基于Pro/E与RecurDyn的履带式管道清洗机器人的联合仿真

利用Pro/E和RecurDyn软件分别建立履带式管道清洗机器人的主体模型和履带系统模型以及路面模型,并在RecurDyn中进行了模型实体装配。运用多刚体动力学仿真软件RecurDyn进行了动态仿真分析,获得并分析了清洗机器人工作时运行的速度、驱动轮转矩、机体重心竖直方向振动加速度曲线,为以后履带式管道清洗机器人的进一步研究及应用奠定了基础。     

基于ROS的临场可重构排爆机器人系统架构研究

在面对危险爆炸环境时,排爆机器人的临场任务具有多样性,根据不同的临场任务,机器人会在自身本体硬件的基础上,在现场对模块化组件进行快速组装,即机器人硬件方面的临场可重构。利用机器人操作系统(ROS),针对不同的硬件模块组合,进行软件重构是临场可重构机器人的软件特性。提出了一种基于ROS的临场可重构排爆机器人软硬件架构模式,在面对复杂环境时,操作人员能够根据现场不同的任务要求,对模块化设计的排爆机器人进行组装,形成硬件重构;而系统软件根据硬件模块的组装情况进行软件自重构,从而使排爆机器人具备完成不同任务的能力。排爆机器人的这种软硬件架构设计模式使得机器人在实际工作中表现出高效性、鲁棒性和自适应性。     

基于RecurDyn的履带式消防机器人设计与爬梯运动学仿真

设计一款用于复杂环境的履带式消防机器人,在不同环境下,其可靠性和稳定性显得更加重要。该机器人采用履带式底盘结构,采用阻尼弹簧减振器作为减振系统,克服了传统履带结构带来的振动问题。对机器人的爬梯过程进行运动学分析,得出运动方程。在RecurDyn/Track LM模块下,对设计的履带消防机器人进行爬梯过程的仿真分析,得到机器人爬梯所需的驱动转矩;针对仿真试验得出的重心变化曲线,进行了机器人爬梯的稳定性分析。     

排爆机器人越障机理及对爆炸物的动态响应分析

排爆机器人发现爆炸物后,需要将爆炸物运到排爆罐里进行引爆.这个过程机器人要夹着爆炸物跨越各种复杂的路面环境,比如跨台阶,壕沟,甚至上下楼梯等障碍,因而容易造成对机器人本体较大的冲击和振动,尤其是对爆炸物产生冲击和振动,严重时使爆炸物从手爪中脱落,掉到地上.对华南理工大学自主研制的履带式排爆机器人越障过程的机理进行分析,研究机器人越障时产生的冲击载荷及其爆炸物的动力学响应,以及其对手爪夹持力影响分析.这对于研究排爆机器人在复杂路面运动时其爆炸物的动力学特性具有重要指导意义.     

基于触屏控制的遥操作排爆机器人设计

针对传统排爆机器人行走机构的缺陷,设计了一种轮摆履复合的排爆机器人。基于Beckhoff控制器和Elmo驱动器实现了机器人的运动控制系统。通过设计通信系统、图像实时传输系统和虚拟机器人交互系统,实现了机器人的遥操作,并结合各子模块开发了一整套基于触摸屏的控制软件。实验证明该排爆机器人移动性能好,触控软件操作方便,交互性好。     

基于RecurDyn的4自由度液压机器人的动力学建模研究

为了全面分析4自由度液压机器人的综合性能,提出了基于数字化虚拟样机RecurDyn的仿真方法。以1台试验性4自由度液压机器人为对象,系统研究机器人的运动学特征。在RecurDyn中导入由CATIA建立的几何模型进行动力学的仿真分析,并通过Matlab对运动学和动力学进行数学建模计算来验证RecurDyn的正确性。该研究方法从系统的角度对4自由度液压机器人的性能进行了综合评估,提高了产品的开发速度和精度,降低了开发成本。     

四连杆变形履带式机器人的越障性能分析

提出了一种基于四连杆机构的微小型履带式机器人结构,通过履带变形实现了机器人重心的偏移,有利于机器人的越障。采用数值计算方法着重分析了其翻越垂直路障的性能,并使用RecurDyn进行了虚拟样机运动学仿真。仿真结果和物理样机试验表明,机器人具有良好的垂直障碍通过能力。     

基于激光测距的排爆机器人建模

针对当前排爆操作安全性低,操作人员紧张程度高和效率低的不足,提出了一种新的基于激光测距的排爆机器人模型,包括机械臂模型、障碍环境模型和爆炸物模型.利用这些模型,排爆机器人可以实现爆炸物的半自主抓取,提高了操作性能.     

掘锚联合机工作稳定性仿真分析

研究了钻孔机械手及掘进机工作时整机重心的时域振动特性,分析了机械手对整机工作稳定性的影响。应用多体动力学软件RecurDyn建立掘锚联合机组的虚拟模型,以钻头的随机模拟载荷作为激励条件,以整机重心作为响应输出,研究了机械手钻孔工作时,掘进机重心的振动响应,验证了钻孔机械手工作过程中的稳定性;对比分析了掘进机、掘锚联合机截割工作时,整机重心的振动响应,分析了钻孔机械手对原掘进机截割稳定性的影响;研究结果表明:钻孔机械手工作稳定,并且其对掘进机的工作性能影响很小,能够满足实际工况。     

履带行走机器人行驶平顺性仿真分析

设计了一种履带行走机器人的行驶系统,计算出驱动轮上的驱动转矩,建立了整机仿真模型.使用RecurDyn软件对履带行驶系统进行仿真,对理论计算结果进行验证,表明机器人行驶平顺性较好.     

电传动推土机履带-地面接触力学仿真分析

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(LM)建立履带式电传动推土机多体动力学模型,通过Ground模块建立地面模型,并对其在干砂路面和黏土路面工况下直线推土作业进行了动力学仿真,研究分析了推土机在不同作业工况下整机的质心、履带接地长度、履带接地比压和滑转率随切土深度的变化规律,以及推土机在推土工况下的负载特性,提出通过对推土机质心的合理布置,能使接地比压均布,从而提高推土机工作稳定性的结论,为电传动推土机的底盘设计和传动系统的优化奠定基础。     

一种双足机器人步态规划和运动仿真的研究

通过对人类行走步态的研究,结合双足机器人实际结构,规划机器人行走时的基本姿态及重心轨迹,建立运动学模型,根据规划的行走姿态及轨迹建立运动学方程。应用三维建模软件UG建立双足机器人的简化模型,导入仿真软件ADAMS中生成虚拟样机模型,并通过在Matlab中得到机器人行走的关节运动轨迹对虚拟样机模型进行控制,经仿真后,利用该虚拟样机模型对机器人行走步态进行运动学及动力学分析。应用虚拟样机方法,验证了步态规划的有效性。     

下肢行走康复训练机器人机械结构设计

针对由于神经损伤而导敛下肢运动障碍的患者康复训练问题,设计一种气压驱动的下肢行走康复训练机器人的机械结构.以Pro/E为基础,构建了该机构的三维虚拟模型.着重分析了人体行走过程中重心的变化规律,设汁了计心平衡机构并进行了运动学分析,仿真结果验正了该机构设计和控制方法的有效性和可行性.     

轮履变结构反恐机器人设计及运动学分析

针对轮履复合式反恐机器人轮和履带分开设计,结构不紧凑的问题,提出一种轮履变结构反恐机器人新型机构设计。轮式移动和履带式移动可相互转变,使机器人具有机构可重构的特点,从而使机器人体积减小,结构更加紧凑,既能采用轮式方式快速移动,又能采用履带方式进行越障。通过对机器人进行运动学分析和在RecurDyn软件中进行越障仿真研究,验证了机器人的越障性能,同时为后续机器人实验研究提供了理论依据。     

型材搬运机器人视觉伺服控制研究

文章通过分析型材搬运机器人视觉伺服控制的技术要求和特点,提出一种基于型材型心线坐标附加值模型的识别算法,并以此作为型材图像边缘检测与识别理论的算法,分析了机器手的定位方法;以数字图像处理理论和算法为基础,以VisualC 6.0为平台,实现型材搬运机器人视觉伺服控制图像处理与机器手定位坐标值的确定,提供了一种型材搬运机器人视觉伺服控制的方法。     

基于阻抗特性的六足机器人动态稳定性

针对六足机器人在崎岖路面行走时,易受到外力干挠发生倾覆失稳的问题,提出一种考虑外力、重心位置、支撑面倾角、运动特性以及机器人阻抗特性的动态稳定性分析方法。建立机器人正运动学和重心求解理论模型,对机器人的实时重心与足端位置进行求解,将机器人绕足端支撑边界的倾翻动作等效为机械旋转系统,在规范化能量稳定裕度判定方法的基础上,建立基于阻抗特性的机器人动态稳定性数学模型,分析不同因素对机器人动态稳定性的影响规律。研究结果表明,机器人阻抗特性极大地提高了机器人的动态稳定性。     

基于ADAMS的手抛式机器人碰撞动力学分析

手抛式机器人抛出后与地面冲击碰撞过程属于强非线性动力学问题,传统解析方法难以解决。利用ADAMS软件对机器人的跌落碰撞过程进行仿真计算。采用Pro/E软件建立机器人平台机架的三维实体模型,从中获得零件准确的质量、质心位置和惯性矩等计算参数,通过mechpro2005将简化了的机器人三维实体模型导入ADAMS中。利用ADAMS中的Contact命令建立起机器人与地面之间的碰撞关系,分析了机器人所受的冲击力随各参数的变化情况及各姿态跌落过程的受力情况,对机器人本体的设计和研究工作具有一定的参考价值。