六自由度机械臂运动学分析与仿真

针对安川弧焊工业机器人手臂MOTOMAN-MA1400的构型特点,采用D-H法建立了机械臂的连杆坐标系,得到了以关节角度为变量的正运动学方程,利用Matlab进行正逆运动学计算以及机械臂末端点的轨迹规划。为了验证正逆运动学模型的正确性,直观地观察机械臂各部分运动情况,采用Pro-E建立了机械臂的三维实体模型。将角度变量值导入模型,开发了机械臂运动仿真平台。仿真结果与理论计算一致,从而验证了算法的正确性,并完成了机械臂的运动仿真,为机械臂在矿山领域的实际应用提供了理论参考。     

六自由度机械臂运动学分析与仿真研究

针对六自由度机械手臂的运动学分析问题及其工作可靠性的探究,设计开发了一套基于OpenGL的六自由度机械臂仿真软件.采用D-H参数法构建机械臂模型,对六自由度机械手臂进行了正、逆运动学分析,求解得到机械臂的正逆解.研究设计了机械臂的空间直线和圆弧插补算法,实现了机械臂在三维空间中按照目标轨迹的可靠运动.在VS2017软件...     

六自由度工业机械臂运动学仿真研究

为了解决传统插补方法机械臂运行缓慢的问题,采用一种构造雅可比函数的方式来对目标曲线进行插补,根据目标曲线计算出曲线上每个点的雅可比矩阵,形成雅可比矩阵函数,再将目标曲线拟合成末端速度函数,进而求得机械臂每个关节的角速度函数。实时计算机械臂的雅可比矩阵,根据机械臂末端需要的速度,计算出每个关节的速度,这样就能保证机械臂末端在工作空间每个位置的速度可控,同时使用KUKA KR30-3工业机器人模型对其进行仿真验证并就其在头盔加工方面进行仿真分析。仿真结果表明,在避开机械臂奇异位姿的情况下,根据末端位置函数能够计算出机械臂每个关节角的速度函数,并且能够保证速度的连续性。     

六自由度机械臂动力学仿真分析

随着工业自动化的不断发展,机械臂在自动化生产车间的应用日趋广泛。本文通过对一种六自由度机械臂的结构分析,了解其工作及传动原理。利用计算机辅助设计软件对其进行三维建模,并在动力学分析软件中进行扭矩仿真分析,为其结构设计及关节处电机选型提供参考。     

七自由度机械臂运动学分析

针对神经网络和梯度投影法求解七自由度机械臂逆运动学存在的可靠性差及累积误差等问题,充分考虑机械臂构型特点和自运动特性,提出一种几何法和解析法相结合的冗余机械臂逆运动学新方法并进行仿真验证,通过位置误差和姿态误差来衡量该方法的可行性。实验结果表明:采用该方法对机械臂逆运动学进行求解,机械臂末端位置最大误差不超过0.015mm,平均运行时间为0.455ms,满足实时控制要求,为具有横滚转动副机械臂关节角度求解提供了一种新的思路。     

六自由度机械臂的动力学仿真及控制

介绍了一种六自由度机械臂装置,分析了六自由度机械臂的基本理论知识,在SolidWorks软件中建立了六自由度机械臂的模型。然后将模型导入ADAMS中,建立动力学仿真模型,通过对机械臂各部件运动的仿真分析,得出每个关节达到指定转速所需力矩,从而为各关节电机的选型提供依据。最后使用MATLAB与ADAMS进行联合仿真,在Simulink中建立控制方案,实现对机械臂各关节角的精确控制,为六自由度机械臂的发展提供设计参考及依据。     

六自由度工业机器人运动学分析及仿真

以M_6iB型机器人为研究对象,利用D-H法对该机器人的运动学方程进行推导,并应用ADAMS对机器人进行运动仿真.仿真结果验证了理论推导的正确性,同时对机器人的轨迹规划及动、静态特性提供了一定的参考.     

youbot机械臂运动学及仿真

Kuka youbot机械臂广泛地运用于教学和科研,且在工业自动化均有广泛应用。以Kuka-youbot机械臂为研究对象,首先,建立运动学(D-H法)模型;其次,对机械臂的正向、逆向运动学进行代数求解;最后,运用Matlab软件对机械臂末端可达空间进行仿真,为机械臂轨迹规划等问题建立基础。     

六自由度排爆机器人操作臂运动学分析

排爆机器人作为代替人进入危险环境,完成排除爆炸物、危险物销毁的任务,研究其操作臂的运动学方程,有助于研究机构合理性,对于排爆机器人任务完成具有推进意义。文章以一种六自由度排爆机器人操作臂为基础,对其运动学问题进行研究。以D-H法来确定操作臂的各个设计参数,确定合适转换矩阵,目标矩阵和运动学方程。通过Maple强大的矩阵运算功能对运动学进行求解,并通过Matlab对结果进行验证。     

八自由度机械臂正运动学及工作空间分析

对一种八自由度机械臂的正运动学和工作空间问题进行了研究。首先,根据机械臂的结构特点,利用D-H法建立了该机械臂的连杆坐标系,得到其运动学正解;其次,利用MATLAB Robotics Toolbox建立机械臂的仿真模型,验证了机械臂运动学正解的正确性;最后,根据末端执行器的位置向量,采用蒙特卡洛法对机械臂的工作空间进行了分析,得到机械臂末端执行器的工作空间范围,仿真结果与机械臂的设计参数相符。     

六自由度机械臂分拣系统仿真平台研究

针对工业分拣问题,建立了一个基于OpenGL的六轴机械臂的仿真实验平台。根据D-H模型对其运动过程进行了仿真,从正解、反解两个方面对机械臂进行了运动学描述。验证了正、逆运动学求解工程的正确性。并且对仿真系统进行了机器人标定,可以对机械臂进行误差补偿。同时提出了一种几何反解方法,解决了逆运动学复杂计算问题。仿真结果表明,该系统能够满足实际工程的要求。     

基于旋量理论的冗余机械臂运动学奇异性求解和仿真分析

针对7轴协作型库卡机械臂,对其工作空间内机械臂的奇异构型进行求解和仿真分析。首先,建立机械臂的运动学模型,得到其DH参数;然后,基于螺旋理论求解机械臂的雅可比矩阵,利用螺旋互反方法求解机械臂的奇异构型;最后,基于可操作度指标和最小奇异值指标,利用机器人工具箱对机械臂末端参考点的灵巧性进行分析。结果表明,7轴协作型库卡机械臂在其工作空间内存在4种奇异条件。仿真结果进一步验证了分析的正确性,为后续的机械臂奇异性避免算法研究奠定了基础。     

六自由度点焊机器人运动学仿真

针对ABB的IRB-1400型六自由度点焊机器人,基于D-H方法建立其运动学方程,分析正问题,并通过拟定机器人点焊过程中的两个点推算运动学逆解.利用CATIA软件建立机器人几何模型,采用ADAMS仿真软件,对其运动学进行仿真分析.验证了几何模型,数学模型以及逆解的正确性,并得到机器人点焊过程中的空间轨迹.为对机器人进一步的动力学分析以及PTP轨迹控制奠定了基础.     

六自由度工业机器人运动学分析与仿真

为研究六自由度工业机器人的运动学问题,以EFORT工业机器人为原型,对其进行运动学分析与仿真。首先,运用标准D-H方法对其建立数学模型,并借助MATLAB软件中的Robotics Toolbox模块对其进行了仿真验证。其次,基于Monte Carlo法在机器人的三维空间内随机取值,通过正运动学函数求解出相应的末端执行器位姿点,这些点组成的空间即为EFORT机器人的工作空间,仿真结果显示EFORT机器人的工作空间没有空洞和空腔。最后,采用雅克比矩阵对机器人的可操作性进行了分析,为机器人后续的研究提供了理论基础。     

六自由度模块化机械臂的轨迹规划与仿真

文章主要进行六自由度机械臂在关节空间中的轨迹规划。先根据实际模型进行建模并求出D-H参数,再介绍了关节空间中三次多项式插值和五次多项式插值的原理,将模型导入到Matlab中分别用三次和五次多项式插值进行轨迹规划,分别得到三次多项式插值与五次多项式插值时各关节位移、角速度、角加速度与时间曲线图,经比较,五次多项式插值更优,并运用五次多项式插值得到笛卡尔空间的运动轨迹图,得出经过轨迹规划后机械臂的运动平稳且震动较小。     

六自由度水下机械臂设计与分析

为了解决有缆水下机器人(ROV)上搭载的机械臂作业范围不大、水下作业能力有限的问题,对六自由度(6-DOF)水下机械臂进行了研究,设计了一种带有平动开合功能夹持手爪的六自由度水下机械臂,实现了主手对从手的关节驱动器(液压缸或摆动缸)进行位置控制的目的。首先,基于多目标优化规则对夹持手爪进行了计算,求解出液压缸最短行程在20 mm时即可实现手爪的120 mm平动开合范围目标;然后,建立了六自由度机械臂活动关节的D-H数学模型,对机械臂的正、逆运动学进行了求解;最后,采用Solid works软件对设计的机械臂进行了干涉检查,并利用MATLAB软件仿真分析了6个活动关节的运动轨迹,采用蒙特卡洛法求解了机械臂的工作空间范围,并进行了样机测试和水下实验。研究结果表明：机械臂的仿真模型位姿与三维模型位姿一致,机械臂的6个活动关节速度和加速度曲线都是光滑平顺的、无突变点,不存在超调现象;设计的六自由度水下机械臂夹持手爪可以按照预定指令进行120 mm开合运动,ROV上的从机械臂能够跟随主机械臂运动,加减速性能良好,各关节转角范围满足设计要求,可为下一步机械臂的结构优化奠定基础。     

六自由度水下机械臂系统设计及试验

针对目前水下作业任务对机械臂的轻型化要求,设计了一种关节一体化的水下机械臂系统。论文首先开展了水下机械臂系统结构设计工作,确定水下机械臂的材料和密封方式,着重进行关节执行部件的设计计算和选型工作。其次对该机械臂进行系统建模,建立了系统的运动学和动力学模型。在此基础上进行了水下机械臂控制系统硬件电路设计工作。最后进行了水下机械臂系统控制系统试验,验证系统的设计的有效性和可行性。     

带指向机构二自由度机械臂的运动学分析

机械臂的正运动学以及逆运动学一直是机械臂研究领域的基础以及关键性问题,这里针对于一种带指向机构的二自由度机械臂,提出了一种基于几何法的运动学分析,根据机械臂的结构特点和运动约束,对机械臂的运动学进行分析,建立了该类型机械臂的运动学模型,通过几何方法得到了以关节角度为变量的运动学模型,并在理论推导的基础上编写该机械臂的分析界面,仿真验证了正运动学模型以及运动学逆解的正确性,运动学逆解可以用于机械臂指向机构的精确定位以及轨迹规划。     

一种8自由度空间机械臂运动学及工作空间分析

针对太空环境,提出一种带有移动副的8自由度机械臂,可完成太空环境中的设备维修、物品抓取等工作.通过标准D-H参数法,推导了8自由度机械臂的位姿变换矩阵和正运动学方程;利用Matlab Robotics工具箱,建立机械臂的仿真模型,将仿真模型与机械臂运动学方程进行对比验证;采用蒙特卡罗法对机械臂工作空间进行求解,绘制了机...