空间曲线焊缝的FSW焊接位姿运动学建模与仿真

焊接位姿的控制对提高空间复杂曲线焊缝的焊接精度具有重要意义.本文以A/B摆角五轴联动搅拌摩擦焊设备为基础,对空间复杂曲线焊缝的焊接位姿进行建模与仿真,建立了空间复杂曲线焊缝焊接的位姿描述模型;基于描述模型获得了五轴联动焊接运动学逆解;运用UG对搅拌头TCP点运动进行仿真,分析运动参量响应,并将仿真值与计算的实际焊接速度...     

机器人运动学标定综述

从基于运动学模型的几何参数标定、机器人自标定、神经网络的正标定和逆标定三个方面,对机器人运动学标定方法及其研究现状进行了分析总结。详细介绍了每种标定方法的特点、存在的问题以及研究现状。最后对多机器人协作系统的标定以及运动学标定的发展方向进行了简要论述。     

七自由度带电作业机器人逆运动学求解方法研究

本文以七自由度双臂带电作业机器人为研究对象,针对七自由度逆运动学求解计算复杂,实时控制困难的问题,在分析机器人的机械结构及建立正向运动学模型的基础上,采用位姿分解法与代数迭代法相结合的方式求解运动学逆解,将七自由度逆运动学求解转化为四自由度位置冗余问题,并设计了具体的程序流程图,经过仿真验证,该算法减小了逆运动学求解的计算量,提高了机器人控制的实时性。     

齐次变换的数学性质及其在机器人运动学分析中的应用

齐次坐标与齐次变换是机器人学的重要数学工具,非常适合机器人的机构描述与运动学分析.在介绍有关定义与性质的基础上,应用代数方法归纳整理并严格证明了齐次变换相关定理,并给出部分算例,可为机器人学科的教学与科研提供有益支持.     

六自由度机器人焊接轨迹研究

焊接轨迹是机器人焊接时所行走的轨迹,焊接轨迹算法是控制机器人焊接轨迹的数学模型,本文提出一种通过测量机器人基坐标系、工件坐标系与测量系统坐标系的齐次变换矩阵方法,计算出工件坐标系与焊接机器人基坐标系间的间接标定方法,通过控制器系统控制机器人焊接,实验验证此方法正确可行并成功应用工程中。     

机器人逆运动学分析与仿真

研究机器人动态优化问题。根据机器人所持焊枪的运动轨迹,针对机器人可沿空间任意直线轨迹焊接,是焊接机器人关节控制策略中的难点,运用ADAMS软件对焊接机器人进行逆运动学求解,采用拉格朗日方法建立了系统的微分方程,运用pro/E建立了焊接机器人的三维模型,导入ADAMS中添加约束关系和设置仿真参数后建立焊接机器人的虚拟样机模型,对机械手沿空间任意直线轨迹运动的工况进行了逆运动学仿真,得到了各关节的角速度和角加速度曲线,并根据仿真结果提出了使焊接更加平稳的改进方案,结果表明方法不仅为焊接机器人的路径规划提供了参考数据,而且保证了焊接机器人在焊接过程中优良精确的动态特性和静态特性,具有重要的工程实际意义。     

RV12L6R焊接机器人运动学及计算机仿真系统研究

本机器人仿真系统是为焊接ＩＶＥＣＯ汽车横梁而研制的，本文在对ＲＶ１２Ｌ６Ｒ焊接机器人结构分析的基础上，建立了运动学模型，并给出了运动学正解、逆解．从图形学的角度，对机器人工作空间实施三维图形仿真，并用三维造型技术集机械手、转位工作台、工件三位一体，来表示机械手复杂的位置、姿态信息．解决了目前国内外学者对机器人运动学仿真系统的研究主要集中在运动学算法［１～５］及简单的二维图形仿真研究上［８～１５］的问题，这里提供了一套通用的方法，同时为转位工作台的设计安装提供了依据．最后在运动学解的结果基础上，给出了横梁焊接示例程序；本系统已成功的应用于ＩＶＥＣＯ横梁焊接．     

可视语音中虚拟机器人的运动学分析

针对肢体语言在传递非语言信息的过程中控制的复杂性,利用普通关节型机器人的运动学研究方法,对可视语音研究中的虚拟机器人进行了运动学分析,并为解决二者之间的差异引入了权值运算,从而推导出了虚拟机器人以肢体语言表达非语言信息的运动学方程.研究该虚拟机器人的运动学方法共分为三大步:第一步,利用D-H参数法求出各连杆机构的D-H参数表;第二步,根据参数表建立各个运动系统的运动学方程;第三步,利用权值选择适当强度级别的运动方程.实验表明,该分析方法在研究虚拟机器人随情感强弱变化而做出不同肢体反应的可视语音系统时,能够大大简化分析难度,优化控制.该方法不但适用于虚拟机器人,也同样适用于物理机器人的肢体语言控制,具有很强的实用性.     

蛇形供水管道机器人头部结构设计与运动学分析

管道机器人被广泛应用于管道检测领域,为适应小口径带压供水管网的检测,设计了一种小体型的蛇形管道机器人头部结构,不仅有着良好的防水抗压效果,且该结构引入连续体机器人的特点,采用绳驱柔性体和关节旋转的配合动作来进行姿态变换,使得机器人头部运动更加灵活,能够在150mm-300mm的小口径自来水管道中自由移动,有着广泛的可达任务空间;运用等效D-H方法建立机器人的运动学模型,计算出其正、逆解析表达式,并使用蒙特卡罗法在Matlab中绘制出机器人头部的可达任务空间图,最后将设计的虚拟样机模型在Adams仿真软件中进行仿真分析;运动学分析和虚拟样机模型的仿真分析结果表明,所提设计方案合理可行,满足应用设计需求。     

焊接机器人曲线焊缝的自动跟踪控制

为实现焊接机器人对曲线焊缝的自动跟踪,提出一种简便的位姿实时调整策略和协调视觉跟踪与机器人运动的视觉伺服控制方法。建立了曲线焊缝视觉跟踪过程中焊接机器人期望位姿的数学模型;设计了一种上下层结构的模糊视觉伺服控制器,通过建立焊缝特征点像素坐标偏差与末端轴旋转角度之间的关系模型,动态确定模糊论域的大小,在机器人期望位姿的基础上仅仅通过调整末端轴的旋转量来保证图像特征点始终存在于相机视场内。通过模拟焊接机器人自动跟踪曲线焊缝的实验,验证了所提策略与方法的有效性。     

教学用MOVEMASTEREX机器人运动学仿真研究

该文针对“机器人技术”教学实验的实际需要,在分析了现今机器人仿真在教学实验上应用的现状的基础上,以MOVEMASTEREX教学用机器人为仿真对象,在用解析法建立运动学模型基础上,综合应用OpenGL和VC 等软件开发工具开发了一套运动学仿真软件,满足了教学实验的实际需要。文中较为详细地给出了简洁的解析法求解运动学模型和仿真软件框架图,最后给出仿真结果。实践证明,此方法简单易行。     

架空输电线路巡线机器人越障过程运动学仿真分析

本文针对高压输电线路巡检作业,提出采用三臂结构的巡线机器人作业方案。根据该方案,进行了巡线机器人结构设计和运动学分析,利用三维参数化造型软件SolidWorks建立了该机器人的虚拟样机,利用机械系统动力学仿真软件ADAMS对巡线机器人进行了运动机构仿真,模拟机器人的实际运动状态,通过模拟和分析,寻求巡线机器人的合理结构,验证了结构设计与动作规划的合理性,得到高压输电线路巡线机器人的合理设计方案。     

管道焊接机器人焊枪姿态智能控制系统

该文提出了一种基于专家系统的焊枪姿态智能控制系统,用以解决管道焊接机器人焊枪姿态控制问题。系统中采用ADXRS300微机械陀螺作为焊枪位置传感器,获取焊枪的空间位置后,通过专家系统的经验推理,得到合适的俯仰角,并采用DSP作为控制器驱动焊枪俯仰角步进电机动作,实现对焊枪俯仰角的实时调节。实验结果证明,利用专家系统对焊枪姿态进行智能控制是可行的,可以提高焊接质量。该系统具有广泛的应用前景。     

3-TCT并联机器人运动学仿真

以Pro/E环境下建立的3-TCT并联机器人的模型为研究对象,在ADAMS/View模块下,对其添加约束和驱动后,进行运动学仿真.给定动甲台的位移,测量驱动杆杆长的变化曲线,利用ADAMS/Postprocessor模块对测量结果进行后处理,可得运动学逆解;以逆解得到的驱动杆杆长的变化曲线作为驱动,添加到驱动杆上可进行运动学正向求解.正逆解仿真结果对比表明,动平台正解时的运动轨迹和逆解时的运动轨迹完伞吻合.方法避免了大量的数学计算和计算机语言编程工作,通过CAE仿真软件实现了对并联机器人的运动学仿真,为并联机器人实际样机的调试和控制提供了一套有效的分析方法.     

软实时环境下机器人运动学逆解研究

为有效抑制串联机构的末端振动,使机器人运动系统的运行更加平滑,设计了以PC104为硬件基础、在RTLinux上进行二次软件开发的机器人控制系统。它通过PCI/ISA总线连接上位机和底层硬件接口电路,以控制伺服电机。分别研究了机器人系统的模型,以及在这一软实时系统上采用反变换法+Pieper方法求解机器人的逆运动学问题。通过比较工业机器人在伺服控制、板卡控制和软件控制三种模式下的运动性能,验证了软件方式的优越性,以及其在运动控制领域中的应用价值。     

焊接机器人焊缝自动跟踪系统

本文提出了一种焊接机器人焊缝自动跟踪系统用以实现焊枪对焊缝的实时自动跟踪。系统中应用激光焊缝传感器测量焊缝的位置,并采用Fuzzy-P双模分段控制进行焊缝的纠偏。DSP作为系统的核心控制器产生控制信号,驱动焊枪横向步进电机和纵向步进电机动作,调整焊枪实时跟踪焊缝。实验证明,基于双模控制的焊缝自动跟踪系统可以实现焊接机器人焊枪对焊缝的实时自动跟踪。该系统完全满足实际焊接工程的需要。     

3-RRR并联机器人的精度分析与仿真

目前有关并联机器人精度方面的研究工作还比较薄弱,为采取有效措施提高并联机构的精度,通过对3-RRR并联机器人机构的分析,针对传统D-H参数法的局限性,采用微分理论,建立了该并联机器人机构的精度模型,通过计算机仿真,针对单条支链多个结构参数误差,比较全面的分析了结构参数对输出位姿误差以及位姿变化对机器人机构精度的影响。分析结果为：机构中所有结构误差随着X轴正向增大而单调增大;运动支链在关节转角处的误差单调上升的比其他结构快。为该机器人机构实际误差补偿与控制提供了理论依据。     

机器人运动控制的两种模型

以六自由度模块化机器人为对象,利用D-H坐标变换方法进行运动学分析,计算出各杆之间的齐次坐标变换矩阵,建立求解机器人逆运动学问题的两种模型。并根据两种模型应用vc＋＋程序对机器人进行控制,验证了两种模型的有效性,并对这两种模型进行了比较。