分法的动力学特性灵敏度分析方法,计算精度比差分法提高25%,计算时间缩短了86%。分析了柔性并联机器人动力学特性对各设计参数的灵敏度。柔性并联机器人的动力学特性对连架杆的截面积、构件集中质量及各杆件截面的厚度比较敏感。利用灵敏度微分法计算了设计参数发生微小变化后的动态响应值及固有频率值,在误差小于7%的情况下,计算时间缩短了95%。以3-RRR柔性平面并联机器人为例,说明微分法是准确、有效的。分析动力学特性灵敏度对柔性并联机器人的弹性动力综合和优化设计有重要意义。     

蛇形机器人的机构设计及运动分析

蛇形机器人以其独特的身体结构和运动形式能够适应各种复杂环境。为了验证蛇形机器人的运动能力,设计了一种前进中可做周期性运动的蛇形机器人,重点讨论了其关节机构的设计和运动原理;通过建立蛇形机器人运动的数学模型,并结合其运动的周期性,详细分析了三连杆模型的运动步态特性。研究结果表明,三连杆运动步态提高了蛇形机器人的运动能力。     

遗传算法优化的线性二次型调节器控制下3-UPS并联机器人稳定性分析

通过对3-UPS并联机器人进行动力学建模与状态空间分析,基于遗传算法(GA)优化的线性二次型调节器(LQR)控制方法对其进行控制仿真,结合多体系统振动理论,并运用MATLAB软件和ADAMS软件联合仿真,分别对该并联机器人在动平台施加外部载荷、定平台施加随机振动,以及动、定平台施加复合干扰3种情况下机器人的末端稳定性进...     

基于并行计算的可调节型6-SPS并联机器人运动学和动力学分析

利用一种矩阵的广义标量积,导出6-SPS并联机器人动平台和驱动腿的速度及加速度显式表达式,并运用虚功原理和达朗伯原理建立了动力学模型。根据其计算特点,构造动力学并行算法,减少在线计算量和时间,为机构的实时控制提供有利条件。还对其作为可调节型机构,研究了平台半径和构件质量对驱动力的影响。给出的仿真实例证明此方法的有效性。     

客车概念设计中的结构优化有限元分析

以实例客车为对象,在客车车身结构概念设计阶段,建立以参数化几何模型为基础的有限元简化分析模型.以提高车身的扭转刚度、降低车身骨架的自重为目标,应用ANSYS软件,对早期结构方案进行了优化分析应用研究.研究表明,方法和结果完全可以用来进行早期结构分析和方案评价.     

平面2自由度驱动冗余并联机器人的输出速度分析

机器人的性能分析是机器人机构设计的前提和基础。以一种平面2自由度驱动冗余并联机器人为研究对象，根据该并联机器人机构的空间模型和运动学反解，探讨了该并联机器人机构的末端输出速度性能指标与杆件尺寸之间的关系，并绘制了相应的性能图谱，这些图谱是该并联机器人机构设计的重要参考依据。     

基于虚拟样机技术的并联机器人设计研究

并联机器人的结构复杂、制造成本高、生产周期长,因而其物理样机的优化以经验为主.提出基于ADAMS的虚拟样机优化方法,并以3RPS机器人为例,运用虚拟样机模型分析了该机器人结构参数变化对该机器人动平台转动角度的影响,并得到了动平台转动角度最大时的最优结构参数.     

基于多目标优化的楔环连接结构尺寸设计

有限元方法与最优化方法是工程设计与分析的两个常用方法,将两者结合起来,可以很好地实现楔环连接结构的多目标优化设计.基于响应面法确定楔环连接结构的4个几何参数的各种组合样本,利用有限元分析软件ANSYS时不同参数组合样本的楔环连接结构进行应力场分析,然后以既降低结构最大应力又减轻结构质量为目标,通过MAT-LAB中的多目标优化设计工具计算得到楔环连接结构的4个几何参数的最优值.数值计算结果表明,优化几何参数后的楔环连接结构比原结构最大应力下降13.6%,质量下降12.5%.     

智能穿梭堆码机器人的有限元分析与结构优化

利用SolidWorks建立智能穿梭堆码机器人的三维实体模型,导入ANSYS软件对堆垛机进行分析,采用有限元法建立结构的静力学模型,进行简化与有限元网格划分.按照堆垛机的满载情况完成载荷的边界条件的加载,并用有限元结构性能分析的方法模拟获取了堆码机器人不同构件的应力分布数据和变形结果,从而计算出壳体满足强度要求的最大应力和变形量,为进一步探讨智能穿梭机器人的结构强度和优化设计提供了支撑.     

一种核管道机器人结构设计与驱动力分析

针对人工方式进行核电管道检测与维护存在效率低的问题,将管道机器人技术应用到核电站管道维护中,代替人工进行现场故障监测、异物探测和清理。设计了直径为300 mm的管道机器人的机械结构,分析了机器人在管道中的受力情况以及驱动特性。同时设计了一种全新的单电机全驱动机构,这种设计使机器人整体结构更为紧凑,提高了机器人行进速度以及驱动负载能力。并利用ADAMS动力学仿真软件对机器人驱动特性进行了研究和分析。结果表明,机器人的驱动能力能够满足实际作业需求,并且其驱动能力与摩擦系数、斜坡度有关;其中驱动力与摩擦系数成正比,即摩擦系数越大机器人的驱动力越大;驱动力与斜坡度成反比,即斜坡度越大驱动力越小。该研究结果可为后续机器人优化设计提供理论依据。     

基于模糊遗传算法的新型6自由度并联机器人精度综合

精度设计是机器人误差标定技术的重要手段，精度综合是精度分析的逆问题，涉及在工作空间中给定末端操作器的最大位姿误差后，合理地制定出零部件的制造公差及各关节的装配误差的问题。在精度分析的基础上，基于误差独立作用原理和原始误差等效作用原则，考虑运动副配合间隙误差和杆长误差，利用模糊遗传算法，以制造成本最小为优化目标，对6-DOF并联平台机构进行精度综合。该方法的求解结果能满足精度要求，具有实用价值。