爬行机器人腿臂融合机构的研究

描述了爬行机器人腿臂融合机构，分析和计算了机构的运动空间，通过对机构运动的仿真证明本文所研究的机构在运动空间上的突破，从而实现腿臂融合功能。     

基于遗传算法的腿轮式机器人运动姿态优化

在分析一种腿轮式机器人的运动原理的基础上,将具有12个自由度的腿轮式机器人简化为8连杆机构.利用三次多项式拟合机器人腿部髋关节和踝关节的位置轨迹,并通过动力学模型建立能量消耗表达式.然后应用遗传算法对多项式系数进行优化,获得了能量最优的运动姿态,最后对机器人的运动进行了仿真.     

破拆机器人臂系动态特性及能耗分析

随着经济和社会的发展,对破拆机器人工程作业的位置精度和能耗提出了更为严苛的需求。为了提高作业定位精度、降低系统能耗,通过反馈油缸杆位移建立基于PID的闭环控制系统提升位置精度,通过大臂驱动缸和平衡缸的双液压缸设计,建立大臂运动过程的重力势能回收系统。通过平衡缸连接蓄能器储存大臂下降过程势能并在下一个抬升工况再利用,降低负载敏感泵跟踪最大负载的输出压力,实现节能控制。通过ADAMS-AMESim软件联合,对基于PID的闭环系统动态特性和双液压缸大臂势能回收系统的动态特性和节能效果进行仿真。结果表明,闭环系统可精确控制油缸位移,误差小于1 mm,有效补偿了泄漏等造成的误差;双液压缸大臂能量回收系统针对大臂升降工况泵输出功率降低60%以上,实现了能量回收再利用。     

永磁吸附履带式管外爬行机器人的力学分析及运动仿真

为提高管外机器人的负载能力与越障能力,设计一种永磁吸附履带式管外爬行机器人。建立机器人在管道上的静力学和动力学模型,得到机器人在轴向和周向稳定运动时的吸附力条件。利用Ansoft Maxwell对比分析磁性履带组中永磁铁2种不同布局方式,选定合适的布局方式并计算该布局方式下磁性履带组在轴向和周向运动时能够提供的吸附力,验证了磁性履带组设计方案的合理性。最后基于ADAMS进行了运动仿真,得到越障过程中质心变化规律,验证了机器人具有良好的越障性能。     

六足步行机器人腿机构绳传动系统设计与仿真

针对典型步行机器人腿机构绳传动系统的缺点,设计了一种简单、小巧、实用的新型绳传动系统,并将其应用到六足步行机器人腿机构上,由此完成了六足绳传动步行机器人整机的设计.运用ADAMS软件建立了虚拟样机,并选择典型的三角步态进行整机运动仿真,仿真结果表明所设计的步行机器人虚拟样机可按给定步态进行直线行走和转弯.在此基础上,制作了真实样机.经测试,机器人行走时机体稳定,且速度较快.为进一步研究六足绳传动步行机器人奠定了基础.     

基于ADAMS和ANSYS工业机器人运动仿真与有限元分析

以一种六自由度工业机器人为研究对象,对其在真实抓取过程中的运动进行有限元分析。采用Pro/E对六自由度工业机器人进行三维建模,将模型导入ANSYS Workbench中,对工业机器人极限位置处的大臂进行有限元静态分析。在ADAMS中工业机器人模拟抓取过程,将结果导入Workbench进行瞬态动力学分析。ADAMS和ANSYS相结合模拟真实运动情况的方法,使校核结果更加的真实、可靠,同时有效验证了设计的合理性。     

焊接机器人虚拟样机轨迹模拟和运动仿真分析

根据焊接机器人的结构特点,对其进行了模型简化,在对机器人进行正向运动学分析的基础上,运用Denavit-Hartenberg(D-H)矩阵法,求解出焊接机器人末端位姿的数学模型,完成了焊接机器人空间位姿的描述;运用ADAMS软件,建立了焊接机器人的虚拟样机模型,仿真得出了模型的末端轨迹,并与数学模型求解结果进行对比,验证了数学模型的准确性与可靠性;对其进行运动仿真分析,测量并研究了机器人各关节运动学参数的变化情况,为后续焊接机器人的设计和制造提供了依据,对于精确确定焊枪工作位置、确保焊接质量、降低产品废品率有重要意义.     

坐标式焊接机器人焊枪悬臂运动分析

文章从分析坐标式焊接机器人焊枪悬臂运动过程中的振动出发,介绍了模态分析基本理论.在ADAMS中引入ANSYS生成的模态中性文件和SolidWorks建立的装配体,构建了机械系统分析模型,对模型进行仿真运算,仿真结果验证了坐标式焊接机器人方案的可行性.     

腿轮混合机器人设计及其直线运动规划

设计一种从动轮式腿轮混合机器人,利用特定空间收放,实现步行和轮滑的自动切换,具有无切换电机、质量轻和大、小腿运动解耦的优点。基于非完整约束条件,规划了高效直线轮滑时各关节的运动函数,建立了滑行速度与关节运动参数的定量关系,给出了运动参数选取的一般原则。仿真和实验结果证明了规划结果的正确性。     

桥梁检测机器人运动分析与运动规划研究

针对桥梁检测机器人对于高墩、高厚度桥梁不同部位的便捷检测需求,开展五自由度桥检机器人运动分析与运动规划研究。采用改进型D-H方法进行正向运动学建模,通过解析方法求解两种形式的运动学逆解,推导雅可比矩阵,分析机器人的奇异位型;通过蒙特卡洛方法得到机器人工作空间,确定工作空间可覆盖待检测区域;由连杆力与力矩平衡方程推导各关节受力关系,基于关节负载能力开展运动规划研究。仿真分析结果证明了方法的可行性,说明机器人能够完成预定的工作任务需求。     

新型切削加工机器人及运动分析

根据机械加工的要求,提出了切削加工机器人的结构方案,对切削加工机器人的加工运动进行了分析。     

洁净搬运机器人及其手臂的运动分析与仿真

随着高性能IC制造装备的需求,提出了一种由升降旋转部件、径向直线伸缩部件、末端执行机构等部分组成的洁净搬运机器人。介绍了这种洁净搬运机器人的机械结构和技术特点,着重分析了其主要部件的运动机理。针对洁净搬运机器人手臂的转动惯量对系统动态性能的影响,利用Lagrange函数得到了计算转动惯量和转矩的公式,并利用Cosmosmotion对运动结果进行了分析与仿真,为动态性能的研究提供了重要的理论基础。     

从动轮式机器人运动规划的研究

从驱动原理和腿轮结构上来说，从动轮式移动机器人-溜冰机器人同一般轮式机器人有较大不同，它简化了轮式机器人腿轮结构，增加了轮式机器人灵活性和机动性、本文对溜冰机器人的运动步态进行了研究，为今后进一步研究打下了基础。     

四自由度机器人的建模和仿真

以SCARA四自由度机器人为研究对象,利用Pro/E软件建立了四自由度SCARA机器人的各连杆模型,并将各连杆装配为三维模型导入到MATLAB软件中。采用D-H方法建立了四自由度机器人的运动学模型,对四自由度机器人展开了运动学分析,描述了四自由度机器人末端位姿,对四自由度机器人操作界面进行了设计,并构建了四自由度机器人仿真平台。目前阶段得出的仿真结果表明了四自由度机器人仿真平台的可操作性,仿真方法是有效的。     

基于Adams的冲压机器人运动学仿真分析

本文所涉及的RV-4F-D工业机器人是一种用于冲压生产线的上下料机器人,该机器人通过一次拾取完成上料、下料动作。借助Pro/E软件的强大建模功能进行三维实体建模,然后通过Pro/E和Adams良好的数据共享能力,将模型数据保存为parasolid格式,导入Adams软件,根据实际运动情况添加相应约束。通过对机器人末端添加点驱动来实现机器人的轨迹规划,完成运动学仿真。通过测量各关节部件的位移、速度、加速度变化情况,观察各关节相关曲线的变化趋势,为冲压机器人轨迹优化及后续动力学仿真分析奠定基础。     

一种多软件协作的机器人仿真方法

以一种六自由度机器人为研究对象,阐述了一种机器人三维建模和运动仿真的方法,即VC++、OPENGL、3DMAX和MATLAB的机器人协作仿真方法.利用3DS MAX建立机器人三维实体模型,将该3DMAX模型文件转换为OPENGL下的数据文件.借助OPENGL图形库,使用Visual C++6.0编程语言建立了机器人三维运动仿真和控制平台.在此基础上,将仿真实例与实验数据进行对比,结果表明,这种建模和仿真的实现方法是有效的,模型是可操作的.     

多足步行机器人单腿柔性建模与仿真

以多柔体动力学理论为基础,运用拉格朗日方程建立了多足步行机器人单腿的多柔体动力学模型.通过Pro/E建立了单腿的三维实体模型,运用ADAMS对单腿模块进行了多柔体动力学仿真分析,仿真结果对于多足步行机器人的单腿柔性结构设计具有指导意义.     

基于MATLAB的采摘机器人运动特性分析与仿真研究

以RB03型六自由度机器人为研究对象,将其应用于农业果蔬的自动化采摘领域。利用D-H法建立关节坐标系统,确定连杆参数,推导出运动学方程,并求解运动学正解和逆解。在MATLAB软件的Robotics Toolbox平台下,进行运动学建模与仿真,验证了求解过程的正确性,运用蒙特卡洛法生成该机器人在关节允许范围内的工作空间云图,分析其在空间运动的极限位置。仿真结果表明:该机器人结构设计合理,满足工作要求,并为后续的运动控制和路径规划提供了依据。     

基于精度可控几何模型的CRT工业机器人运动仿真

运动仿真是工业机器人运动控制代码图形验证技术的重要研究内容之一,对提高生产效率,保证生产质量具有重要意义。为实现CRT工业机器人运动控制代码的图形验证,在精度可控几何模型的基础上,通过运动仿真矩阵的构建,实现了CRT工业机器人的运动仿真,特色之处表现在:①在原有结构-运动特性矩阵的几何结构信息和运动方位信息的基础上,通过添加运动速度信息,进一步提高了运动仿真过程的自动化程度;②将运动仿真算法与几何模型表达精度控制方法和图形显示技术相结合,使机器人的运动仿真具备了根据CRT生产过程不同阶段的实际需要灵活控制仿真速度的能力。验证实例和实际应用效果证明了方法的正确性和可靠性。     

夹持工件打磨机器人离线编程及仿真系统设计

打磨加工对机器人运动轨迹精度要求很高。针对常规的在线示教编程不能满足打磨加工精度的问题,以Visual C++为开发平台,基于MFC框架以及OpenGL图形库接口搭建机器人离线编程仿真系统,实现机器人离线示教、程序编辑、建立轨迹目标点数据库等功能。通过基于工件模型STL文件分层切片生成机器人运动轨迹的方法,求得交点的姿态并得到机器人加工轨迹位姿的齐次矩阵,最后将获得的机器人打磨轨迹参数导入离线编程系统中,编程实现机器人打磨加工的可视化仿真。