六自由度并联机器人输出解耦控制

六自由度并联机器人是一个非线性多输入多输出系统,各自由度运动输出之间存在耦合.利用反馈线性化和PD控制,仅实现了平移运动间的解耦,而旋转运动之间仍然存在耦合作用.为实现并联机器人运动输出间的完全解耦,在反馈线性化控制的基础上,设计了一种新的解耦控制器,利用该控制器可以进一步实现并联机器人的旋转输出解耦,同时,给出了控制器解耦性能的仿真验证.     

基于FPGA的串联机器人控制系统设计

通过Pro/Enginee构建5自由度机械手硬件机械结构模型,设计基于FPGA嵌入式处理器的NiosII的SOPC架构系统的软件平台,以及FPGA控制器与步进电机驱动模块,并分析机械臂运动学的正解、逆解问题,通过VC、MATLAB等工具实现机械臂的最优解的选取、轨迹规划的仿真,以及运用Robotics Toolbox工具箱进行正逆运动学仿真,验证算法可行性和求解的正确性。     

六自由度装配机器人的动态柔顺性控制

为了提升工业机器人装配的精确性与柔顺性,提出适合工业六自由度装配机器人的动态柔顺性控制策略,使之不仅能够实现快速高精度的参考轨迹跟踪,而且能够动态地切换到工件装配时的接触力控制,并能够保持良好的柔顺性接触力.构建机器人关节空间的标准动力学模型,并变换到末端执行器操作空间,获得操作空间的动态特性.给出该控制策略,主要包含参考轨迹给定模块、内环的轨迹跟踪控制器以及动力学参数辨识模块等.采用滑模算法设计轨迹跟踪控制器;采用阻抗滤波器,生成装配作业时末端执行器的期望运动轨迹;采用sigmoid函数设计轨迹跟踪与接触力控制的判别模块;采用最小二乘算法,设计动力学参数辨识模块.采用Lyapunov函数证明了该控制策略的大范围渐进稳定性和收敛性.基于装配实验台上进行现场装配和动态轨迹跟踪的对比性仿真实验研究.仿真实验结果表明：与典型的比例微分（PD）控制相比,动态柔顺性控制能够在较宽广的范围内实现更精确的空间轨迹跟踪和接触力柔性控制,平均相对误差可以有效地控制在-4%到+4%之内.     

六自由度机器人的运动学分析

针对一种自主研发的二三四轴相互平行的六自由度机器人,通过D-H(Denavit-Hartenberg)法建立机器人连杆坐标系和变换矩阵,求得正运动学方程,基于矩阵逆乘的思路进行逆运动学的求解,提出此类六自由度机器人逆运动学求解的方法,求出逆运动学的全部解析解。针对该机器人的奇异性,提出奇异位置逆解的处理方法,并用MATLAB机器人工具箱Robotics Toolbox验证了正解模型和逆解算法的正确性。研究结果为该机器人后续的轨迹规划和控制提供理论依据,对于具有相似结构的机器人运动学正逆解问题具有借鉴意义。     

六自由度并联机器人工作空间分析

介绍了基于并联机构运动学逆解的并联机构工作空间极限边界数值搜索算法,对六自由度并联机器人的位置工作空间、姿态工作空间以及考虑了关节几何约束的并联机器人的工作空间等问题作了讨论,并得到了并联机器人工作空间的实体模型．     

六自由度微动并联机器人工作空间分析

以实际研制的微动并联机器人为研究对象,对其工作空间进行了分析。首先给出了微动并联机器人的机构组成及工作原理,依据本身结构特点,分析了影响工作空间的约束条件。为了得到机器人带有倾斜调整能力的工作空间,采用合适的欧拉角表达运动平台的姿态,给出了运动学逆解的求解方法,并在此基础上利用数值法通过空间扫描边界点的方式获得了机器人定姿态工作空间和灵活姿态角为700μrad工作空间。该分析方法对微动并联机器人设计及性能评价具有重要意义。     

六自由度机器人空间划线轨迹规划算法

针对多点拉形后板料空间划线的问题,提出了一种六自由度机器人划线轨迹规划的算法。首先根据拉形件尺寸参数选取曲面的划线范围,然后利用作图软件分析曲面参数域内数据点,通过这些数据点的坐标关系提取出边界点,用以判定曲面的划线域,并将这个划线域投影到平面内,利用机器人逆运动学原理模拟显示出划线操作结果。实验证明,运用该算法可以解决板材区域选取问题,为成形件提供了一种有效的划线方法。     

六自由度机器人运动分析及轨迹规划

文章以六自由度机器人为研究对象,采用齐次坐标变换的理论,对机器人结构及D.H参数进行了分析、建模和求解。得到了机器人期望位姿与所对应各关节角度的关系及关节空间的轨迹规划方法,并用Matlab对其进行了仿真分析,结果表明:五次多项式插值法是机器人关节空间轨迹规划的理想方法,为此类机器人运动分析和轨迹规划提供了依据。     

魔方机器人控制系统设计

基于ARM的多自由度魔方机器人能够将任意打乱的三阶魔方快速还原。在研究各种魔方机器人机构的基础上,设计了一种体积小、速度快、性能稳定的机械结构,能使魔方机器人适应不同环境。通过嵌入式系统在魔方机器人控制中的应用,改变了现有魔方机器人的控制结构和功能,提高了机器人控制的灵活性、开放性和实时性、功能性。针对当前魔方机器人视觉系统的研究,提出了一种基于嵌入式的视觉检测方案,满足低成本、稳定性强的要求,能够适应复杂光照环境。     

壁面机器人控制系统设计

介绍了一种壁面机器人的微机控制系统,包括机器人操作器的控制系统和负压源的双泵冗余控制系统,机器人操作器采用分布式单片机控制系统,并采取有力措施妥善解决了机器人主机及各控制模块之间的通讯问题,首次提出了采用双泵冗余控制的方法,提高壁面机器人的安全性,重点论述了双泵冗余控制的机理,大量实验证明该控制系统切可行、工作可靠,对提高壁面机器人的性能,特别是安全性效果十分显著。     

语言识别机器人控制系统设计

针对凌阳SPCE061A单片机在语音处理方面的优势,设计完成了一个基于SPCE061A的语音识别机器人控制系统。在经过训练后使机器人可根据训练人的命令完成一系列趣味动作。     

六自由度并联机器人轨迹生成及实验研究

为实现并联机器人运动轨迹的快速生成,提出了一种基于JPEG图像格式的运动轨迹快速生成方法,该方法可以快速地将图纸上路径轨转化为并联机器人预期路径。首先对JPEG图像格式文件的轨迹生成进行研究,然后用Matlab进行特征点提取及曲线拟合,通过仿真验证此方法的可行性。最后以H850六自由度并联机器人为研究对象,进行轨迹生成实验研究,验证基于JPEG图像格式的轨迹快速生成方法所生成轨迹的精确度。     

六自由度机器人固定路线指令求解方法研究

六自由度机器人固定路线指令求解一直是工业机器人应用的研究方向。通过初始姿态和目标点的空间位置计算指尖到达目标点的指令序列,然后采用二分法,进行中间插值并与目标曲线比较的方法来不断分割曲线,并通过设计合理的误差值求得指令序列。由于得出的指令序列不一定为步长的整数倍,最后通过采用粒子群优化算法进行局部寻优,求出最终指令序列。该方法能较精确地逼近路径曲线。     

基于MATLAB的六自由度机器人越障轨迹仿真

以六自由度机器人为研究对象,采用Pro/E软件建立机器人模型,导入VRML并通过设置rotation和century参数实现各个关节联动;利用MATLAB和SIMULINK软件建立可视化仿真平台,通过GUI实现与机器人的实时交互仿真,实现了机器人搬运工件越障运动仿真的实时性和可视化;结果表明理论分析和仿真结果一致。证明所建立的仿真平台具有可靠性和合理性,为研究此类机器人运动特性提供了有价值的参考。     

管道弧焊机器人控制系统设计

提出一种以AT89C52单片机为核心的管道弧焊机器人智能控制系统方案,选择分布式计算机控制系统作为整体控制,并建立了完整的主从通信系统.系统联合调试结果表明,该系统具有控制功能强、操作方便、工作稳定、控制精确度高、便于现场使用等优点,完全满足了生产工艺的要求.     

多自由度机器人通用控制模块的研制

基于8051单片机设计了多自由度机器人通用控制模块,使用Delph i开发控制算法软件,通过串口RS232与控制电路相连,51单片机接收各个舵机控制信号,控制舵机精确运动,同时返回各个传感器获得的数据,以供上位机计算。本系统可靠、通用、知识面广、便宜,可作为学习机器人相关知识的实验平台。     

六自由度并联机器人在金属切削机床中的应用

本文编译了并联机器人在金属切削机床中的应用，详细叙述了该新型机床的性能特点、试验分析及应用前景，因此可供并联机器人研究设计人员在开发与应用时参考。