单臂SCARA手的动力学建模与参数辨识

针对单臂SCARA手臂机械结构,获取单臂高速大气机械手的动态特性对于机器人的精确运动和动力学控制有着重要的意义。首先将SCARA型机械手动力学分为上升、旋转和伸缩三个模块进行讨论。然后提出了其等效的运动学模型,并求出运动学的正反解,同时用拉格朗日法求出了动力学方程。最后利用参数辨识的方法求解出摩擦系数。利用了MATLAB机器人工具箱对机械手的运动学和动力学进行了仿真实验,通过比较整个动态转矩和电机扭矩证明了算法的有效性。经过实际测试,该动力学可靠有效。     

基于SolidWorks喷涂机器人离线编程系统的设备建模

喷涂机器人的设备建模包括四个部分,即零件建模、装配建模、参数化建模以及运动学建模。以SolidWorks为开发平台,构建了喷涂机器人的设备模型,并应用SolidWorks提供的API函数实现模型的重构和运动仿真。针对复杂曲面进行仿真实验,实验结果验证本文所建模型的正确性。     

基于PMAC的SCARA机器人及其控制系统

文章介绍了一种基于PMAC运动控制器的机器人及其关节控制系统,并对SCARA机器人进行逆运动学的分析,最后介绍了该机器人控制平台软件的结构和开发过程.     

基于ADAMS/Insight的SCARA机器人机构运动可靠性研究

运用机构运动可靠性分析方法,以动力学仿真软件ADAMS为平台,结合蒙特卡罗仿真原理,利用ADAMS/Insight模块对建立的刚柔一体化机器人机构模型进行运动可靠性分析,在考虑连杆尺寸误差情况下计算出机器人运动可靠度。针对1批SCARA机器人样机进行可靠性实验,得到其X、Y、Z3个方向的位移可靠度。最后通过实验数据与仿真数据对比,验证了该分析方法的有效性,为其他复杂机构的运动可靠性分析提供了1种途径。     

一种新型工业机器人设计及运动仿真分析

针对传统SCARA机器人和六关节机器人运动范围不足和成本高等缺点,提出了一种新型工业机器人结构,同时结合SCARA和六关节机器人的优点,将SCARA机器人末端升降结构设置在新型工业机器人的第二关节部,用来增加机器人运动空间。另外,利用导轨保持机器人运行刚性,保证机器人运行精度。最后利用Motion软件对新型工业机器人进行运动学仿真,得出机器人运动扭矩图,为机器人伺服电机、减速机选型以及样机生产提供参考依据。     

钢带并联机器人运动学模型与数值模拟

为了解决钢带并联机器人运动学计算复杂等问题,对钢带并联机器人运动学模型进行了探讨。分析了现有的并联机器人运动学位置求解方法,阐述了钢带并联机器人工作原理与钢带并联机器人的运动位置逆解建模过程。采用瞬时速度方向逐次逼近法,建立钢带并联机器人的运动位置正解模型。分析了钢带长度计算中误差产生的主要因素,得出钢带长度与理论支撑件长度之间的计算关系。对位置逆解、正解模型进行了仿真验算,仿真实验结果表明位置正解、逆解模型的计算结果满足钢带并联机器人的运动精度要求。     

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。     

SCARA机器人的拉格朗日动力学建模

以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机器人动力学模型的一般方法,该方法适用于其他构型机器人的动力学建模。最后对机械臂动力学方程的一般形式进行解析。使用拉格朗日公式法获得准确的机器人动力学模型可以为机器人的结构设计、关键件的选型以及控制器的设计和仿真提供依据。     

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。       

SCARA型机器人运动学分析与仿真

采用D-H法建立SCARA型机器人坐标系,在该坐标系内完成机器人末端位置、速度、加速度的正逆推导。基于Matlab/Sim Mechanics建立机器人运动学模型。在笛卡尔空间对机器人末端规划一段直线,将该直线轨迹数据导入运动学模型进行运动仿真,通过仿真结果验证机器人运动学正逆推导结果的正确性。在关节空间对机器人末端在两点之间的运动轨迹进行规划,并对规划结果的有效性进行仿真验证。     

基于ADAMS和MATLAB的机器人联合运动仿真

运用三维CAD软件Solid Works建立了一款四自由度SCARA型机器人的实体模型,应用多体系统动力学仿真软件ADAMS对其进行运动学仿真分析;接着通过ADAMS与MATLAB的接口模块,在MATLAB中构建机器人的联合仿真控制系统,分别以阶跃函数和正弦函数为输入,采用PID方法控制机器人关节位置,实现基于ADAMS和MATLAB的机器人联合运动学仿真。仿真结果显示,该机器人能够按照期望的驱动运动且轨迹跟踪特性良好。     

SCARA机器人高斯过程动力学建模研究

实现机器人的精确控制需要将机器人动力学模型加入控制律中,但是动力学建模过程中引入的测量误差以及摩擦力、驱动器动力学特性等非线性因素会引起较大的建模误差,从而影响机器人的控制精度。针对这个问题,以SCARA机器人为研究对象,采用高斯过程回归方法,直接通过SCARA机器人的输入与输出量对其逆向动力学模型进行估计。并将估计模型用于机器人的计算力矩控制。通过ADAMS和Simulink联合仿真的方式,对基于回归预测模型的计算力矩控制与采用解析模型的计算力矩控制进行了仿真对比实验,结果表明基于高斯过程回归模型的计算力矩控制有更好的位置跟踪效果。     

基于Three.js的COLLADA机器人模型在线运动学仿真

AutomationML组织采用COLLADA来描述对象的几何和运动学特性,其作为机器人文件格式的开放标准,包含所有跟机器人和场景相关的信息。研究了COLLADA文档规范以及COLLADA中机器人的运动学建模流程,采用Three.js 3D可视化技术,开发了基于HTML5的仿真实验平台,通过加载COLLADA机器人模型,实现了机器人平滑运动及关节控制,为进一步实现基于AutomationML的工厂仿真打下基础。     

SCARA机器人结构改进与仿真分析

设计一种新型SCARA机器人腕部结构,实现了运动的解耦,降低了硬件开发成本且利于运动控制。基于机器人工具箱及运动分析软件,进行仿真分析与验证。首先推导出运动学逆解,在D-H参数的基础上,通过MATLAB Robotics Toolbox工具建立机器人运动学模型,并验证逆解的正确性。进而在SolidWorks Motion环境下,对点到点运动(PTP)及连续运动(CP)路径进行轨迹规划并仿真。仿真结果较好地实现了预定的关节轨迹和路径跟踪,为实际运动控制系统软件开发提供了重要参考。     

基于SCARA的五自由度焊接机器人的研究

以SCARA型机器人为基础,设计并分析了一种五自由度焊接机器人.通过引入第四、第五双自由度功能端,实现机器人整体的兼容性、多功能性.采用D-H法建立了机器人的运动模型,并对其进行运动学分析,得到五自由度焊接机器人的正、逆运动学求解通用公式,为实际的五自由度机器人的位置及速度控制提供了依据.利用ANSYS的有限元分析功能,对机器人建模并进行模态分析,以确保机器人在实际使用环境中的可靠性.     

SCARA机器人的自适应迭代学习轨迹跟踪控制

为了减小执行重复运动任务机器人的末端位置误差,提出了自适应迭代学习轨迹跟踪控制算法。根据拉格朗日方程得到SCARA机器人的动力学模型,设计了控制力矩的迭代算法,利用Lyapunov函数对该算法的稳定性进行了理论证明,搭建了具有典型机械结构的SCARA机器人实验平台。通过实验验证了自适应迭代学习控制算法能有效减小SCARA机器人的末端位置误差,具有较强的可执行性。     

五自由度关节式机械臂运动学分析与仿真

由于服务机器人机械手臂具备五自由度,空间自由运动柔性高和刚度强,被广泛应用娱乐服务。针对家用娱乐机器人的手臂运动问题,利用各关节的相对关系得到了运动学描述。首先,定义了初始零位,同时利用MDH法建立了连杆坐标系。其次从正、反运动学建模两个方面对娱乐机器人手臂进行了运动学描述。再次,利用MATLAB数学工具箱验证了正、逆运动学求解工程的正确性。最后,利用Open GL与VS软件程序实现对手臂进行了仿真实验。仿真结果表明,该虚拟场景能够反应出拟人手臂在三维视景中真实运动情况。     

基于倍四元数的机器人逆运动学分析

采用倍四元数进行建模求解机器人逆运动学问题.将齐次变换矩阵转以倍四元数形式表示,建立了倍四元数形式的机器人运动学方程,再通过消元和运算得到机器人逆运动学的解.最后,以SCARA机器人为实例求解验证,证实该算法简单可行.     

AutoLISP在关节型机器人运动仿真中的应用

借助AutoCAD工作平台对6R关节型机器人进行三维建模,建立了其正运动学数学模型.通过开发的AutoLISP程序实现了调用rotate3d函数对三维机器人各关节进行驱动仿真,能够呈现逼真的机器人动态过程,可以直观地判断机器人的碰撞干涉问题.仿真结果表明了用AutoLISP语言实现机器人运动仿真具有直观、形象、快速和效率高等优点.同时该方法对于其他类型机构的三维动态仿真研究具有一定的借鉴意义.     

一种新型球形机器人机构设计及运动仿真

提出一种新型全方位运动球形机器人结构方案,运用非完整系统力学理论对球形机器人运动学进行分析,利用ADAMS软件进行虚拟样机建模和运动仿真,通过物理样机实验验证运动分析的正确性。