Mecanum四轮全方位移动机构运动分析与仿真

全方位移动机器人具有平面运动的全部3个自由度,机动性好。介绍了技术较为成熟的Mecanum全方位轮的原理结构,分析了由4个Mecanum全方位轮组成的全向移动机构的运动原理以及轮体主要参数的定义,并且进行了基于ADAMS软件的运动仿真。     

Mecanum轮全向AGV的运动性能分析

Mecanum轮结构的特殊性对AGV运行性能有着深远影响,对其展开研究具有重要的理论和现实意义。从理论上对全向车进行运动学分析,分析四轮Mecanum轮全向AGV平动、转动和复合运动。推导出Mecanum轮运动规律基本方程,得到各轮转速与全向车移动速度的关系,为运动控制奠定了理论依据。对Mecanum轮系O型和X型这两种布置形式进行了理论分析,得出O型四轮布置形式的稳定性及可操性优于X型。对Mecanum轮效率、驱动能力及爬坡能力进行分析,为全向AGV的驱动系统设计提供参考。     

Mecanum四轮全方位移动机构运动分析与仿真

全方位移动机器人具有平面运动的全部3个自由度,机动性好。介绍了技术较为成熟的Mecanum全方位轮的原理结构,分析了由4个Mecanum全方位轮组成的全向移动机构的运动原理以及轮体主要参数的定义,并且进行了基于ADAMS软件的运动仿真。     

Mecanum轮全方位移动机器人的速度修正

Mecanum轮的制造精度较高,加工难度较大,而且加工装配的误差会引起辊子与轮毂轴线夹角α的误差.分析了α的偏差对机器人运动精度影响,提出一种α角的标定方法并应用到自主设计制造的Mecanum轮全方位移动机器人上.实验证明,标定前机器人沿横向平移和原地旋转的速度误差分别为17.4%和8.8%,标定后机器人相应的速度误差只有2.4%和3.1%.结合理论分析和实验结果,对α角进行标定能够减小制造误差对机器人速度的影响,提高运动控制精度.此外,该方法对于降低加工制造难度,扩大Mecanum技术的应用具有积极的作用.     

不平地面上Mecanum轮全方位系统运动学通用模型

Mecanum轮运动系统无需转向轮能实现平面上全方位运动。具有特殊结构的Mecanum 轮全方位系统运行在不平地面上时,轮与地面接触状态是变化的,机体与地面不平度的耦合,使机体存在除平面运动外的附加姿态角运动,因此建立在平面上的三维运动学模型不能描述其运动学特征。为使系统能在具有局部不平度的结构化环境中运行,必须建立在不平地面条件下Mecanum轮系统的运动学模型。通过分类分析轮与地面的接触状态与接触图形,用矢量变换结合笛卡儿坐标变换方法分析给出Mecanum全方位系统在不平地面上运动的六维运动学模型,并分析系统在不平地面上实现全方位行走的条件。分析指出,该六维运动模型既适用于不平地面,也适用于平坦平面,因此该六维运动学模型是一种通用运动模型。     

基于CosmosMotion的Mecanum轮运动仿真

介绍了Mecanum轮的运动原理,同时以CosmosMotion软件为基础,对万向叉车装配的Mecanum轮的运动过程进行了仿真分析,进一步掌握了Mecanum轮的运动特点,并获得了Mecanum轮本体及小滚轮的承载曲线,为后续的力学分析和结构设计提供了原始数据,对提高万向叉车的整车性能具有一定的指导意义。     

适应不平地面的Mecanum四轮全方位小车结构及运动学模型

为了在存在局部不平地面条件下应用Mecanum四轮全方位小车,总结出实际楼宇环境下存在的四类不平地面类型,分析给出对应于四种不平地面条件下Mecanum轮与地面的四种接触状态;针对四类接触状态,提出一种新的适应不平地面的Mecanum四轮全方位小车结构;用矢量及坐标变换方法解析了这种小车结构在不平地面条件下的运动学特性,分析给出了该小车的运动学条件及其适用范围;得出了该四轮小车在不平地面上运行的六维运动学模型。     

基于Mecanum轮全向移动机构运动的控制律分析

根据Mecanum轮的几何结构特点,计算了基于Mecanum四轮全向移动机构的控制律,得出Mecanum轮转速变化规律,对Mecanum轮运动过程进行仿真,分析了Mecanum轮几何参数对其角速度、角加速度的影响,提出改进Mecanum轮设计结构降低驱动电机转矩脉动的方法;根据设定速度下系统期望位移的大小,计算了采用恒转速控制时电机转速大小,降低了电机控制复杂程度,并将所得结论应用于工程实践中,所得实验数据证明了该方法正确可靠。     

基于球面四杆机构调控滚子偏置角的锥式Mecanum轮

Mecanum轮作为一种全方位行走轮在多领域广泛应用,针对Mecanum运动系统受限于平整光滑路面,提出一种拓展到类"V"形路面行走的新型变锥角Mecanum轮,该轮每个滚子分别对应安装于阵列球面四杆机构上,其周向阵列球面四杆机构具有公共输入轴,以同步驱动安装于连杆上对应的Mecanum轮滚子,实现滚子轴线偏置角变化,达到Mecanum轮锥角变化,增加Mecanum轮运动系统对"V"形地面行走适应性;通过建立球面四杆机构运动学模型,求解出球面四杆机构的输入输出方程,得到公共轴输入转动角度与滚子偏置角间映射关系;基于包络原理近似求得Mecanum轮可控锥角所对应的路面坡度。     

汽车四轮转向运动的稳定性分析

建立了汽车四轮转向非线性运动模型。首次运用现代非线性动力学运动稳定性理论,分析了汽车的转向稳定性及其限制条件,并给出了描述汽车四轮转向稳定性的数值结果。     

新型轮腿配合式排水管道检测机器人控制系统设计

提出了一种新型轮腿配合式管道机器人的设计思想.机器人通过轮式驱动和腿式驱动二者的相互配合,兼有轮式机器人移动速度快及腿式机器人环境适应能力强等优点.对机器人结构及组成进行了设计,运用重心偏移的方法保证机器人腿式行进时不发生侧翻.对整个机器人的控制系统进行设计,包括主机控制系统的单片机硬件设计、移动载体和CCD摄像头控制系统的软件结构设计.     

矩阵摄动法在四轮转向汽车运动稳定性分析中的应用

在驾驶员 四轮转向汽车闭环操纵系统动力学模型的基础上 ,应用非对称特征值问题的矩阵摄动理论 ,给出驾驶员 四轮转向汽车闭环操纵系统运动稳定性对汽车结构参数和四轮转向系统控制参数的灵敏度和多个参数同时变化时的摄动量 ,并与前轮转向汽车的结果进行了比较。仿真结果表明 ,本文方法可以为汽车操纵稳定性的优化设计提供理论基础     

2URR-SRR-RUPUR并联式腿部康复机器人机构设计与运动性能分析

基于腿部关节康复机理,提出了一种2URR-SRR-RUPUR 4自由度并联式腿部康复机器人,该机构能够实现踝关节的外展和内收运动、膝关节的屈伸运动、髋关节的内旋和外旋运动以及腿部的牵伸运动。基于螺旋理论分析了该机构在一般位型和初始位型下的约束螺旋系和自由度性质。建立了2URR-SRR-RUPUR并联机构的运动学模型,采用闭环矢量法求解机构的运动学逆解并分析了机构的速度雅可比矩阵,在此基础上,对机构的工作空间和奇异性进行研究,得到了机构的工作空间图和奇异位型。基于腿部关节康复运动路径对机构进行轨迹规划,将规划结果采用SolidWorks Motion软件进行运动仿真分析,仿真结果表明,机构运动连续平滑,适合腿部康复运动训练,具备良好的应用潜力。     

液压矫直机四缸同步加载系统建模与仿真

针对目前钢厂对高强度中厚板的特殊工艺要求,基于电液力控制系统易于改变控制力大小和易于实现压力保护等优点,提出采用非对称阀控制非对称缸加压力传感器的压力闭环控制方案.在单缸闭环的非线性模型基础上建立四缸同步闭环仿真模型.针对影响同步误差主要因素给出四缸最大负载压差曲线和同步误差精度.     

平面冗余驱动并联机器人的性能分析与尺度综合

建立了平面2自由度冗余驱动并联机器人的Hessian矩阵,将Hessian矩阵引入全域性能指标中,进行速度、加速度和灵巧度性能指标分析,给出三项指标的性能图谱,讨论结构尺寸变化对机构性能的影响。以该机器人速度、加速度和灵巧度指标为目标函数,以无奇异位形和工作空间为约束条件进行基于性能图谱的尺度综合,对不同权重优化结果的讨论为该机器人的构形设计提供了参考。     

电动固定平台搬运车四轮转向系统的分析与设计

确定了电动固定平台搬运车四轮转向系统的总体结构布置,基于两套交叉式双梯形转向机构的运动分析和四轮转向瞬时转动条件的分析,建立了前后转向轮之间的转角关系和机构优化设计模型,运用MATLAB优化工具箱获得了具有应用价值的设计结果。     

中凸变椭圆活塞车削数控系统的实时性分析及实现

为了解决中凸变椭圆活塞数控车削加工的高实时性要求,设计了具有上下位机、多处理器结构的数控系统.系统使用固高多轴运动控制器实现普通数控模块的实时控制,使用DSP控制器作为椭圆截面生成模块--直线伺服系统的核心控制器,一体化工作站负责数控系统的管理、数据处理和人机交互等实时性要求较低的工作.采用多层次、模块化的思想,在Windows2000平台下开发了中凸变椭圆活塞车削数控软件系统,很好地满足了活塞加工的要求,并且具有功能强大、界面友好、使用方便和柔性好等特点.该数控系统已在工厂得到实际应用并形成了正式产品.     

玻璃切割机液压系统设计及系统性能仿真分析

为了优化系统参数,防止玻璃切割机在使用过程中发生运动部件爬行、运动速度不稳定的现象．首先根据使用要求拟定了液压传动系统原理图,确定了系统主要参数及液压缸的结构,然后利用液压系统原理建立了数学模型,并以此为基础利用AMESIM仿真软件建立了仿真模型,通过仿真得到了系统工作各阶段压力变化曲线、速度变化曲线。仿真结果表明,玻璃切割机液压系统工作各阶段压力、速度响应迅速,工进开始时速度波动幅度较大,但很快趋于稳定,与实际运行结果吻合,满足机床使用性能要求。