气动搬运机械手设计及运动仿真研究

为实现活塞杆零件在机械加工过程中的自动搬运,设计了一种气缸驱动的搬运机械手。首先,简述搬运机械手工作原理和机械结构,采用Pro/E三维设计软件进行建模,然后应用机构运动仿真模块对机械手运动进行仿真,获取各气缸仿真运动规律曲线。虚拟仿真结果表明,设计的气动搬运机械手结构合理无干涉,各部件能有机结合在一起平稳运行,可实现杆类零件自动上下运输,为物理样机的研制提供参考依据。     

活塞杆搬运机械手结构设计及运动学仿真

活塞杆搬运机械手可实现活塞加工过程的自动化,能够有效降低生产成本,改善工人劳动条件。因此,设计了一种搬运机械手,并基于Solid Works软件进行了建模与仿真。首先,通过分析活塞杆工艺特征,设计了搬运机械手总体方案;其次,对机械手整机进行了三维建模及虚拟装配;最后,利用Solid Works/motion模块对设计的机械手进行运动仿真,并绘制出相关运动特性曲线。仿真结果表明,机械手设计方案合理,并可为机械手物理样机研制提供依据。     

搬运机械手仿真设计和制作

介绍了一种用于搬运的气动机械手的设计,机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的气缸来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作,两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转,从而实现小车的进退运动,并利用ADAMS软件对搬运机械手进行建模,对其进行运动学及动力学仿真,检查机械手在运动工作过程中的正确性和准确性,同时获得各部件机械手结构设计及其受力情况是否合理,为机械手设计提供参考.并在此基础上成功研制出物理样机,通过仿真设计提高了设计质量并缩短了设计周期.     

基于虚拟样机技术的六自由度机械手建模与仿真

六自由度机械手广泛地应用于工业、农业等领域中,发挥着重要的作用。为此,设计了一种六自由度机械手,并基于虚拟样机技术进行了建模与仿真。首先,利用Pro/ENGINEER软件,建立了一种六自由度机械手机械系统的三维模型;其次,利用Pro/ENGINEER的模块对机械手进行了虚拟装配;接着,采用专用接口模块Mechanism/Pro将模型导入动力学仿真软件MSC.ADAMS;之后,利用MSC.ADAMS软件对机械手进行虚拟样机动力学干涉检查,验证运动锁止位置的合理性并绘制出相关特性曲线,为加工六自由度机械手物理样机提供了依据。     

基于ADAMS的齿轮热模锻机械手设计及仿真

目前国内齿轮热模锻行业普遍还是采用人工作业,不仅劳动强度大不安全,而且生产效率低.针对这一现状,提出了基于虚拟样机技术的机械手设计思想和总体设计方案,并利用三维设计软件Pro/E进行了机械手零部件的设计.在此基础上,利用动力学仿真软件ADAMS2007对机械手进行了虚拟样机仿真,验证机械手设计的合理性.     

5自由度焊接机械手的运动学研究

讨论了一种5自由度焊接机械手运动学仿真问题,建立了专用机械手的位姿方程,详细地进行了此专用机械手的位姿分析,并应用ADAMS对其进行了仿真分析,为物理样机的试制提供了重要数据.     

基于Adams的管道施工机械手虚拟样机建模与动力学仿真实验

管道施工机械手用于铺设地下大型水泥管道。为了能够准确模拟机械手的工作过程,为物理样机的设计和制造提供参数依据,采用Solidworks、Adams建立机械手虚拟样机的联合建模方法。为了能够实现仿真过程与实际工作状态的高度一致,保证仿真结果准确反映实际工况,在虚拟样机的运动副中添加外力等效摩擦力,对油缸铰接销轴柔性处理,以及添加过渡轴解决冗余约束等。对机械手虚拟样机进行了管道对接过程的动力学仿真,提取了相关仿真数据,并与实验样机的实验数据进行了对比。结果表明:仿真模型基本与实验样机相符,仿真数据基本准确、可靠。     

吸盘机械手机构设计与运动学分析

设计一种柔性真空吸盘多功能抓取装置,该装置可以满足汽车焊装生产线上多种类型汽车薄板件的搬运作业要求和吸盘机械手部分的可重构功能。首先建立龙门架悬挂真空吸盘机械手装置的三维模型,然后利用旋量理论和指数积方法建立吸盘机械手运动学模型得出吸盘末端点的位姿,其次借助于MATLAB仿真软件采用蒙特卡洛方法求出单只吸盘机械手工作空间云图及四只吸盘机械手协同工作空间云图,最后把三维模型导入ADAMS中得到吸盘机械手的虚拟样机,通过STEP函数模拟吸盘机械手的实际工作路径。通过以上计算和虚拟仿真结果分析表明吸盘机械手具有一定的柔性和很好的工作状态,为吸盘机械手满足不同外形的薄板件抓取和吸盘机械手尺寸调整提供了依据,同时也为后期的吸盘机械手轨迹规划和控制打下坚实的基础。     

自动生产线精确传输机械手控制系统设计

该文介绍了某生产线上的一气动搬运传输工件的机械手,该机械手可以实现工件的准确定位,省去了机床上的部分定位模块。介绍了机械手的总体结构设计,进行了气动原理分析,设计了一个基于PLC的控制系统,经过样机测试表明该机械手运行可靠,符合生产要求。     

新型装夹机械手的运动学分析与轨迹规划

三自由度机械手广泛地应用于工业领域中,随着工业生产线自动化要求的不断提高,对机械手的需求也越来越广泛.本文所涉及的可调式机械手是一种用于数控机床上的装夹机械手,通过一次装夹完成上料、加工、下料整个过程.采用动力学仿真软件Adams对机械手进行了虚拟样机建模与仿真分析,利用点驱动的方式使机器人按优化后的轨迹运动,得到机械手各关节的运动参数,为机械手的控制提供了重要依据.     

搬运机械臂的初始加速度和速度连续运动规划研究

工业机械臂在执行搬运任务时可能会出现初始关节加速度和速度跳变的情况,这会影响机械臂电机的使用寿命,并使搬运的物品受到较大的冲击力,从而造成物品的损坏.针对该情况,设计了一种基于伪逆的机械臂初始加速度和速度连续运动规划方案.首先,根据机械臂关节角状态和末端执行器运动状态,对机械臂在加速度层以及速度层上建立伪逆算法求解模型...     

基于Simulink的二杆机械臂的运动学仿真

机械臂运动学建模是机械臂控制器设计的一个重要环节.本文研究了平面双连杆机械臂动力学建模的问题.建模简单、方便、有效,以便于进行动力学分析和控制问题的研究.同时通过MATLAB中的Simulink组件进行仿真,在此过程中可通过对仿真参数的修改对连杆机构的参数进行优化.     

Kinematics analysis and numerical simulation of a manipulator based on virtual prototyping

Manipulator kinematics refers the analytical study of the motion of manipulator, such as positions, velocities, and accelerations of the links of a manipulator. As formulating the suitable kinematics models for a manipulator is very crucial for analyzing the behavior of manipulators and light weight design of manipulators, many researches have been focused on it in recent decades with a result of many valuable contributions. However, current researches always focus on rigid manipulator, while the manipulator is always a rigid-flexible coupling multibody system, which can affect the accuracy of kinematics analysis and numerical simulation. This paper proposed a model of kinematics analysis of manipulator based on rigid-flexible coupling virtual prototyping. After a model of manipulator kinematics based on the D-H method was proposed, rigid-flexible coupling virtual prototyping-based kinematics simulation and numerical simulation was then put forward. The kinematical experiment is carried out based on manipulator physical prototyping, which demonstrates that the accuracy of the kinematics calculation and the rationality of design based on rigid-flexible coupling virtual prototyping. The design of a five-degrees-of-freedom manipulator is given as an example, which demonstrates that the methodology is obviously helpful to manipulator design.     

一种8自由度空间机械臂运动学及工作空间分析

针对太空环境,提出一种带有移动副的8自由度机械臂,可完成太空环境中的设备维修、物品抓取等工作.通过标准D-H参数法,推导了8自由度机械臂的位姿变换矩阵和正运动学方程;利用Matlab Robotics工具箱,建立机械臂的仿真模型,将仿真模型与机械臂运动学方程进行对比验证;采用蒙特卡罗法对机械臂工作空间进行求解,绘制了机...     

电池自动分选装备的分选效率计算方法的研究

研究通过模拟一种电池分选装备的机械手操作情况来求解该装备的分选效率问题.首先根据机械手的运行轨迹、落点设计来求解机械手分选完托盘内全部电池所用时间,从而求得机械手的平均分选效率,最后使用MATLAB软件仿真计算,求得装备分选效率.     

一种用于无人驾驶汽车运动模拟的3自由度并联机构动力学建模

针对无人驾驶汽车半物理仿真试验对运动模拟系统精度要求高的特点,给出一种以3-RPS并联机构为基础的改进型3自由度并联机构.与3-RPS并联机构相比,由于该改进型并联机构中的被动约束承受了3-RPS并联机构中驱动器所承受的沿其转轴方向的力,因而改善了驱动器的力学特性.根据该并联机构的结构,建立运动学方程.基于Newton-Euler方法建立动平台的动力学方程.根据力矩平衡原理分别计算出同时垂直于驱动器及其转轴的分力以及同时垂直于被动约束上部及其转轴的分力.依照功率守恒原理计算出沿被动约束上部的力.驱动器的驱动力以及被动约束沿转轴的力即可求出.此计算方法对少自由度并联机构的动力学求解有借鉴意义.     

机械手旋转移送机构的爆发式免疫优化

针对生产机械手旋转移送机构的优化设计问题,在免疫遗传算法(IGA)的基础上,先通过爆发式进化方式产生优势种群,然后与原种群进行杂交、基因比对等操作,从而提出了一种新型爆发式免疫进化算法(EIGA)。仿真实验结果表明,与遗传算法(GA)、IGA相比,EIGA具有收敛速度快、优化精度高和稳定性好的优点,能更好地实现机械手旋转移送机构的有效优化。     

3-CRR 并联机构动力学分析与仿真

以机构支链的动力学为基础,推导3-CRR并联机构的动力学方程。在SolidWorks软件中建立机构的虚拟模型并在CosmosMotion模块中进行动力学仿真。通过动力学方程和仿真两种方法分别计算机构完成规定运动所需要的驱动力,比较发现计算结果基本一致,证明了两种方法的一致性与准确性,为机构的设计制造和动力学控制提供了理论基础。     

基于多Agent可重构机器人控制方法的研究

根据多Agent理论中的协商，合作机制和可重构机器人结构的分布性，将集中式的机器人控制分配到一组关节Agent中，每个Agent控制机器人的一个关节，使用这种分布式方法，得到了一种新的通用机器人控制方法，即将关节机器人的复杂控制转换为多个简单子系统的控制，该方法可应用于具有不同构型的机器人系统，特别适用于可重构模块化机器人的控制，利用微分运动理论提出了一种新的决策方法，便于Agent之间的合作与协商，仿真实验结果表明该方法是一种可行的机器人控制方法。