少自由度并联机器人的研究现状

并联机器人是20世纪80年代新兴起的先进技术，它从一出现就受到国内外众多学者的关注。并联机器人技术已经从理论研究走向实际应用，而少自由度并联机器人是近年来并联机器人研究中的一个热点问题。本文综述了少自由度并联机器人国内外研究现状以及关键技术的研究进展，指出少自由度并联机器人理论及应用领域有待深入开展的研究方向。     

一类新型5自由度解耦并联机器人机构及位置分析

基于单开链结构原理和拓扑结构控制解耦准则,提出一类新型三平移两转动并联机器人机构,该机构能够实现拓扑控制完全解耦,从而显著简化其控制问题。另外,对该机构进行必要的结构分析和位置分析,为该类新型机器人机构的推广应用提供参考。     

少自由度并联机床的构型设计

文章论述了并联机床各分支链的运动约束对运动平台自由度的影响,提出了主动链和约束链的概念.在此基础上讨论了如何根据并联机床的自由度要求,确定约束链机构和各主动链运动副型式的问题.并结合几种实际并联机床构型,验证了该设计模型的正确性.     

少自由度并联机构关键技术与理论研究现状与展望

详细介绍少自由度并联机构的特点、相关基础理论及关键技术的研究现状和进展,根据国内外的研究成果,指出现存的问题,并展望未来的研究热点和发展趋势.     

一种平面二自由度并联机器人承载能力分析

以一种可实现末端运动平台平动且具有较小运动惯量的平面二自由度并联机器人机构为研究对象,分析其承载能力性能。与传统的分析和优化设计方法不同,综合考虑机器人机构的几何尺寸和运动变量的变化范围,作为机器人机构的运动学参数,利用空间模型理论,建立了机器人机构的设计空间。在设计空间内计算机器人机构的承载能力性能指标并绘制了相应的承载能力性能图谱,并探讨了机构承载能力性能指标与运动学参数之间的关系。这些图谱为设计者评价该机器人机构的承载能力性能和选择优化的运动学参数提供了帮助。提出的新方法也为以移动副为驱动的平面并联机器人分析与优化设计提供了一种有效的新途径。     

平面2自由度平动并联机器人的性能分析

以一种平面2自由度平动并联机器人为研究对象,对该机器人机构尺寸进行量纲一化,建立了反映机构几何参数变化范围的设计空间模型。探讨了该机器人的雅克比矩阵条件数、承载能力及刚度全域性能指标与机构杆件尺寸之间的关系,并在空间模型内绘制相应的性能图谱,这些图谱是该机器人机构设计的重要参考依据。     

基于并联原理的两自由度调姿机构创新设计

通常 ,机器人手腕由两个在空间垂直交错的转动副串联而成 ,以实现手爪和被抓取物体的姿态。这种串联手腕操作范围大 ,结构简单 ,实现容易 ,但是运动精度不高 ,承载能力较差 ,不能满足专用精密装配机器人对姿态调整精度和刚度的较高要求。专用精密装配机器人希望在竖直的主轴和手爪之间安装调姿机构 (手腕 ) ,以减小或消除零件被抓取定位产生的姿态倾斜误差。本文以空间并联机构为原型 ,应用创新设计方法 ,设计了一种新型的两自由度调姿机构。1　并联机构并联机构可以严格定义为[1] :上下平台用两个或两个以上分支相连 ,机构具有两个或两个以…     

并联机器人机构的创新与应用研究进展

简要介绍并联机器人的研发历史和现状,重点介绍了实用化进程较高的Stewart平台、Delta并联机器人和Tricept并联机床的应用,同时介绍了我国在并联机床研制方面的情况.评述了近年来在少自由度并联机器人机构的机型创新与应用方面的研究进展.认为具有各自应用背景的新型并联机器人机构成为并联机器人研究的热点.提出了并联机器人机构研究需要解决的问题.     

平面2自由度并联平动机器人理论工作空间分析

以一种平面2自由度并联平动机器人为研究对象,对该机器人机构尺寸进行量纲一化,建立反映机构几何参数变化范围的设计空间模型;分别讨论该机器人机构理论工作空间的形状及大小与尺寸参数之间的关系,并绘制工作空间面积与尺寸关系的性能图谱,该图谱是该机器人机构设计的重要参考依据.     

带连杆六自由度并联机器人位姿反解方法研究

六自由度并联机器人的位置反解是构建机器人姿态闭环控制的关键技术。将缸体固定,由轻量化连杆传递运动可降低液压缸运动的惯性力和铰接处摩擦力。传统的运动学反解办法不适用于带连杆的并联机器人。通过建立连杆局部坐标系的方法求取变换矩阵,进而求得带连杆六自由度并联机器人的位置反解方法。并利用ADAMS搭建虚拟样机模型检验算法的准确性。     

六自由度并联机器人的运动学分析与仿真

基于动平台和定平台之间的矢量关系,推导出三杆六自由度并联机器人的运动学逆方程,并进一步分析了驱动杆的速度和加速度,并结合实例进行了计算机仿真。     

一种新型2T3R并联机器人的研究

理想的少自由度并联机构的所有分支最好具有完全相同的结构,保持结构的对称,以满足各向同性的要求.本文以单开链支路为单元,提出了一种新型的对称的少自由度的并联机器人机构.研究结果表明,该机构的运动平台具有二维移动和三维转动的5个自由度.     

一种平面二自由度并联机器人速度性能与运动学参数关系研究

以一种平面二自由度并联机器人为研究对象,在已有机构的基础上,对其进行了改进,提出了一种具有较小运动惯量且可实现运动平台平动的新型平面二自由度并联机器人机构。不同于已有的研究方法,综合考虑了机器人的输入和机构尺寸作为机器人运动学参数,应用空间模型理论建立了机器人机构的设计空间。在设计空间内计算机器人全域速度性能指标,绘制了机器人速度性能图谱,在此基础上探讨了机器人速度性能与运动学参数之间的关系。结果表明:速度极小值η_(vmin)和速度极大值η_(vmax)随r_1的增大而减小,即r_1越小,速度性能越好;随r_2的增大而增大,即r_2越大,速度性能越好;在0r_1≤1.5且0.7≤r_21.5的区域内η_(vmax)和η_(vmin)值较大,机器人具有很好的速度性能。速度性能图谱有助于该机器人机构的性能评价与优化设计。     

基于BP算法的六自由度并联机器人正运动学求解

利用六自由度并联机器人位置反解易于获得这一特性。把较难的六自由度并联机器人位置正解问题转化为应用位置反解结果作为训练样本进行学习，从而实现操作手从关节变量空间到工作变量空间的非线性映射，这样就能够较准确地求解并联机器人的位置和姿态。文中以Stewart型并联机器人为例，采用BP算法对其正解进行了求解，仿真结果表明该方法计算精度高，克服了数值解法的求解精度受初值影响较大的缺点。     

基于模糊遗传算法的新型六自由度并联机器人运动学分析

运动学位置正解和位置逆解是对并联机器人其它性能进行分析的基础,位置正解也是并联机器人研究中的一个难点.采用模糊遗传算法对一种新型六自由度并联机器人的运动学位置正解和位置逆解进行了求解,并且利用灰色关联分析对求解结果进行了分组,得到了Stewart并联机器人的五组位置正解实解.实例表明该方法简单、方便、具有通用性,是求解并联机器人运动学问题的一种新策略.     

柔性并联机器人的研究进展

根据掌握的大量文献资料,对柔性并联机器人的构型、机构性能、运动学、动力学和控制策略等几个领域的主要研究成果进行了系统总结。指出了在柔性并联机器人动力学建模和控制研究中应解决的主要问题,以明确进行研究的方向。文章对柔性并联机器人的系统分析和控制研究等的进一步开展,具有一定的参考价值。     

基于ADAMS和Pro／E的并联机器人运动学仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,对并联机构的虚拟样机模型进行了运动学分析,为并联机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数,为并联机器人的设计提供了一套有效的分析方法.     

基于3 DOF并联机器人的误差分析

目前使用比较广泛的公差分析方法是通过装配尺寸链得到公差设计函数,但该方法不能有效适用于结构复杂且精度要求极高的机器人制造业。基于仅考虑主动关节误差的情况下,通过误差数学模型的建立,对定向误差以及位置误差进行分析,进而得到三自由度并联机器人的结构的详细分析结果,并提供了基于数值分析方法在给定标称配置下计算机器人定向误差和位置误差的有效方法。     

基于虚拟样机技术的并联机器人优化设计

提出以虚拟样机技术优化并联机器人的方法.以3-RPS机器人为例,运用ADAMS的一种DOE方法--响应曲面法,对其进行优化分析,寻找试验指标与各因子间的定量规律.分析结果表明:设计变量共同发生变化时,用这种分析方法可以清楚看到哪个设计变量对设计目标影响最大及变量之间相互影响的信息,从而缩短设计研发周期,降低研发成本.     

两自由度并联机器人的RBF神经网络辨识滑模控制策略研究

针对两自由度并联机器人的轨迹跟踪问题,提出一种基于RBF神经网络辨识上界的滑模控制策略。该方案利用RBF神经网络对被控对象的不确定上界进行辨识,将所得的上界值适时送到滑模控制器,既发挥了RBF神经网络具有逼近任意函数的优点,又保留了滑模变结构控制的快速性和鲁棒性,达到了理想的控制效果。