操作机器人的行为动力学避障路径规划

将移动机器人行为动力学理论扩展到操作机器人三维空间,并应用到机器人路径规划中。在机器人动力系统中,将操作机器人末端执行器到达的目标位置作为吸引子,将所需绕过的障碍物作为排斥子,分别建立了趋向目标点和避障的行为动力学模型,并将两种行为耦合构成机器人整体的竞争动力学模型。仿真和实验结果表明:在行为动力学方程的控制下,末端执行器在避开障碍物的同时,安全有效的到达了目标点,证明了文中方法的有效性。     

机器人多轴孔变形装配分析设计

以电机套筒压入旋动球体的三轴孔插入多面约束变形装配为例 ,进行多轴孔装配方案设计、装配过程分析。根据装配件的结构特性 ,采用一种新装配方法 -在特殊机构三导杆上完成装配动作 ,设计了多轴孔装配机 ,并说明了其结构和动作 ,对推动机器人复杂装配的发展起到一定作用     

双臂机器人轴孔装配的分级控制

设计了双臂协调进行轴孔装配的分级控制器。该控制器由管理级和执行级组成,管理级在进行主臂的期望运动路径规划的同时,根据采样到的主臂信息,对从臂进行期望关节运动角的递推,而执行级只需执行管理级输出的期望值。执行级的控制方式与普通单臂机器人控制方式一样。仿真结果表明所设计的分级控制器能顺利完成双臂的协调轴孔装配作业。     

双臂机器人轴孔装配的运动学关系分析

研究了双臂进行轴孔装配的运动学约束关系。双臂协调作业的关键,在于根据作业要求确定双臂运动的约束关系。结合轴孔装配的特点,推导了主从臂在位置、方位、关节速度和关节加速度上的完整约束,由主臂的运动变量来规划从臂的运动变量。仿真结果表明所建立的约束关系,能确保轴孔装配的顺利完成。     

一种用于多轴孔装配的机器人系统研究

针对生产实践中的特殊零件．对机器人总体设计并联手腕设计、在线无接触测量、西门子专用数控系统的二次开发等进行了研究。该机器人基于视觉装配．失用主动柔顺的方法保证零件之间的正确装配关系，有效地提高了装配质量和减少了对人工技能的依赖。     

基于SARSA算法的机器人轴孔装配策略

为解决机器人装配任务中轴孔位姿不确定问题,提高装配操作的成功率、效率和泛化能力,提出一种基于SARSA算法的变参数导纳控制策略。首先,分析了轴孔装配机理,指导运动控制策略设计。其次,仿真分析了不同导纳参数的位置响应,获得控制器参数。此外,建立了以插孔深度和单次调整移动量为尺度的动作评估机制,解决装配过程奖励函数建模难题,并在动作价值更新过程引入资格迹函数提高算法学习效率。最后,在真实机器人上开展了3组实验,对比基于位置控制和导纳控制的实验结果验证了所提算法在装配成功率和效率上的提升,从不同初始位姿开始装配的实验结果验证了所提算法的泛化能力。结果表明,所提算法有望解决机器人装配任务中轴孔位姿不确定问题。     

轴孔装配作业机器人力控制系统设计

机器人装配作业是实现自动化生产的基本要求,在智能制造生产线中占有十分重要的地位。文中提出了一种基于力控制的工业机器人装配系统,它由机器人本体、六维力传感器、自主设计的控制系统组成。本系统中利用六维力传感器采集机器人末端受到的外力/力矩,将采集的数据进行滤波、重力补偿处理后,通过导纳控制策略控制机器人关节运动,从而调整机器人末端的姿态,实现轴孔的柔顺自动装配。文中详细阐述了系统的硬件组成原理和基于导纳控制的软件控制策略。以孔轴配合φ25H7/g6的零件为例,进行了实际装配作业试验,试验结果证明,系统能够完成孔轴配合为φ25H7/g6零件的装配作业,达到了预期效果。     

基于UGNX的轴孔装配机械操作臂设计研究

随着冗余度机械操作臂的问世,各种先进的控制策略和驱动系统也接踵而来。这势必对操作臂的机械结构、质量、体积、位置和传动精度提出了更多新的要求。为了保证机械操作臂具有良好的工作性能,本文以一种轴孔装配的机械操作臂为探讨对象,基于UGNX平台,对其结构设计展开了研究,力争在简化自身机构的同时也力求简化其控制系统。     

机器人装配系统中精度对装配成功率的影响

利用《机器人装配系统的精度分析》一文中所得出的结果,并以ＳＲＸ－４型ＳＣＡＲＡ机器人对摩托车气门的装配为例,采用蒙特卡洛模拟法分析了装配系统精度对装配成功的影响,实验结果验证了所得结论的正确性。     

位置、力反馈和视觉融合控制的机器人轴孔装配

提出了一种多传感器融合的控制方法,利用位置、力反馈和视控制装配过程,使得调整高精度的轴孔装配得以实现,该控制方法顺应了机器人智能化装配的要求,可应用于智能化装配生产线上。     

轴孔装配主动柔顺中心设置方法研究

在柔顺控制的基础上，提出了轴孔装配作业中主动柔顺中心的概念；针对具体的装配状态进行几何和力学分析，并在此基础上，详细分析了轴孔装配作业中主动柔顺中心的设置策略及主动柔顺中心区域。研究结果为机器人装配操作主动柔顺控制奠定了一定的基础。     

基于模糊控制的机器人柔顺装配研究

机器人进行轴孔装配时,末端初始位姿常存在偏差,如何利用力传感器获取的力信息调整末端位姿非常重要。对轴孔装配的模型进行了分析,建立了装配接触点坐标系,并推导了接触点坐标系到力传感器坐标系的变换,解耦了由力传感器获得的力矩数据。基于解耦的力信息,本文提出了直接调整法调整末端位姿,该方法简单,不需复杂计算,但调整步长单一。针对直接调整法的不足,文中将模糊控制应用于输入输出关系,使调整步长多样化。实验证明了模糊控制的有效性。     

浅谈保证装配精度的装配方法

产品是由许多零件组合而成的。尺寸精度反映装配中各相关零件的尺寸精度与装配精度的关系;相对位置精度反映装配中各有关零件的位置精度与装配精度的关系。根据不同的机械、不同的生产类型条件,选用不同的装配工艺方法。装配工艺方法归纳起来有4种:互换装配法、选配装配法、修配装配法和调整装配法。     

发动机装配中的柔性机器人螺栓拧紧系统

介绍了一种发动机装配过程中的机器人螺栓拧紧系统，给出了该系统工位的分配，装配过程中夹具的设计和系统的工作原理。还介绍了其控制系统的架构和控制方式，给出了PLC与机器人控制器的接口方法。     

薄板和细梁组合结构的模态耦合及非线性动力响应试验验证

薄板-细梁组合结构是工程领域常见的一种结构形式,其振动响应特性具有特殊性,会产生模态耦合和响应非线性现象,很多产品中试验已经发现了这一现象,因此,开展专题研究非常必要。笔者在对正弦激励下薄板-细梁组合结构的动力特性进行分析的基础上,设计了振动响应试验,通过对比仿真分析结果和试验结果,验证了线性理论分析结果和试验结果的误差。通过比较薄板-长梁组合和薄板-短梁组合两种情况,验证了不同结构频率分布是都存在模态耦合和薄细结构引起的几何非线性响应,并总结了变化趋势。最后提出一种适用于工程的薄板和细梁组合结构正弦响应仿真方法建议。     

自行火炮弹丸传输机械臂的动力学建模与位置控制

研究了车体振动影响下某自行火炮的弹药传输机械臂的动力学与位置控制。采用第二类拉格朗日法建立了弹药传输机械臂的动力学方程,并将方程中的车体振动项提取出来看作不确定外部扰动力。在此基础上,基于一种隐式Lyapunov函数设计了系统的位置控制器（控制器的增益是系统状态变量的可微函数）。基于牛顿迭代法与龙格库塔法求解了系统的动力学方程。结果显示,所设计的控制器有效抑制了车体振动的影响,实现了弹丸传输机械臂位置的精确控制。     

尺寸链在差速器总成轴向游隙超差分析中的应用

通过差速器总成右转向齿轮装配尺寸链的计算,分析了右轴向游隙超差的原因,给出了保证轴向游隙装配精度的方法,并在实际工艺中加以验证。     

漂浮基空间机械臂动力学问题研究进展

空间机械臂的载体处于自由漂浮状态,载体与机械臂之间存在运动学与动力学耦合行为,导致其运动学、动力学分析与控制比地面机械臂复杂得多,而建立精确的动力学模型和高效的控制策略是空间机械臂研究的重点与难点。对空间机械臂动力学建模方法及精细动力学建模进行了详细综述;总结了姿态调整运动规划、非完整路径规划及避奇异位形路径规划等运动规划方法;概述了空间机械臂捕获目标过程的碰撞动力学建模和控制策略研究。在此基础上指出了当前空间机械臂在动力学建模与控制方面存在的问题与不足,并对有待于进一步研究的若干问题进行了展望。     

棉花异性纤维分拣机器人抓棉手的结构设计

棉花中的异性纤维影响纯棉产品质量,采用智能机器人替代人工作业是新的发展方向。文章设计了一款具有5自由度棉花异性纤维分拣机器人。该机器人主要由四轮移动小车、液压升降平台、腰部、大臂、小臂、机械手等组成。针对棉花抓取与分拣,对机器人的抓棉手进行了结构设计,以滑环和连杆作为设计变量,优化了抓棉手的机械尺寸;同时,文章针对抓棉手指采用有限元方法进行了应变和模态分析,结果显示手指设计合理。     

生物声纳探测机器人机械手关节控制设计

生物声纳探测仪在目标感知和识别的过程中,需要灵活的运动控制来采集目标在三维空间内的离散特征.针对生物声纳自然探测的运动需求和全地形机器人行走控制过程较复杂的特点,采用了机械手控制实现生物声纳探测仪的空间运动扫描.介绍了生物声纳探测方法,给出了机械手连杆坐标系和控制系统结构方案.提出了以STM32F103为微控制器的全地形机器人的机械手关节控制系统,并引入了模糊PI位置伺服控制策略,实现了对全地形机器人关节的实时精确控制.仿真结果验证了模糊PI位置伺服控制系统的可行性.