基于MATLAB的六轴机械臂运动学分析与验证

针对Hyundai-Hs220型六轴机械臂,采用改进D-H建模法建构机器人关节坐标系,分析并推导了正逆运动学方程,基于MATLAB平台及机器人工具箱在仿真环境下构建机器人模型,分别对正逆运动学方程进行仿真和计算,并验证了运动学方程的正确性。在关节空间内进行轨迹规划的实验,得到了各关节连续平稳的运动曲线,为后续进行轨迹规划控制奠定了理论基础。     

YWZ灵巧手运动学分析和交互式仿真

对一种多自由度的灵巧机械手进行了运动学分析以及交互式的运动学仿真。首先介绍了YWZ灵巧机械手的机械结构和自由度,然后通过D-H方法得出YWZ灵巧机械手的运动学方程,最后提出一种交互式的运动学仿真方法对YWZ灵巧机械手进行运动学仿真。仿真结果表明：交互式的灵巧机械手运动学仿真能在仿真过程中实时调整虚拟灵巧手各个关节的旋转方向、角度,优化抓取动作,不必反复设置运动学参数,提高了运动学仿真的效率,有利于灵巧手机械结构的设计和控制方案的改进,为灵巧手的研制和实际控制提供理论依据。     

五杆式人机合作机器人运动学分析及仿真

人机合作机器人是一种新型的机器人,它通过与操作者合作共同完成作业任务．操作者提供驱动机器人运动的力,机器人控制其末端的轨迹,使其沿着期望轨迹运动．该文利用复数矢量法对一种五杆式人机合作机器人的运动学正、逆过程进行了分析,推导出其运动方程．对工作空间、位移、速度及约束特性进行了仿真分析,仿真结果表明了运动学分析结果的正确性和轨迹约束控制的可行性．     

ROBONOVA-1型机器人运动学分析

根据ROBONOVA-1型机器人的结构及步态的特点,将其简化为五连杆机构模型,建立了运动学方程.利用机器人逆运动学分析方法求出了各关节转角公式.采用加速度轨迹规划方法对机器人的步态进行了规划,并利用MATLAB软件对所规划的轨迹进行了仿真.仿真结果表明所建立的机器人逆运动学方程完全正确,为机器人的步态轨迹控制提供了依据和算法支持.     

一种径向可展开机构的结构及运动学分析

根据一种径向可展开平面多杆机构的结构几何关系,推导了成角构件组成的剪式单元铰接点的轨迹方程,分析了铰接点沿径向运动时剪式单元中的结构约束条件,建立了剪式结构单元的运动学方程．然后采用坐标变换方法建立了可展开机构展开过程的运动学模型,揭示了这种可展开机构一些新的特性,包括最大展开范围条件和成角构件结构间的关系．通过分析机构中所有铰接点均沿径向运动的特例,建立了多层可展开机构的结构关系及运动学模型．仿真实例表明了该运动学分析的正确性．     

一种全向滚动球形机器人的动力学分析与仿真

研究了一种全向滚动球形机器人的动力学建模、分析与仿真方法．根据机器人所受的非完整约束,建立了其运动学模型．根据机器人的结构特征和Lagrange-Routh方程,建立了其动力学模型,给出了消去未知Lagrange乘子的策略．得到了该球形机器人的完整动力学模型,即控制机器人运动的强耦合二阶微分方程组．建立了描述该球形机器人完整动力学方程的仿真模型．运动实例的动力学分析和仿真结果验证了该方法的有效性．     

基于Simulink的运动仿真在机械原理课程设计中的应用

在机械原理课程设计中,通常需要进行机构的运动分析计算。以六杆机构为例建立了闭环矢量方程,介绍了仿真初始条件的确定,并基于Matlab／Simulink对其进行了运动学仿真,得到六杆机构的运动参数以及滑块的速度、加速度。仿真过程简单,改变了传统的图解法设计,为机械原理课程设计的改进提供了一种新的思路。     

随车吊机械臂运动学建模及逆运动学求解

根据随车吊机械臂各关节的运动特点,详细分析机械臂的运动学模型,采用齐次变换矩阵推导出系统的正运动学方程。针对随车吊机械臂逆运动学存在多解的问题,提出了一种基于改进收缩扩张因子的量子粒子群优化算法,并在算法中加入混沌搜索抑制"早熟"问题。仿真结果验证了机械臂逆解计算的有效性。     

六自由度并联机构运动学分析与仿真

针对六自由度并联机构的运动学特性,建立了并联机构简化模型,通过坐标变换确定了动平台与定平台的位姿关系,推导了机构的运动学方程,利用Adams软件对模型进行了运动学仿真。仿真结果表明：六自由度并联机构能够按照预定的轨迹运动,机构运行平稳,具有良好的运动特性。     

基于MATLAB的6R焊接机器人运动学的仿真研究

为了更好地控制焊接机器人进行精准的焊接作业,以ABBIRB1600型焊接机器人为研究对象,利用MATLAB分析了它的正运动学、逆运动学和轨迹规划问题。基于标准D-H法对其进行建模,建立正运动学方程;在正向运动学的基础上,通过矩阵求逆的方法生成多组非线性方程并得到机器人各关节角度变量的8组解;在关节空间内对该机器人进行运动轨迹仿真,得到各关节轴的角位移、角速度和角加速度随时间变化的平滑曲线,仿真结果证明了所建立的运动学方程的正确性以及该机器人参数的合理性。为后续焊接机器人的轨迹规划研究提供了必要的理论基础和正确的运动学模型。     

MOTOMAN机械手逆运动方程新的推导方法及求解

提出了一种新的推导MOTOMAN型机器人逆运动学方程的方法,进而给出逆运动问题新的求解方法。此方法不需要对机械手末端位净进行坐标变换,另外在解的扒导过程中避免了大量的逆矩阵相乘,方法简单,便于工业控制和仿真,仿真证明了计算结果的正确。     

直升机整流罩锁紧机构的运动学研究

整流罩是直升机机体的重要组成部分,整流罩的安装质量直接影响飞行安全,其锁紧机构成为整流罩装置的关键部件.文中按照舱门锁工作机理,提出了整流罩锁紧机构的设计方案.叙述了锁紧机构的摆动锁紧原理,建立了整流罩锁紧机构调整螺钉端头的运动轨迹方程,利用工程软件Pro/ENGINEER Wildfire3.0对整流罩锁紧机构进行三维实体零件造型和装配,装配结果表明无干涉现象.建立了锁紧机构的运动学方程,并进行了运动仿真分析,验证了整流罩锁紧机构的可靠性.     

船用起重机吊重摇摆的动态分析

基于船舶在海浪中的运动导致吊重的摆动问题,利用吊重系统的空间位置关系得到吊重的运动方程,采用拉格朗日方程建立船用起重机吊重系统的运动学模型,使用Matlab/Simulink软件对运动学模型进行仿真建模,根据船舶在规则波浪中的运动,详细分析不同的吊绳长度、激励频率、起落速度下吊重摆动情况,并进行比对。结果表明:吊重的摆角随绳长的增加呈现出先增加后减小的趋势;吊重的摆幅随着激励频率不断接近系统固有频率而增加;提高起升速度对吊重的摇摆有增强作用,提高下降速度对吊重的摆角有抑制作用。通过搭建试验平台进行试验,试验结果验证了仿真结果的准确性。     

基于SIMULINK平面五杆机构运动学仿真

以MATLAB程序设计语言为平台,以平面可调五杆机构为主要研究对象,给定机构的尺寸参数,列出所要分析机构的闭环矢量方程,使用MATLAB软件中SIMULINK仿真工具,在SIMULINK模型窗口下建立数学模型、进行运动学仿真,优化机构参数。该方法编程工作量小、轨迹图形显示便捷,所建模型只需作少量更改即可适应连杆机构的不同特征值。     

拟人机器人矢状面跑步运动规划

基于“虚拟腿”的概念,提出了一种新的方法实现拟人跑步机器人在矢状面内的跑步运动．首先在起跳阶段通过求解“虚拟腿”的二自由度动力学方程,规划机器人质心的轨迹;在飞行阶段机器人质心按照自由落体运动;然后对机器人双脚的运动和上臂的运动进行规划,采用牛顿拉斐逊法求解非线性方程组得到机器人在每个时刻的运动学参数;最后根据动力学方程求出各个关节的驱动力矩．仿真结果表明：机器人跑步时各个关节角度和关节驱动力矩变化平稳,运动稳定裕度大,可实现1.2m/s前向的跑步速度．     

多体理论的激光扫描系统几何位置误差建模

为分析几何位置误差对三维激光扫描系统精度的影响,用多体系统运动学建立扫描物镜和被扫描工件关系的误差模型.采用齐次坐标变换描述多体系统两相邻体之间的误差,建立计及误差条件下的位置方程.通过拓扑结构分析,建立三维激光扫描系统的通用误差模型.以某型号四轴激光扫描仪为例进行误差建模及仿真,验证了通用模型的有效性.任意拓扑结构的激光扫描系统均可采用此模型进行几何位置误差的快速建模和分析.