基于ADAMS的球形机器人加速特性分析

针对以配重改变重心为驱动的球形机器人进行了加速特性分析.通过牛顿一欧拉法建立了该类球形机器人直线运动的动力学模型,并对该非线性的动力学方程进行了简化,从而得到其加速度的振动微分方程.基于该方程分析了球形机器人的加速特性,以及机器人不同结构参数对其加速特性的影响.最后,利用ADAMS对球形机器人在硬质平坦路面上的运动进行了仿真,获得并分析了不同结构参数条件下球形机器人的加速度曲线,实验结果验证了动力学模型的有效性和准确性,为球形机器人的结构优化设计提供了依据.     

新型变结构球形机器人运动分析

针对已有的变结构球型机器人在连杆爬坡机构展开状态下无法进行转弯的缺点,改进了原有机构,使其成为一种在两种运动模式下都可以进行原地零半径转弯的新型球形移动机器人。由于新型机器人的后轮也能提供驱动力,因此其爬坡能力也大大增强。建立新型变结构球型机器人爬坡和转弯的力学模型,并用仿真软件分别对新旧几款球形机器人的爬坡运动进行仿真对比分析,通过仿真分析验证了力学模型的正确性和新型机构对于增强机器人爬坡能力的有效性。在此基础上,对影响新型机器人爬坡能力的参数进行分析,为进一步提高机器人越障能力提供了理论依据。最后,通过样机试验进一步验证了力学模型的正确性、机器人的转弯灵活性和新机构对于增强机器人爬坡能力的有效性。     

球形壁面爬行机器人的运动学分析与仿真

本文对在球面上爬行的六足机器人的运动学进行了分析,建立了数学模型。通过对机构的运动学正逆问题的求解及仿真程序的编制,为六足机器人的结构优化及步态规划等问题提供了一定的理论依据。     

基于容错策略的球形机器人控制系统

基于容错策略对具有高可靠性的一种球形机器人控制系统进行研究。根据球形机器人自主运动的任务要求将控制问题分解为8个局部控制器,并基于局部控制器的结构研制基于多传感器的球形机器人嵌入式控制系统。这些局部控制器相互之间存在通信和信息交互的能力,在任务分配和协作方面具有自主性。基于冗余容错控制技术设计球形机器人的冗余双备份伺服控制子系统,以提高控制系统的可靠性。其中,冗余双备份伺服控制子系统是由两个相同的备份模块组成的,通过故障检测、故障定位以及系统恢复实现容错功能,而且冗余结构能够根据故障情况进行重组。基于时间容错和信息容错的技术设计球形机器人的软件系统,并设计监控软件监视软件系统的运行状态。球形机器人的控制系统试验表明基于容错策略设计的球形机器人控制系统是可行的、有效的。     

基于新型渐开线球形齿轮的蛇形机器人设计分析

提出一种基于新型渐开线球形齿轮的蛇形机器人模型。首先介绍了蛇形机器人的结构和工作原理,分析了3D打印渐开线球形齿轮的啮合特点,对由偏摆单元以及驱动单元组成的偏摆角度及位置实时可控的单骨节进行设计分析,再对5骨节的蛇形机器人位置坐标进行分析,最后对单骨节和蛇形机器人的运动进行仿真以及单骨节实物的运动模拟和实验,结果表明设计可行有效。     

球形机器人的跳跃运动分析

球形机器人除了能进行滚动运动外,还可以实现跳跃运动。跳跃运动方式与滚动运动方式的结合,可以扩大其活动范围,进而提高球形机器人的机动性和灵活性,拓展其应用领域。因而球形机器人的跳跃运动是一种重要的运动方式。在分析球形机器人滚动行走的基础上。推导出了球形机器人的起跳每件;利用拉格朗日方程得到了球形机器人跳跃运动微分方程;通过求解该跳跃运动微分方程得到了球形机器人跳跃高度和跳跃长度的公式。最后,对球形机器人的跳跃运动进行了仿真。这些工作的完成为球形机器人跳跃运动的进一步研究打下了基础。     

三驱动球形机器人的结构设计与运动分析

设计了一种可靠性更高的三驱动单摆式球形机器人,工作过程中,当其中一个驱动电机发生故障时,其余两个驱动电机仍可以相互配合实现全向运动,有效地提高了球形机器人工作的可靠性。该球形机器人的三个驱动电机能够两两配合提供两种运动方式,其中一种运动方式根据角动量守恒定律可以实现机器人的原地零半径转向,使运动更加灵活。     

小型球形水底观测机器人设计分析与实现

面向水底信息获取和环境观测需求,基于球状壳体抵抗水压能力强,转动水阻力小,便于姿态控制特点,提出球形水底观测机器人构型,由螺旋桨推进、姿态调节和复合滚动装置组成欠驱动六自由度水下移动平台,球壳作为密闭舱保护内部电子器件,结合重摆以滚动形式实现水底滚动。通过对机器人流体力学仿真计算出水动力系数并建立水下动力学方程,进一步对机器人的螺旋桨推进、飞轮转向和球壳滚动进行分析,得出球壳优化尺寸以及飞轮匹配惯量和球壳滚动特性。基于球形机器人水下移动平台和地面监控软件的水底观测系统架构,研制出球形水底观测机器人原理样机,结合机器人的构型和运动特点制定出降落、滚动和调姿三段式水底运动观测策略,水池试验表明设计的球形水底观测机器人水中推进速度可达到1.4m/s,水底移动速度可达到0.5m/s,姿态调节速度可达到30°/s,能够实现水底图像采集,辅助岸上科研人员执行水底观测任务。     

基于ADAMS的工业机器人运动学分析和仿真

机器人仿真技术为机器人的优化设计和研究提供了一种便利而高效的工具,是机器人研究领域的一个热点问题和重要组成部分;基于工业机器人的机械本体结构,以机器人的D-H矩阵为理论基础建立了连杆坐标系和运动学方程,详细地分析了其正向运动学问题;利用多体动力学分析软件ADAMS建立了工业机器人的虚拟样机模型,并进行了运动仿真分析,得出了机器人末端点运动的位移和速度曲线,证明了数学模型的正确性,而且为机器人的设计和研究提供了重要依据。     

带高速旋转飞轮的球形机器人结构设计与运动稳定性分析

为提高欠驱动的球形机器人在低速运动时的稳定性,提出一种安装高速旋转飞轮的球形机器人.该机器人的机械结构主要由球形外壳、内框、长轴电动机、短轴电动机和旋转飞轮构成.给出该机器人的简化模型和结构参数.在运动学分析的基础上,采用带约束的拉格朗日方程建立该机器人的动力学模型,并对该动力学模型进行简化.模型分析结果表明:飞轮高速旋转产生的陀螺效应可减弱外界干扰力矩的影响,保证球形机器人在低速运动时航向角的稳定性.在塑胶跑道上进行直线定位运动试验,当飞轮高速旋转时,与飞轮停止时相比,机器人运动过程中的航向角偏差和航向角速度波动减小,运动结束时机器人中心偏离直线的位移减小.试验结果证明了该设计的有效性.     

基于ADAMS的五自由度机器人运动学仿真

介绍了基于ADAMS的五自由度机器人的三维建模方法,并用ADAMS的运动仿真功能对五自由度机器人的运动特性进行了仿真分析,给出了机器人在典型运动状态下,手部末端的位移、速度及加速度等特性曲线,为机器人运动控制及优化设计提供参考依据。     

基于ADAMS软件的3-RRC并联机器人运动学正解仿真分析

应用ADAMS软件建立3-RRC并联机器人模型,并进行运动学仿真,使用测量工具求得并联机器人位置逆解,使用样条曲线和样条函数通过仿真求得位置正解.借助于仿真软件求得运动学正解方法快速准确,为实际的样机调试和控制提供了有意义的借鉴.     

基于UG和ADAMS的6R切削机器人运动仿真

利用UG强大的建模功能,建立了6R切削机器人的三维实体模型,以Parasolid格式输出,然后利用ADAMS与UG软件良好的接口功能,将上述三维实体模型导入ADAMS软件中进行运动学仿真,得到了6R切削机器人的运动轨迹,为以后的动力学分析和运动控制奠定了基础。     

基于ADAMS的新型喷涂机器人的运动学仿真

通过D_H法建立六自由度喷涂机器人运动学方程,在这个的基础上利用Matlab软件绘制出整个机器人的工作空间。同时运用ADAMS建立了喷涂机器人的虚拟样机模型,不仅直观地证明了所建立的运动学模型的正确性,更为以后的机器人动力学分析、轨迹控制奠定了基础。     

基于ADAMS的新型并联机构运动学仿真

结合现有并联机构与柔索并联机构的特点,设计出一种刚柔结合的并联机构。在机构中加入柔索,达到提高机构精度、减小机构振动的目的。首先系统介绍了机构的构型,然后应用ADAMS仿真软件建立了并联机构的虚拟样机模型,进行了运动学仿真分析,证明了机构设计的合理性。     

基于ADAMS的移动机器人仿真

讨论了一种新型的移动机器人结构。该机器人的形状与运行方式可以根据不同的环境进行改变,使得其具有更强的越障能力。运用ADAMS软件对其姿态变化过程的某些参数进行了仿真分析,获得了一些仿真数据,这些为其物理样机的设计、优化和控制等提供了理论依据。     

基于ADAMS的驾驶机器人离合机械腿的动力学仿真

通过ADAMS对驾驶机器人离合机械腿在汽车起步时的动力学仿真,测量出其中关键约束所受的力和离合踏板的速度变化,可为机构设计提供数据和结构方面的参考.     

基于ADAMS的电铜翻板机的运动仿真

利用Solid Edge软件对电铜翻板机进行三维实体建模,并导入ADAMS软件中对电铜翻板机的运动过程进行仿真分析,得到翻板机的翻转速度曲线图以及铜板质心的速度、加速度、角速度、角加速度、重力扭矩曲线图。通过运动学仿真分析,为电铜翻板机的机构优化奠定了基础。利用三维实体建模软件Solid Edge和动力学仿真软件ADAMS联合进行虚拟样机仿真,为复杂机构的虚拟样机设计提供了基础。     

基于ADAMS双横臂独立悬架的运动学建模与仿真

采用虚拟样机技术，借助于ADAMS软件这个操作平台，针对某商务车前悬架建立了多体动力学模型，并对其进行运动学仿真分析。从中获得了随车轮上下跳动该悬架车轮定位参数的变化规律，这为汽车悬架系统开发提供一种有效的现代化手段。     

基于ADAMS软件的3-RRC并联机器人运动学正解仿真分析

应用ADAMS软件建立3-RRC并联机器人模型,并进行运动学仿真,使用测量工具求得并联机器人位置逆解,使用样条曲线和样条函数通过仿真求得位置正解,借助于仿真软件求得运动学正解方法快速准确,为实际的样机调试和控制提供了有意义的借鉴。