四自由度复合材料回转体缠绕机控制系统

针对传统工控机加板卡式运动控制器在复合材料生产中存在稳定性差、同步控制精度低等问题,采用电子凸轮的位置跟踪方式,建立了回转体数学模型,并给出了丝嘴的运动轨迹,研制了基于嵌入式运动控制器的四自由度复合材料回转体缠绕机控制系统.该系统能够自动完成丝嘴运动轨迹规划及后续G代码生成和输出的功能,提高了系统的可靠性;G代码输出提高了控制系统的开放性;基于电子凸轮的小车、伸臂、纱梳跟随主轴的同步运动控制精度确高、可靠性好,实现了多种规格容器的缠绕成型.     

四自由度并联微操作机器人的运动学分析

分析了2RPS+2TPS型四自由度并联微操作机器人机构的运动学特性;采用微分法推导了微位移增量矩阵的一般表达式以及输入、输出位移的雅可比矩阵;建立了微操作机器人的运动学方程、速度方程、加速度方程的显式正逆表达式,为微操作机器人的动力学与控制研究奠定了理论基础。     

四自由度机器人在米袋码垛系统中的仿真研究

根据大米生产流程,进行米袋码垛系统的整体方案设计,确定米袋码垛系统中机器人的功能参数。在机器人机械设计基础上,建立机器人驱动电机控制模型,利用MATLAB软件对模型进行仿真,LTIView模块进行控制性能分析,讨论了机器人负载转动惯量因素对机器人控制性能的影响。     

四自由度Delta机械手运动学逆解研究

并联机器人的运动学分析是研究并联机构的基础。为使Delta四自由度机械手达到完成工作的目的,根据Delta并联机械手的特点,改进了两种四自由度Delta机器人设计,简化模型,建立数学模型及运动方程,推算出运动学逆解公式。根据机械手末端执行器的位置和姿态,得到伺服电机需要转动的转角。     

微型汽车悬架的四自由度计算方法研究

根据两种四自由度模型和推导的计算公式，以长安微型桥车为实例，在Ｃ级路面条件下，进行了加速度，相对动载，动挠度功率谱和加速度均方根值的计算。通过对计算结果的分析，得出考虑车身纵向向角振动的分析方法更接近实际情况。     

四自由度折叠式机械手的结构设计与分析

阐述了四自由度折叠式机械手的工作原理和结构设计方法。推导出机械手运动轨迹与控制方程，并对其工作特性进行了分析。结果表明，当大臂与小臂长度相等时，机械手具有较好的工作特性。     

四自由度机械臂目标抓取轨迹规划的研究

为了实现Open-Manipulator机械臂目标抓取的运动控制,首先采用改进的D-H参数法构建机械臂运动学模型,然后利用机械臂结构坐标系之间的齐次变换矩阵,求得了正运动学和逆运动学解.最后利用Matlab下的Robotics Toolbox工具包进行仿真,在机械臂的关节空间坐标系采用七阶样条曲线算法进行轨迹规划,得出了各个关节的角度、角速度和角加速度的拟合曲线.结果表明,机械臂抓取作业轨迹平滑,各个关节轨迹的速度、加速度、加加速度保持连续,能够满足实际应用需求,为机械臂的目标抓取运动规划提供了相应的支持.     

四自由度冗余手指的结构参数优化设计

由冗余自由度手指构成的多指灵巧手具有较大的灵巧性,对物体进行微细操作以及抓取特殊形状物体的能力也比非冗余自由度手指构成的多指手要强。对冗余自由度手指的结构设计问题进行了研究,引进了优化设计方法,提出了适用于多指灵巧手的手指结构优化设计的优化目标函数,编制卫优化程序,进行了优化计算,得到了比较满意的结果。最后,用该手指具体设计了一种多指灵巧手,并给出了其三维视图。该录巧手有手掌,具有３个手指,１２个     

SCARA装配机器人的应用

结合为完成放射性物质装配任务的ＳＣＡＲＡ装配机器人的设计实例，介绍了该机器人工作原理、控制过程、多个末端执行器自动换接技术，并实现以主－从控制和ＰＴＰ控制两种方式完成作业．     

基于PMAC的SCARA机器人运动控制研究

利用PMAC作为运动控制器，对KLD-400型SCARA机器人进行了运动控制，在对机器人进行正逆运动学分析的基础上，借助于PMAC提供的循环缓冲区，利用VC＋＋6．0语言开发了运动控制软件，以实现机器人的示教、搬运、搭积木等控制，并可进行正逆运动学分析．     

参数化SCARA机器人小臂结构设计研究

为优化SCARA机器人小臂结构,提高机械性能,将有限元分析方法应用于SCARA机器人小臂结构设计.首先通过三维建模软件ProE对SCARA机器人小臂参数化建模,利用有限元分析软件对SCARA机器人小臂仿真分析.然后根据有限元分析结果以小臂主要尺寸作为输入参数,应力、应变和质量为输出参数,对SCARA机器人进行多目标优化.结果表明小臂最大应力减少20.4%,最大应变减少11.7%,质量减少6.0%.     

4TPS-PS并联四自由度电动平台的受力特性研究

针对稳定跟踪系统需求,建立4TPS-PS并联四自由度平台运动学模型,推导雅克比矩阵,对平台运动情况下的受力进行分析,推导出平台输出力与各作动缸驱动力之间的关系式,与没有从动支链的3-RPS并联机构的力学特性进行比较,分析4TPS-PS并联机构的受力特点,表明4TPS-PS结构是并联型稳定跟踪平台的理想选择.对实验室样机在工作空间内受力情况进行仿真计算,分析从动支链受力与平台结构参数的关系,为优化设计和运动控制提供依据.     

四自由度汽车主动悬架系统的数学建模

本文对带有电液主动悬架的车辆进行了力学分析,对各部分列写力学方程,在此基础上建立了四自由度汽车主动悬架系统的状态空间模型,为汽车主动悬架的进一步研究提供了基础与依据。     

四自由度机械臂网络化远程控制平台的设计

为进一步研究四自由度机械臂网络化远程控制系统,以四自由度机械臂为控制对象,用Visual C＋＋6.0设计基于UDP协议、Client-Server模式的远程控制程序.通过编写网络客户端和服务器端程序,构建四自由度机械臂网络化远程控制平台,并在此平台上实现局域网内远程控制四自由度机械臂抓放物块.     

轮式机器人三自由度视觉里程计研究

针对平面运动轮式机器人的二维运动特点,对视觉里程计进行降维处理.使用汉明距与等高约束条件相结合,滤除误匹配特征点对与彩色图匹配正确但深度图误差较大的匹配特征点对.降维处理后使用二维ICP算法进行相机帧间运动估计.通过实验进行验证,可有效地提高平面运动轮式机器人视觉里程计的运算速度与计算精度.     

四自由度微创手术器械的机构综合及运动学分析

以夹持器为例,设计由伺服电机驱动和钢丝线轮传动的四自由度微创手术器械. 手术器械末端采用微型化设计,以适于远距离传动的钢丝驱动,改善手术器械在狭窄工作空间中的灵活度. 描述手术器械的构型原理和尺度设计,包括腕部、夹钳和器械轴;分析钢丝线轮传动机构的工作原理及腕部与夹钳的运动耦合. 研究手术器械的运动学特性,包括运动学正解、工作空间分析、速度雅克比变换和奇异性分析. 测试手术器械和驱动平台的原理样机表明,该器械能够满足微创手术相关技术操作的要求.     

四自由度机械臂的模型参考自适应双重控制

对于参数存在较大不确定性的系统,自适应控制存在的主要问题是在快速调节过程中过渡过程出现大的超调量.为了解决多关节机械臂在运动过程中转动惯量变化较大的问题,分析了基于确定性等价原则的自适应控制器和谨慎控制器的局限性,提出了一种模型参考自适应双重控制算法,并将其用于机械臂的位姿控制.三种控制算法的仿真和实验研究表明,双重控制器的控制性能优于基于确定性等价原则的自适应控制器和谨慎控制器的性能.     

极限位姿工况下四自由度机械手力学特性

针对四自由度机械手工作时手臂易发生弯曲、疲劳断裂等问题, 构建了机械手的有限元模型, 对极限位姿状态下的水平最大伸展位姿与垂直最大伸展位姿的机械手进行仿真实验, 验证了其可靠性, 并对机械手进行相应的物理样机实验。结果表明: 在两种极限位姿工况下, 机械手的最大应力均位于小臂的连杆上端, 最大位移则位于机械手前臂的前端, 其中最大应力为19. 131 MPa, 最大位移为0. 278 mm。同时通过对有限元计算分析结果与实验结果的对比分析, 仿真结果与实验结果数据基本一致, 验证了机械手有限元分析的正确性。