三自由度转动平台的运动学建模

从三自由度转动平台系统构成出发,运用机器人运动学分析方法,对转动平台进行了机构分析,推导出各构件的运动学关系.从而建立了该机构的运动学数学模型.     

基于ADAMS的三自由度运动平台运动学分析

针对一种三自由度运动平台,实现了复杂机械在ADAMS中的虚拟样机建模,使运动平台的整个运动过程直观化,并对建立的虚拟样机模型进行仿真。仿真结果表明,所建立的虚拟样机模型精确,仿真结果达到预期要求,并为并联机床的运动学、动力学、控制等后续研究奠定了基础,对复杂机构运动学规律的分析研究具有一定的意义。     

基于ADAMS的5-P4R并联机器人运动学分析及仿真

对一种改进后的三自由度5-P4R并联打磨机器人进行运动学分析,并采用CAE软件ADAMS进行运动学仿真。运用螺旋理论分析并联机器人的自由度,通过D-H法建立机构运动学方程并求取运动学逆解,运用CAD软件Solidworks建立并联机器人虚拟样机后导入CAE软件ADAMS环境中,对虚拟样机添加约束条件和驱动函数进行正向和逆向运动学仿真,验证了改进结构的可行性和稳定性。     

一种三自由度并联解耦机构的构型与运动学分析

针对一种具有运动解耦特性的三自由度并联机构,首先介绍了平动解耦构型的基本思想,并采用了一种基于运动副的机构构型方法,对机构进行了构型分析。该机构由3个正交分布的支链组成,机构的运动副均为转动副,其动平台在X、Y、Z这3个方向平动解耦。对机构进行了自由度和运动学分析,推导了机构的运动学正/反解、输入/输出的速度和加速度,验证了机构的运动解耦特性。最后,基于机构的运动解耦特性,介绍了该机构在一种新型4-DOF串并联机器人试验样机中的应用。     

一种消防六足机器人及其腿部机构运动学分析

提出了一种六足并联消防机器人,并进行了整机概念设计;经过对2UPS+UP机构进行变异,提出了一种新型三自由度易防护腿部机构;对该腿部机构进行了运动学分析,推导了位置反解方程和速度映射关系,分析了工作空间,绘制了工作空间三维图,揭示了其驱动机构几何参数对该机器人越障能力和行走速度的影响规律,设计了一组合理的几何参数。所提出的六足机器人防护性好,在消防、核电泄漏及地震等救灾场合有很好的应用前景。     

基于Inventor的三自由度运动机构设计及仿真

通过对三自由度并联机构的研究分析，提出了一种新型三自由度串联机构，降低了生产成本和控制难度，借助Inventor相应的功能模块，对机构进行了快速建模、运动仿真及有限元分析，保证了机构设计的正确性、合理性和可靠性，提高了工作效率。     

三自由度运动平台的运动仿真及控制设计

通过对并联机构的三自由度运动平台的正逆解分析,采用VC++,以OpenGL为图形API,并利用坐标系变换的方法,实现了运动机构的参数化和实时动态的三维可视化仿真。根据仿真结果,利用MPC2810运动控制卡,提出了以直代曲的运动控制方法,为实际的机构运动控制提供了必要的理论依据。     

轴耦合道路模拟试验台运动学耦合分析

六自由度轴耦合道路模拟试验台是一种结构复杂的串并联结构,杆系的特殊布局和结构尺寸设计,使得只有在一个或者是两个液压缸做主动运动时就能实现台架在某个自由度上的运动。但是在大行程工况下,主要驱动液压缸和其余液压缸之间存在着比较大的耦合。以轴耦合道路模拟试验台的一个角为研究对象,在逆运动学分析的基础上,对单自由度运动时各杆系之间耦合程度的大小进行了分析,得出了在不同自由度运动时主要产生耦合运动的杆系。     

一种三自由度运动平台及其控制系统

提出一种三自由度运动平台,能实现绕X和Y轴两个转动自由度以及沿Z轴的平动自由度。其驱动系统采用阀控缸液压作动器,其测控系统采用多机控制方式,上位机和下位机之间通过以太网进行通讯。该平台具有结构简单可靠、自动化程度高等优点。     

五自由度打磨机器人的运动学分析

根据机器人D—H方法分析五自由度打磨机器人的特点,利用坐标变换对机器人机构运动学方程进行推导,得到五自由度打磨机器人的正、逆运动学求解通用公式,为实际的五自由度打磨机器人的位置及速度控制提供了依据。     

新型6-CCS并联机器人机构的运动学正解及仿真

介绍了一种由圆柱副、圆柱副和球面副构成的基于点、线间距离约束的新型解耦并联机构6-CCS,对结构和运动学正解进行了研究。通过对三个位置约束方程构造Dixon结式,去掉其中线性相关的三行三列,导出了一元64次输入输出方程,并根据位置的8个解与姿态解互相解耦的特点,总共有512个解。然后使用数值算例验证了其全部根。结合VC+[KG-*2]+6.0和OpenGL对其进行了三维建模和运动仿真,验证了这一新机构的可行性。     

一种新型矿用正铲液压挖掘机的运动学分析

提出一种新型矿用正铲液压挖掘机,其工作装置是一个复杂的多环耦合机构。采用修正的Grübler-Kutzbach公式分析工作装置的自由度,得出该工作装置能够满足正铲作业要求,可以实现两个移动和一个转动。基于运动链环路理论,建立通用的机构运动学分析框图,并且利用该框图对机构进行运动学分析。基于运动学正解分析矿用正铲液压挖掘机的水平挖掘时理论可达的工作空间,得出该机构在水平挖掘时铲斗与地面的倾角为30°~50°时挖掘空间最优,满足挖掘机水平挖掘的作业要求。基于机构运动分析框图对机构进行速度分析,得到液压缸的输入速度与铲斗输出运动之间的雅可比矩阵。最后给出了五组数值算例,对运动学分析进行验证。研究结果为该机构的设计和使用提供重要的理论依据。     

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。     

六自由度并联平台两种位置逆解方式的分析

六自由并联机械平台由于其高精度高承载能力的特性被广泛应用于精密姿态控制、飞行器模拟、精密数控机床等场合.通过对斜45°并联机械平台的仿真建模,利用位置逆解的原理提出了直接法和间接法两种位置逆解实现方式,分析了平台沿x,y,z轴的平移和绕x,y,z轴的旋转时各电动缸的长度变化,指导了实际应用时逆解方法的选择.     

多坐标数控机床通用运动学模型的建立

研究并建立了多坐标数控机床的通用运动学模型,该模型可适应不同的机床结构形式,而且考虑了机床结构误差的影响,为多坐标数控加工运动指令生成的通用化和机床误差补偿奠定了基础。     

高压特种作业机械手运动学分析及仿真

高压输电线路长时间暴露在外,会产生输电线路故障,需及时发现并维修。为此,设计了高压输电线路维修机械手,并对其运动学进行了分析。设计的机械手自由度为6个,且6个关节均为旋转关节。首先确定机械手的连杆坐标,连杆的D-H参数,使用Matlab来绘制机械手三维模型。运用Robotics Toolbox中的FKINE和IKINE两个函数来求解机械手的运动学的正解问题和逆解问题。     

多自由度机器人的运动学仿真的研究

为了研究多自由度机器人的运动情况,讨论机器人的运动学问题,利用MATLAB中的Robotics Toolbox工具箱对该机器人进行正运动,逆运动分析,以及对机器人运动轨迹规划。然后将MATLAB中机器人运动得到的数据制成spline曲线导入ADAMS进行仿真,直观的观看机器人的每一个动作。实验证明从ADAMS中得到各关节的运动速度以及加速度与MATLAB中的运动情况完全一致,从而达到了对机器人运动轨迹的观测和控制以及利用 MATLAB 和ADAMS对机器人进行联合仿真的目的,为下一步对机器人进行动力学分析提供了较好的方法。     

2PRS-2PSS并联机构的设计与运动学分析

设计出一种两移动两转动的四自由度2PRS-2PSS并联机构。以该机构的4条分支运动链的主动移动副轴线与静平台的夹角为变量。首先根据方位特征集理论分析了该并联机构的运动输出特性;再基于矢量法对其运动学进行分析,推导出机构的位置和姿态的正解、逆解,进而推导出其速度和加速度方程;然后基于机构雅可比矩阵的奇异性,详细讨论了机构可能存在的奇异位形;最后,通过算例仿真验证了理论分析的正确性。     

面向虚拟环境的CAD装配模型向运动模型的转换

探讨了在虚拟环境中进行复杂机械产品运动分析时CAD装配模型向机构模型转化的信息识别。首先在总结CAD装配系统提供的各种装配约束类型与其相对应的运动几何元素基础上,给出了平移和旋转自由度的归约规则,根据简单运动副约束与运动自由度及运动几何元素的映射关系,实现从零部件装配信息到运动分析用的构件和简单运动副信息的转换。