基于Pro/E二自由度并联机器人的结构设计

为了提高研发效率,需要将机器人的设计过程和分析过程集成起来;针对这一集成要求,提出了基于Pro/E二自由度的机器人仿真平台,并建立两自由度平移运动并联机器人运动仿真模型;验证了机构的实际工作空间和运动情况,指出了该机构的在实际中的应用;最后通过仿真了机器人的位置轨迹、速度轨迹以及加速度轨迹来验证,文章所设计的二自由度机器人性能良好、工作灵活,很好地满足了设计指标要求,具有一定的实用性。     

基于位置反解算法的并联机器人坐标变换方法

目的为提高工作效率,提升工业机器人的可靠性、稳定性和运动精度,避免机器人出现速度以及加速度的突变,对机器人的位置进行准确的控制。方法 以RBT-6T03P并联机器人为例,应用坐标变化法和位置反解算法对并联机器人机构的位置坐标进行分析并利用MATLAB进行仿真。结果 结果表明：通过位置反解对并联机器人的坐标进行变换求解是方便可行。结论 所述控制方法相对于并联机器人求正解算法更加简单、方便、快捷。     

六自由度并联机器人动力学方程

本文研究了6自由度并联机器人机构的显式动力学方程的建立。文中首先导出了构件6维惯性力矢关于主动副速度、加速度的显表达式,引入了仅与机构位形和质量分布有关的一、二阶惯性影响系数,进而应用达朗伯原理方便地建立起6自由度并联机器人的显式动力学方程。最后进行了实例计算。     

并联机器人机构的虚拟样机运动仿真实验研究

以先进制造装备中的机器人工作台为应用背景,研究一种具有四个自由度的新型并联机器人机构。对这种机构的结构作了简要介绍,对其运动特性和自由度作了理论分析和计算。运用虚拟样机技术,在ADAMS软件平台上构建该并联机器人机构模型。按照机构的结构几何尺寸计算各转动副的位置坐标,创建连杆等零件和各转动副,设定驱动副和初速度以及进行运动仿真实验。对仿真结果进行分析。实验和分析结果证明理论分析方法是正确的。此外还说明,完全可以运用ADAMS软件完成并联机构的运动特性分析虚拟样机实验,为并联机构的结构综合提供了一种新的实验方法。     

基于PH曲线的Delta机器人轨迹规划方法

针对Delta并联机器人高速作业时笛卡儿空间轨迹不平滑的问题,提出一种基于毕达哥拉斯速端曲线（PH曲线）的轨迹规划方法．首先,利用PH曲线平滑竖直运动与水平运动间的直角过渡部分,确定拾放操作轨迹;然后,利用多项式运动规律对轨迹的1维曲线位移进行规划,确定运动轨迹插补点的位置;最后,以最小化拾放操作周期为目标优化PH曲线参数,得到平滑的运动轨迹．仿真分析表明,基于该方法的拾放操作具有较短的运动周期,轨迹平滑且有较平稳的运动特性;实验结果表明,Delta机器人能够以90次/分钟的速度进行抓取操作,实现了并联机器人的高速作业．     

六自由度运动平台运动学建模与仿真分析

针对并联结构形式的六自由度运动平台,建立了其数学描述方法。通过引入点的复合运动分析理论,建立了平台的完整运动学关系。采用牛顿迭代法进行平台位姿的正解求解,并在此基础上利用解析方法解决了平台速度、加速度正解问题。根据六自由度运动平台的使用特点,提出了一种合理的牛顿迭代初值选择方法。仿真结果表明其迭代寻优次数不超过5次,寻优时间不超过2 ms。分析了计算运动平台包线的理论难度,提出了一种合理的可行方案,经过64次计算,耗时55 ms即完成了平台包线的解算。所建立的运动学模型已应用于某运动平台产品,并可延伸应用于其他并联结构机器人运动分析、并联机床等应用领域。     

可实现空间取放作业的4自由度并联机器人机构综合

本论文旨在解决非过约束4自由度并联机构综合这一机构学难题。本文在总结已有的4自由度并联机器人综合结果的基础上,结合运动子群的概念和螺旋理论的方法,技术性地解决了约束数目和支链数目之间存在的矛盾。利用解析的手段给出了一套全新的非过约束对称4自由度并联机构设计方法。定义了一系列便于综合该机构的概念,分析了该类机构必须具有的拓扑结构,得出两种类型的该类并联机构。给出了满足设计条件的运动副组成情况及空间装配条件,最后给出了典型机构的设计范例。     

基于柔索驱动的锅炉检测机器人轨迹规划研究

设计并制作了一种2自由度的基于柔索驱动的电厂锅炉管道检测机器人,实现其点对点直线轨迹运动.首先设计搭建缩比实验台及其控制系统.建立该机器人的运动学模型并研究其位置、速度及加速度正反解规律.在此基础上,对其进行点对点直线轨迹规划研究,运用位置离散微分和梯形速度规划对两轴在各点的位置速度时间进行求解,构成机器人起始点到终止...     

Stanford机器人动力学性能分析与仿真

文中对 Stanford 机器人进行了动力学性能分析和实体及运动仿真.首先运用影响系数法建立机器人的影响系数矩阵,利用同时基于Jacobian 矩阵和 Hessian 矩阵的动力学性能指标进行分析,给出动力学性能指标图谱.在此基础上,运用MATLAB软件对Stanford机器人进行实体和速度、加速度仿真.根据性能分析和仿真结果,说明我们用同时基于Jacobian矩阵和Hessian矩阵的动力学性能指标进行分析Stanford机器人动力学性能的正确性,以及MATLAB的可视化技术在机器人领域中的应用和发展前景.     

并联6—SPS机器人的影响系数及其应用

本文根据并联机构的特点,对位置反解直接求导,建立了并联6-SPS 机器人的一、二阶影响系数矩阵,解决了速度分析和加速度分析问题.为机器人的误差分析和动力学分析奠定了基础.所得的一、二阶影响系数矩阵的形式简单统一,特别实用于计算机计算.最后给出了实例计算.     

耦合型3自由度并联稳定平台机构及其运动特征

基于舰船摇荡运动的耦合特征,采用耦合型3-SRR/SRU 3自由度并联机构作为舰载稳定平台机构,实现了稳定平台三轴驱动、动平台五轴联动补偿的目标．运用螺旋理论分析了机构的自由度和运动特征, 并讨论了输入关节选取的合理性|采用坐标等效运动的方法,建立机构耦合运动约束方程,得到了位置解及工作空间．本文将耦合型3-SRR/SRU 3自由度并联机构用于舰载稳定平台五轴联动补偿,拓展了少自由度并联机构的应用领域．     

Type synthesis of a class of spatial lower-mobility parallel mechanisms with orthogonal arrangement based on Lie group enumeration

Type synthesis of lower-mobility parallel mechanisms (PMs) has drawn extensive interests, particularly two main approaches were established by using the reciprocal screw system theory and Lie group theory, respectively. Although every above approach provides a universal framework for structural design of general lower-mobility PMs, type synthesis is still a comparably difficult task for the PMs with particular geometry or required to fulfill some specified tasks. This paper aims at exploring a simple and ef...     

足式机器人腿部倾角传感器信号处理研究

足式机器人在自主行走时,一般通过倾角传感器来测量腿部转动角度计算足端位置,然而目前足式机器人腿部倾角传感器测量时易受噪声干扰、温度等因素的影响,导致测量精度低,足端位置估计不准确.针对以上问题,提出新的倾角传感器信号处理方法,首先利用卡尔曼滤波方法对倾角传感器输出信号进行滤波预处理,然后把滤波信号和倾角传感器输出温度值作为建立的双输入单输出RBF神经网络模型的输入变量,采用蚁群聚类算法的并行寻优特征和自适应调整挥发系数方法来确定RBF神经网络基函数位置.实验结果表明,提出的算法能很好地滤除倾角传感器信号中的噪声,实现了倾角信号的温度补偿,测量误差能够控制在0.75％以内,具有实际运用价值.     

Parasitic motion comparison of 3-PRS parallel mechanism with different limb arrangements

The 3-PRS parallel mechanism (PM) is an important category of lower-mobility parallel mechanisms. Because it can undergo one translational degree of freedom (DOF) and two rotational DOFs, the 3-PRS PM has great potential in practical application and has received extensive attention. Parasitic motion occurring in the constrained DOFs of a 3-PRS PM is a key issue affecting its application. First, the 3-PRS PM is classified into seven subcategories based on the geometrical arrangements of limbs. Then, parasitic motion of each subcategory is discussed in detail and case studies are presented. It is illustrated that the complexity of parasitic motion of the 3-PRS PM is determined by the limb arrangement. The architecture of the 3-PRS PM without parasitic motion is also identified.     

基于自商图像的人脸图像增强

为了降低光照对人脸识别效果的影响,通过多层次自商图像的方法获得反射系数。将原图作为输入图像采用反锐化掩模滤波的方式进行增强,再通过自商图像方法获得反射系数和光照成分;把光照成分作为输入图像,重复以上操作,对每次得到的反射系数按比例融合得到最终的反射系数。YaleB人脸库上的实验结果表明,该方法能在一定程度上去除光照的影响,使人脸识别率有一定的提高。     

ParaGro: a learning algorithm for growing parallel self-organizing maps with any input/output dimensions

Self-organizing maps (SOM) have become popular for tasks in data visualization, pattern classification or natural language processing and can be seen as one of the major contemporary concepts for artificial neural networks. The general idea is to approximate a high dimensional and previously unknown input distribution by a lower dimensional neural network structure so that the topology of the input space is mapped closely. Not only is the general topology retained but the relative densities of the input space are reflected in the final output. Kohonen maps also have the property of neighbor influence. That is, when a neuron decides to move, it pulls all of its neighbors in the same direction modified by an elasticity factor. We present a SOM that processes the whole input in parallel and organizes itself over time. The main reason for parallel input processing lies in the fact that knowledge can be used to recognize parts of patterns in the input space that have already been learned. Thus, networks can be developed that do not reorganize their structure from scratch every time a new set of input vectors is presented, but rather adjust their internal architecture in accordance with previous mappings. One basic application could be a modeling of the whole–part relationship through layered architectures.

The presented neural network model implements growing parallel SOM structure for any input and any output dimension. The advantage of the proposed algorithm is in its property of processing the whole input space in one step. All nodes of the network compute their step simultaneously, and are, therefore, able to detect known patterns without reorganizing. The simulation results support the theoretical framework presented in the following sections.     

谐振子偏心对半球陀螺精度的影响

为了获得谐振子偏心对半球陀螺测量角速度的影响,首先基于谐振子径向位移动力学方程,得到了反馈激励幅值与输入角速度的关系。然后给出了谐振子偏心产生的原因,从传感器和激励器的角度分析了谐振子偏心的影响,利用等效输入角速度的思想建立了谐振子偏心的误差模型,仿真计算了谐振子偏心对陀螺测量的影响结果。最后设计实验,给出了基于二轴转台的6位置误差系数标定方法,标定结果验证了误差模型的真实性。     

一种基于神经网络的非线性时变系统仿真建模方法

针对输入输出均为连续时变函数的系统仿真问题,提出了一种基于函数基展开的神经网络建模方法.在连续函数空间中选择一组适当的基函数,将输入/输出函数在给定的拟合精度下,分别表示为该组基函数的有限项展开形式,由神经网络通过训练样本集的学习,建立输入函数基函数展开式系数与输出函数基函数展开式系数之间的变换关系.由于输入/输出函数与展开式系数之间存在着一一对应关系,从而可实现时变系统输入和输出之间的连续映射.给出了基于Walsh变换的实现方法,并以油田开发驱替采油过程模拟为例验证了方法的有效性.     

基于输入输出关系的综合黑盒测试方法

主要针对黑盒测试存在的问题,提出一种测试用例设计方法:根据系统规格说明和系统输入输出之间的关系等附加信息,来确定输入参数之间的覆盖和约束关系,并对参数输入域进行约减;接着对各组合进行处理;仅对各个组合中的输入变量进行两两组合覆盖;对各相关组的结果进行水平拼接组合.实践结果表明,该方法在不影响测试检错能力的情况下有效地提高了测试用例的选择效果.     

平面运动的串联测量方法研究及其与并联方法的比较

提出了用于测量平面运动位姿的三自由度串联和并联测量方法,介绍了串联和并联测量方法的测量原理．通过建立串联测量方法的误差模型,得出了几何误差源与原始测量参数的映射关系和对末端位姿误差的影响情况,得到了这种方法的精度分析结果．仿真结果和试验数据证明了分析的正确性．同时,从几何误差源的产生和测量运动特性等方面对串联和并联测量方法进行了比较．