基于虚拟样机技术的柔性并联机器人建模与仿真

基于虚拟样机原理,利用SAMCEF软件对柔性并联机器人进行运动学、动力学建模和仿真,为柔性并联机器人的分析和设计提供了一种新方法.该方法建模简单,可视化强,后处理功能强大,可用于验证其它建模方法的理论分析结果.首次提出一种基于SAMCEF软件的柔性并联机器人固有频率的计算方法,可迅速计算柔性并联机器人在整个运动周期中的各阶固有频率.     

六自由度搬运机器人动力学分析及仿真

针对模块化六自由度轻载搬运机器人的结构特点,利用Solid Works三维设计软件绘制了机器人的三维模型。采用拉格朗日法建立了机器人的动力学模型并进行动力学分析。基于ADAMS仿真软件构建了机器人的仿真模型并进行动力学仿真,得到了转动关节的力矩曲线。基于MATLAB软件对动力学方程进行了数值分析并绘制力矩曲线,其理论分析结果与ADAMS的仿真结果一致,验证了理论计算的正确性和机械结构设计的合理性,为继续优化机器人结构设计和控制系统设计奠定了基础。     

铣削机器人动力学建模及仿真研究

铣削机器人在铣削过程中的动力学状况对机器人在铣削过程中的运动及其稳定性具有较大影响。以6-DOF铣削机器人为研究对象,利用Creo三维软件建立机器人三维模型,获得建立机器人动力学模型的惯性参数;采用Newton-Euler递推法建立该机器人的动力学方程,并在MATLAB环境下对所建立的动力学方程进行编程,对机器人运动过程进行计算分析;利用ADAMS软件对建立的三维模型进行动力学仿真分析,通过比较MATLAB计算结果与ADAMS仿真分析结果,以验证动力学方程的准确性,为铣削过程中铣削机器人动力学状况研究提供理论基础。     

一种新型管道清洁机器人撑开机构动力学分析及其仿真

建立了管道清洁机器人的三维本体结构模型,针对机器人在变径管、弯管、T型管内运动干涉问题,提出了一种新型撑开机构,建立了撑开机构的机构运动简图;利用牛顿欧拉法建立机器人撑开机构的动力学方程并求解;用ADAMS软件建立了撑开机构动力学仿真模型,并进行了动力学仿真分析。仿真结果表明,机器人撑开机构滑块速度方向改变时,机构各杆件受力达到最大。     

二自由度并联机器人的动力学建模与研究

面向汽车电子行业等对高节拍往复运动的搬运操作需求,提出了一种基于平面双滑块机构的二自由度(2-DOF)并联机器人。基于拉格朗日(Lagrange)方程建立了并联机器人的动力学模型,并给出了机器人驱动力方程。利用Matlab软件对所建动力学模型进行仿真,同时利用ADAMS软件验证了所建模型的准确性。基于所建立的动力学模型,分析了并联机器人结构参数与运动参数对驱动力的影响,为机器人结构设计提供了动力学参考。     

基于Pro/E与ADAMS的高空带电作业机器人的联合仿真

为了解决目前电力企业人工作业普遍存在的危险性高、劳动强度大、自动化程度低等诸多问题,结合国内外现有的各种攀爬机器人,以爪式攀爬机器人为载体模型,在此基础上,设计了一种适用于野外高空带电作业的机器人。利用三维造型软件Pro/E建立了整机模型,介绍了该机器人的工作原理。最后,利用机械动力学仿真软件ADAMS建立了整机的虚拟样机模型并进行了动力学仿真,验证了设计方案的可行性。     

基于ADAMS的机器人动力学仿真分析

从机器人动力学参数设计角度出发,利用动力学仿真分析软件ADAMS,建立了120点焊机器人的动力学仿真模型,并提出了无路径的搜索方法,在全部的机器人工作空间内进行仿真搜索,最终求取机器人关节驱动力矩的极限值.该方法提高了机器人系统的设计精度,解决了本体设计中参数无法精确确定的难题.     

基于SolidWorks与MATLAB的铣削机器人动力学分析

铣削机器人末端刀具动力的实时控制是保证铣削精度和表面质量的前提,运用牛顿-欧拉递推法对工业铣削机器人进行动力学分析,建立动力学模型,并采用三维建模软件Solid Works及动力学分析软件MATLAB联合建立动力学仿真模型,进行动力学仿真,得到了关节运动参数曲线图,仿真结果与理论计算结果一致,证明了理论推导的正确性及仿真模型建立的准确性。     

平面柔性连杆3-RRR并联机器人动力学建模

为了描述包含柔性连杆的平面柔性3-RRR并联机器人的运动学、动力学特性,需要建立机器人的弹性动力学模型.采用一种适用于刚体、柔体混合的复杂机械系统有限元建模方法,通过分析柔性连杆与刚性动平台的运动学耦舍关系,推导出单元弹性广义坐标相对于系统弹性广义坐标的转换矩阵,利用运动弹性动力学理论,建立了平面柔性3-RRR并联机器人的弹性动力学方程.避免了采用运动学、动力学约束方程的弊端,缩小了方程的规模,缩短了计算时间.用SAMCEF软件验证了模型的准确性.计算实例表明,该模型反映了机器人的弹性振动特性,杆件的弹性变形对机器人的运动误差具有重要影响.     

六轮全地形移动机器人越障性能分析与仿真

针对六轮全地形移动机器人悬架机构的结构特点,构建了机器人越障过程动力学模型,对机器人的越障性能进行了分析并利用ADAMS进行了动力学仿真。首先对机器人前轮、中轮、后轮的越障过程进行了分析,进而基于达朗贝尔原理建立了机器人越障过程的动力学模型并进行了动力学分析,得出了机器人运动状态对电机输出力矩的影响。然后基于ADAMS仿真软件构建了机器人的仿真模型并进行动力学仿真,为机器人电机选型奠定了理论基础。最后移动机器人越障性能实验表明,六轮全地形移动机器人可以爬越楼梯等垂直障碍,为提高机器人适应复杂地形环境的能力提供理论依据。     

液压驱动双足机器人步态规划及动力学仿真

为实现双足机器人步行运动,提出了一种双足机器人平地行走步态规划算法并对其进行动力学仿真验证。首先利用二维倒立摆模型以及五次多项式分别对机器人质心、踝关节运动轨迹进行规划,再通过建立机器人运动状态几何模型,对运动过程中机器人腿部关节运动轨迹进行规划,得到关节角运动轨迹,借助MATLAB仿真获取机器人下肢各个关节运动曲线。然后利用动力学仿真软件Adams对虚拟样机进行仿真,实现了机器人虚拟环境下的平地稳态行走,仿真验证了步态规划算法的可行性。     

基于Pro/E与RecurDyn的履带式管道清洗机器人的联合仿真

利用Pro/E和RecurDyn软件分别建立履带式管道清洗机器人的主体模型和履带系统模型以及路面模型,并在RecurDyn中进行了模型实体装配。运用多刚体动力学仿真软件RecurDyn进行了动态仿真分析,获得并分析了清洗机器人工作时运行的速度、驱动轮转矩、机体重心竖直方向振动加速度曲线,为以后履带式管道清洗机器人的进一步研究及应用奠定了基础。     

一种并联机器人的运动学及动力学仿真

以3-RRRT并联机机器人为研究对象,应用ADAMS软件建立其样机模型并利用该模型对并联机器人的运动学和动力学进行了仿真,实现了3-RRRT并联机器人运动学及动力学性能在计算机上的仿真与分析,为实际的样机调试和控制提供了有意义的借鉴。     

一种双足机器人步态规划和运动仿真的研究

通过对人类行走步态的研究,结合双足机器人实际结构,规划机器人行走时的基本姿态及重心轨迹,建立运动学模型,根据规划的行走姿态及轨迹建立运动学方程。应用三维建模软件UG建立双足机器人的简化模型,导入仿真软件ADAMS中生成虚拟样机模型,并通过在Matlab中得到机器人行走的关节运动轨迹对虚拟样机模型进行控制,经仿真后,利用该虚拟样机模型对机器人行走步态进行运动学及动力学分析。应用虚拟样机方法,验证了步态规划的有效性。     

基于柔体动力学分析的平面并联机器人结构优化设计

针对高速高精度机器人的结构柔性问题，提出了一种基于柔体动力学分析的结构参数优化设计方法，并对一种含平行四边形结构的平面并联机器人进行了结构参数优化。采用离散梁模型来仿真机器人的柔性，轴套模型来仿真机器人关节的柔性，建立了参数化的柔体动力学模型。利用动力学仿真软件ADAMS对机器人的动态响应、驱动力矩和固有频率进行了计算，据此对机器人的结构参数进行了优化。最后通过固有频率测试和动态响应实验结果验证了优化设计的有效性和准确性。     

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.     

步行机动力学与控制集成仿真方法

研究应用虚拟样机技术进行机器人动力学与控制集成仿真的方法。以步行机为具体对象 ,利用动力学仿真软件建立机械系统模型 ,利用接口函数 ,将该模型直接应用到控制系统仿真软件中 ,进行步行机的步态规划和控制器设计。通过仿真我们得出了步行机控制器的设计参数和可行的步态     

下肢外骨骼康复机器人的动力学建模及神经网络辨识仿真

针对下肢外骨骼康复机器人的灵敏度放大控制需要精确逆动力学模型的问题,通过Solidworks软件建立精确的三维实体模型,联合Matlab/SimMechanics建立下肢外骨骼康复机器人的动力学模型,以角度、角速度和角加速度作为输入信号,输出信号为髋、膝关节力矩,进行逆动力学仿真分析。将仿真后的输入输出数据利用BP神经网络进行训练并获得外骨骼逆动力学动态数学模型。仿真结果表明,该方法可以获得下肢外骨骼康复机器人精确的模型,并为进一步的实现外骨骼的灵敏度放大控制提供保证。     

混联码垛机器人动力学分析与仿真

针对TPR120码垛机器人的结构特点,运用朗格朗日功能平衡法进行动力学理论分析.利用Solidworks和ADAMS软件建立码垛机器人参数化的虚拟样机模型,进行动力学仿真.仿真结果表明,TPR120机器人具有良好的动力学性能,能够满足实际作业的需要.     

水下装备挖掘过程的动力学研究

文中用多体动力学方法对海底机器人挖掘过程的动力学进行了研究.基于海底土壤特征建立了挖掘过程中工具-土壤之间相互作用的土动力学模型,利用莫里斯理论建立了铲斗等水阻力学模型,然后,将上述模型融合到整体挖掘动力学模型中,并采用机械动力学模拟软件ADAMS进行了仿真.