局部闭链码垛机器人运动学分析及轨迹规划

采用D-H法得到局部闭链码垛机器人运动学正逆解,利用MATLAB绘制其可达工作空间。基于任务需求及生产现场布置方案,完成机器人弧线过渡路径规划。依据路径规划结果,以机器人在目标轨迹上运行周期时间最短为目标,选择正弦、多项式及修正梯形3种加速度运动规律进行优选。在此基础上,通过运动学逆解将操作空间轨迹规划映射到关节空间,得到机器人各关节在目标轨迹上的位移、速度和加速度时变关系。结果表明:在弧线过渡模式下,采用修正梯形运动规律能有效缩短运行周期。     

六自由度机器人的运动学分析及码垛轨迹规划

现如今生产过程中的码垛场景多为专用的四自由度码垛机器人,通用性和灵活性较差。为提高码垛过程中机器人的通用性和灵活性,实现六自由度串联机器人的码垛,根据改进D-H法,在UR5机器人各关节末端建立固连坐标系,推导出UR5的正运动学变换矩阵及逆运动学各关节表达式。使用梯形速度控制,确定了码垛过程中直线轨迹部分的运动规律,得到了码垛过程中圆弧轨迹部分的坐标转换关系及机器人末端运动过程。在空间中规划出码垛时机器人末端轨迹,并进行仿真。绘制了各关节运动曲线,表明机器人在码垛过程中轨迹平滑,运行平稳,对六自由度串联机器人的码垛研究具有参考意义。     

基于焊接机器人的关节空间轨迹规划方法

针对"昆山一号"机器人关节空间运动的实际需求,结合机器人实时轨迹插补算法,提出了关节空间轨迹规划方法.运用离线编程软件仿真得到机器人末端运行轨迹,路径平稳连续.通过MATLAB 仿真得到机器人各个关节角度变化曲线和关节速度变化曲线,关节角度曲线平滑连续,关节速度曲线合理无突变.关节空间规划方法也可以应用在由变位机、导轨和机器人组成的多轴系统中,运行轨迹连续稳定,速度曲线满足工艺要求.该方法应用于"昆山一号"焊接机器人中,满足焊接实时调速和实时调整轨迹的需要.规划结果表明关节空间规划方法是合理正确的.     

新型工业码垛机器人轨迹规划研究

为了使新型工业码垛机器人抓手的位置和速度变化曲线具有光滑、顺畅的特性,且相关轨迹的运动计算量小,本文基于该机器人“取-放”操作的特性,在考虑机器人抓手位置、速度和加速度约束的基础上,采用“4 -3 -4”法对机器人单程运动进行了科学合理的轨迹规划.首先将整段轨迹分为三段,再采用不同低阶多项式对各轨迹段进行插补,且利用Matlab对计算数据生成了轨迹图像,为机器人控制系统的进一步研究打下一定的基础,以实现流畅、连续、稳定自动码放货物的要求.     

机器人关节空间的轨迹规划研究

讨论了一种四自由度工业机器人的关节空间的轨迹规划问题。利用三次样条函数对关节变量进行插值，使规划的轨迹函数连续且平滑，保证了机器人在整个作业过程中的运动平稳。实验表明，该轨迹规划方法是准确可行的。     

双平行四边形码垛机器人的运动学分析及功能研究

针对四自由度平行四边形码垛机器人,提出了一种几何的运动学算法,该算法简单、计算量小、便于实时控制,并实现了码垛与拆跺的功能设计,满足实际工程中的需要。该算法已成功应用于公司生产的多款码垛机器人产品,获得了满意的效果。     

一种基于指数三阶的机器人关节空间轨迹规划方法

指数加减速算法的加速度不连续,在用该方法进行机器人的轨迹规划时会使机器人在运动过程中产生振动和冲击。为了使机器人平稳运动,借鉴指数加减速算法的速度曲线,提出了一种基于指数三阶的机器人轨迹规划方法。利用PUMA560机器人进行仿真验证,结果表明该方法是可行的。     

关节型码垛机械手运动学分析及仿真

根据关节型码垛机械手的结构特点,运用D-H方法建立机械手的运动学模型,并对其进行位姿、速度正反问题的分析和求解,得到关节型码垛机械手的雅可比矩阵和逆雅可比矩阵,在此基础上运用ADAMS软件对机械手码垛过程进行仿真,得到关节扭矩、关节角速度曲线,并利用仿真结果完成伺服电机的选型,为控制系统研制提供依据。     

工业码垛机器人机构设计与运动学分析

研究与探讨了新型工业码垛机器人机构设计和运动学分析问题,对于机器人的核心机构设计问题进行了详细的数学推导,并通过实验数据对分析结论进行了验证,还根据数学推导结果计算出了机器人的工作空间,且通过Matlab对机器人的三维工作空间进行了仿真分析,仿真分析结果与机器人实际运行结果完全吻合.所做工作对开展新型工业码垛机器人理论研究与工程探索具有重要意义.     

RBFNN在关节空间中的轨迹规划研究

讨论了一种六自由度工业机器人的关节空间的轨迹规划问题。鉴于RBFNN的非线性逼近属性,将其用于复杂映射的建模。采用单输入-六输出模式,利用运动学逆解作为训练样本,完成六维关节空间的插值计算,并通过仿真验证了算法的可行性。     

基于足端轨迹规划的四足机器人运动学分析与仿真

为了减少四足机器人在行走过程对地面的冲击,提出一种改进动静步态的五次多项式的足端轨迹规划。推导了改进五次多项式的数学公式,利用机器人运动学知识计算机器人的运动学逆解。根据数学推导,分析机器人足端速度和加速度的理论曲线。利用ADAMS对机器人在三角步态和对角步态下进行运动仿真,对比了足端轨迹的理论结果和仿真结果,分析了仿真情况下机器人质心变化和RPY角变化。理论分析和仿真结果一致,验证了改进足端轨迹的正确性。     

齿轮精整机械手轨迹规划与运动仿真研究

齿轮精整机械手主要用于粉末冶金齿轮自动化生产线,将冶金成型的齿轮毛坯从传送带上抓起放到冲压设备上,对齿面进行精整和硬化处理,避免人工操作引起意外事故.根据机器人的工作任务,在MATLAB中建立数学模型,进行轨迹规划,解算出各关节运动参数.在ADAMS中建立机械手仿真模型,利用解算得到的数据,用Controls Toolkits建立控制系统,通过PID环节控制关节力矩,进行运动仿真研究,通过仿真观察各关节的运动并获得驱动力矩、角速度和角加速度等参数,为齿轮精整机械手控制系统的设计、模拟运动作业提供了理论依据和主要参数,为动态特性优化设计提供理论指导.     

基于S型曲线的传输机器人避障轨迹规划

为了保证R-θ型传输机器人在运动过程中能够实现平稳、高速运行,避免出现冲击和振荡,对R-θ型传输机器人进行运动学分析,并基于S型曲线进行轨迹规划。针对机器人运动过程中可能与障碍物发生碰撞的情况,提出了两种避障运动方式。然后对不同的运动情形进行讨论,并通过MATLAB软件进行仿真,分析并对比了两种避障方式下的运动耗时。仿真实验结果和分析表明,基于S型曲线并采用第二种运动避障方式所耗时间较少,且运动曲线光滑,运动过程平稳、无冲击。     

真空机器人轨迹规划研究

为了使真空机器人获得高速、高精度的运动性能并减少系统的残余振动,文中提出了一种加加速度受限的非对称轨迹规划方法.首先阐述了该轨迹规划方法中轨迹限制条件的定义,然后根据定义的限制条件值给出了所有可能的加速度轨迹形状,并给出了各种轨迹形状下的完整算法及实现,最后将该算法应用于真空机器人运动规划中,该机器人用于在真空腔室中进行硅片传输工作.实验结果表明该方法可以有效地提高机器人的定位精度和效率并减少系统的残余振动.     

移动机器人机械臂运动分析及轨迹规划

以自行研制的移动双臂机器人为对象,采用D-H参数建模法建立双臂机器人数学模型,利用MATLAB的Robotics toolbox工具箱建立机器人手臂关节的运动学模型,分析机器人的运动学问题和基于关节空间的轨迹规划问题。通过SolidWorks建立双臂机器人的三维模型并导入Adams仿真软件,对虚拟样机模型进行动力学仿真分析。通过仿真验证了双臂机器人的设计可以满足工作性能的要求,为评价其力学指标和后续的驱动系统的硬件选型提供了重要的理论依据。     

基于步态规划的六足机器人运动学分析与计算

分析六足机器人的侧倾、俯仰、偏航变化情况,验证步态规划的正确性。对设计的六足机器人进行运动学分析,计算机器人运动学的正解和逆解,分析六足机器人运动的时序图,利用五次多项式对机器人足端轨迹进行步态规划。在ADAMS中对机器人进行了运动仿真,得到了运动过程中的RPY角。最后制作了六足机器人样机,测试运行过程中的RPY角。仿真和样机测试结果表明：机器人在步态运动过程中,RPY角度在前进方向上误差最大不超过1°,验证了运动学计算和步态规划的正确性。     

基于MATLAB的KUKA焊接机器人轨迹规划与运动学仿真

在工业机器人的应用控制中,其作业轨迹的规划是系统设计的关键内容,为了使焊接机器人能根据设定的轨迹和速度进行高效施焊,以KUKA KR10 R1420型工业机器人为研究对象并分析其结构,采用D-H参数法建立各杆件坐标系,通过齐次变换矩阵建立机器人运动学方程。利用MATLAB机器人工具箱构建KR10 R1420型工业机器人的数学模型,并进行了轨迹规划和运动学仿真,获得平稳且连续的末端执行器轨迹和各关节的角度、角速度、角加速度变化曲线,仿真结果验证了所建KR10 R1420型工业机器人运动学模型的正确性和合理性,为焊接机器人在复杂环境中的轨迹规划提供了可供参考的方案。