基于蒙特卡洛法的模块化机器人工作空间分析

采用D-H参数法建立六自由度模块化机器人的运动学模型;基于蒙特卡洛法,并利用MATLAB软件编程,进行模块化机器人工作空间的分析与仿真。分析结果验证了所搭建工作台的合理性,证明了在工作空间内进行轨迹规划,能够完成其夹持装配的工作任务,为进一步研究其轨迹规划和运动控制奠定了基础。     

Delta机器人工作空间与力矩传递性能分析

为分析Delta机器人在实际运用中的负载能力大小的分布情况,研究了Delta机器人的力矩传递性能。提出了一种基于蒙特卡洛法的绘制机器人工作空间简单高效的方法;推导了机器人的运动学逆解表达式,选取连续可达工作空间逆解表达式唯一的区域作为实际工作空间,并以此确定Delta机器人能够抓取的物体其理论最大高度;绘制机器人在实际工作空间的z轴方向不同截面上的力矩传递性能图谱。仿真结果表明:Delta机器人的力矩传递性能较好的位置总体呈对称分布,且是小区域集中,整体散布,负载能力随截面高度的增加而增大。     

基于计算机的空间并联机构工作空间的可视化分析

针对3TIR空间并联机构,提出了一种可以普遍推广的离散式蒙特卡洛法,通过对转动自由度的离散化处理达到降维度的效果,利用子空间的并集和交集思想分别实现了整个空间并联机构的可达工作空间以及灵活工作空间的可视化效果,并以一种型为4-PRPaRR的3T1R空间并联机构为例进行实例分析,研究了具体参数对工作空间的大小以及工作性能的影响,并首次从灵活工作空间和可达工作空间的角度分析了空间并联机构的工作性能,为多自由度空间并联机构的应用和研究提供了重要的理论基础。     

空间机器人工作空间研究

针对空间机器人工作空间求解问题,提出一种将数值仿真和图解法相结合的方法.数值仿真采用基于随机概率的蒙特卡罗方法,同时引入碰撞检测算法和切片法,仿真得到任意给定切面内杆件与基座无碰撞的工作空间“云图”,“云图”的边界曲线由图解法确定.该方法既利用了数值仿真应用简单、适用各种机器人结构的优点,又能由图解法得到直观、准确的工作空间边界.     

一种新的机器人工作空间求解方法

对现有机器人工作空间的求解方法进行了对比研究,提出了一种新的机器人工作空间求解方法,最后通过对SWRU型水下机械手的工作空间的求解,证明了该方法具有良好的效果。     

基于D H法的串联机械手臂工作空间分析

以六自由度串联机械手臂为研究对象,对机械手臂的基本结构进行简化,基于D-H法,建立机器人手臂的连体坐标系,进而得到该机构的运动学正解模型;采用蒙特卡洛法对其工作空间进行了初步研究,并借助数学软件Matlab绘制了其工作空间,得到该机构手臂末端的工作空间云点图以及截面形状。研究结果表明:该机构具有较大的工作空间,可以用于水果采摘和农林作业。     

基于蒙特卡洛法的七自由度拟人机械臂工作空间分析

应用D-H法对七自由度拟人机械臂建立关节坐标系并确定杆系参数,建立机械臂运动学模型,应用齐次变换法推导出机械臂末端执行器的位姿。根据机械臂关节空间到工作空间的映射关系,提出采用蒙特卡洛法分析该机械臂的工作空间,得出机械臂工作空间的云图。为后续的机械人轨迹规划、动力学分析、运动控制和参数优化提供了参考依据。     

卫生陶瓷施釉机器人工作空间的研究

根据典型卫生陶瓷产品的施釉工艺要求,确定施釉机器人为5自由度关节型机器人,对施釉机器人的结构尺寸及工作空间进行了设计计算.     

基于MATLAB的喷漆机器人工作空间分析

基于D-H参数法建立喷漆机器人手臂的运动学模型;针对某型轿车车身,对其手臂参数进行优化和运动学分析,利用MATLAB对优化后的喷漆机器人的工作空间进行仿真分析.仿真结果证明优化的合理性.     

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.     

关节型码垛机器人的工作空间分析

机器人工作空间的分析在整个机器人设计过程中,是一个非常重要的问题.文章首先运用D-H法建立机器人的运动学方程,再根据所求的方程采用数值法对关节型码垛机器人进行分析,并用MATLAB软件对分析结果进行仿真,得到机器人的可达工作空间图,通过验证说明了此法的正确性,并为机器人的进一步优化以及控制系统的设计提供了依据.     

气动仿人柔性灵巧手工作空间分析与抓取实验

采用自主研发的气动柔性关节,仿人手外形研制了一种新型柔性灵巧手。该机械手为人手的1.5倍,每根柔性手指由两个气动柔性关节组成,通过调节关节内气压控制手指形变实现机械手抓取物体。利用三维运动捕捉系统和机械手气动实验平台进行了不同气压下柔性手指的运动学实验,分析了机械手工作空间,并进行了机械手抓取实验。实验结果表明:该机械手具有较好的柔性和物形适应性可实现多种抓取模式和完成不同类型物体抓取;五指握取时可抓持最大物体直径为220 mm,最小物体直径为50 mm,质量为1 kg的物品。     

名优茶并联采摘机器人结构设计与工作空间分析

研究了名优茶并联采摘机器人的结构和工作空间。根据并联机构尺度综合理论,应用遗传算法与直接搜索工具箱GADS,计算出机器人臂长尺寸。结合数值法和几何法,利用快速极坐标搜索法求出机器人工作空间边界,并在MATLAB中绘制空间三维图。比较三维图和给定的工作空间,验证了机器人设计满足工作空间的需求。     

3-UPS并联机器人工作空间研究

基于3-UPS并联机器人为研究对象,分析了基座与动平台之间支链连杆的长度对3-UPS并联机器人工作空间的限制。采用三维搜索法确定工作空间边界。通过Matlab编程绘制出3-UPS并联机器人的灵活工作空间,同时研究了并联机器人机构模型参数与工作空间之间关联性。为并联机器人的结构设计和进一步研究奠定了基础。     

基于蒙特卡洛法的机器人无碰撞工作空间求解

为研究末端执行器对机器人实际工作空间的影响,以及机器人关节之间、末端执行器与机器人关节之间的碰撞对机器人工作空间的影响,文章以6自由度工业机器人为研究对象,研究获取带末端执行器的机器人无碰撞工作空间。提出采用蒙特卡洛法随机生成大量机器人关节转角值,并用这些关节转角值更新机器人虚拟样机的模型位置姿态,然后采取混合包围体层次树碰撞检测算法判断机器人自身关节及末端执行器与机器人关节之间是否发生碰撞来分析机器人的无碰撞工作空间,获取工作空间中的碰撞点,得到机器人的无碰撞工作空间。结果表明本文提出的方法能够有效获取带末端执行器的机器人无碰撞工作空间。     

一种新型机器人球面驱动关节模块工作空间的研究

提出基于3-RRR球面并联机构的新型机器人球面驱动关节模块,定义了其工作空间并提出了一种新的求解球面机构工作空间大小的算法.研究了机器人球面驱动关节模块工作空间与关节模块结构参数之间的关系,总结出了结构参数对工作空间影响的3个规律,为确定机器人球面关节模块结构参数提供了重要的参考价值.     

基于Monte Carlo方法对3-PUU并联机床工作空间的优化分析

以固体火箭发动机复杂药柱整形为背景,提出了一种具有三个平动自由度的PUU并联机床.首先求解并联机床的运动学逆解方程,通过考虑其结构约束条件,以工作空间最大化作为设计目标,然后采用Monte Carlo方法对该并联机床的工作空间进行了优化分析,最后根据优化结果及机床的设计目标对工作空间进行算例分析,并利用Matlab软件仿真得到并联机床工作空间的实体模型,为该机床合理设计提供了理论基础.     

机械手臂正运动学及其末端机械手工作空间研究

机械手臂作为机器人实现抓取任务的主要执行机构,其合理化结构设计、运动学模型构建及可达空间问题一直是研究热点。基于机械手臂构型特点,采用改进的D-H法创建了机械手臂正运动学模型,通过齐次坐标变换推导出末端机械手的位置矩阵,并通过理论计算与仿真结果对比验证了所建模型的准确性;利用蒙特卡洛法对末端机械手工作空间进行模拟,得到末端机械手工作空间点云图及工作边界;利用convhull凸包函数处理边界点云,生成一个较为准确的包络空间进而计算该工作空间体积大小;在此基础上,进一步分析得到机械手臂结构参数对其工作空间体积的影响规律,为后续机械手臂结构参数优化、运动控制和轨迹规划等提供了参考。