串联机械手工作空间的求解

针对串联机构工作空间求解的问题,运用了一种不同于蒙特卡洛的方法即仿真法进行了求解。该方法是借助于Matlab/Simulink中的SimMechanics工具箱,根据串联机械手简易模型参数创建出串联机械手仿真模型,然后利用仿真的形式跟踪串联机械手的末端轨迹,并记录其末端点到达位置坐标,以此绘制出串联机械手的工作空间。最后,将此方法与蒙特卡洛方法进行了比较,结果证明用该方法求解工作空间不仅避免了繁复的运动学方程求解过程,而且得到的工作空间图形效果更优于蒙特卡洛方法。     

六自由度串联机械手运动学逆解研究

根据一种小型六自由度串联机械手的结构,建立机械手的连杆坐标系,采用分离变量的方法求得机械手的运动学逆解,并利用MATLAB编写的逆解求解程序,通过实例验证了机械手运动学逆解的正确性。     

集装箱喷漆机械手工作空间分析与仿真

对5自由度集装箱喷漆机械手建立D-H坐标系,通过齐次变换法得到其正运动学方程,利用蒙特卡洛方法对机械手工作空间进行仿真分析.结果表明,集装箱喷漆机械手工作空间分布在一平行于集装箱内表面的平面区域内,能够满足集装箱喷漆工艺的要求.蒙特卡洛法求解速度快,能够简单、直观、形象地描绘出机械手的工作空间.     

6自由度模块化机器人工作空间分析与仿真

结合6自由度模块化机器人的结构特点及工况,采用数值法和Matlab平台对机器人的工作空间进行了分析。首先利用D-H(Denavait-Hatrenberg)法对机器人进行正运动学求解,再采用数值法对所求的方程进行分析,并用Matlab软件对分析结果进行仿真,绘制工作空间点云图,并对其外形轮廓图进行拟合,最后通过计算验证了此法的正确性。分析结果为机器人进一步优化及控制系统的设计提供了参考,也为机器人的应用、机器人工作任务的设计及工件的运动和定位提供了理论依据。     

空间6R串联机械手逆运动学分析的新方法研究

为了解决空间6R串联机械手的逆运动学问题使用矩阵方法建模时,需要进行矢量运算或投影运算的问题,基于四维旋转矩阵和倍矩阵,提出了一种建模新方法。根据三维空间刚体变换的四维旋转矩阵和倍矩阵表示,建立空间6R串联机械手的正运动学方程。通过变量分离,直接得到14个逆运动学基本约束方程;通过线性消元和Sylvester结式消元,将其转化为求解一个16阶矩阵的特征值问题,得到该问题的16组解。采用数值实例和SolidWorks仿真验证了新方法的正确性。新方法的优势在于可以直接得到14个逆运动学约束方程,不需要进行矢量运算或者投影等,并且由于新方法将三维空间中的平移变换近似为四维空间中的旋转变换,故而可以统一求解含有R、P和C副的空间串联机械手逆运动学问题。     

航天机械手的运动特点和工作空间分析

对处于微重力环境中中的航天机械手的运动特点和工作空间进行了深入的分析，这些研究工作将有助于设计高效的运动规划和运动控制算法。     

机械手工作空间分析

研究平面双杆、三杆及漂浮基座机械手工作空间。得到使工作空间最大的优化条件，在三杆机械手的讨论中运用了Lagrange条件极值法。所得结果对机械手设计分析具有一定的指导意义，文章附有计算图线。     

球面3自由度串联机器人工作空间的研究

首先研究了球面3自由度串联机器人的可达工作空间,并对之进行了分类;在讨论了空间球面四杆机构曲柄存在条件的基础上,对该机器人的灵活工作空间进行了研究;采用保角变换的理论,把该机器人可达工作空间、灵活工作空间的形状在平面上表达出来。这些结果对设计者系统地了解和掌握该机器人工作空间性能有着很重要的意义。     

穿鞋带机械手ADAMS与MATLAB联合仿真研究

介绍了一种用于工业生产中穿鞋带的机械手的结构,针对传统的机械手设计方法效率低、成本高等缺点,采用Solid Works对一款4自由度的穿鞋带机械手造型,在ADAMS中对建立的仿真模型的正确性进行了验证,并基于ADAMS与MATLAB对其进行联合仿真研究;采用两种布局控制模式对动力学模型的PD控制器进行搭建,对仿真结果的合理性和正确性进行了验证;通过调整控制参数对跟踪响应曲线进行了优化。联合仿真的结果表明,机械手系统具有较好的响应性能和良好的跟踪能力。该方法提高了设计效率、降低了成本,具有较强的实用性和广泛的应用性。     

六自由度机械手参数化建模及运动仿真

采用Solid Works建立机械手的三维模型,然后按要求对机械手零件以各种约束和螺栓等连接来进行合理装配;并用Matlab软件来实现六自由度机械手的运动仿真,为机械手在实际运用中提供理论依据。     

3-PRRRR并联机构运动学和工作空间分析与数值仿真

工作空间是评价并联机构的性能和设计并联机构的重要指标。对3-PRRRR并联机构支链进行合理地简化,利用D-H矩阵建模及坐标变换法对3-PRRRR并联机构进行运动反解分析,获得该并联机构的运动反解方程,并利用MATLAB对其位置反解进行数值仿真。根据3-PRRRR并联机构的机构特点,选择扫描法对其工作空间进行分析,根据所得的位置反解方程,利用MATLAB软件,对得到的3-PRRRR并联机构的工作空间进行数值仿真,为进一步研究提供了一定的理论依据。     

基于工作空间分析的9自由度超冗余串联机械臂构型优化

提出基于工作空间分析解决超冗余串联机械臂构型选择问题的方法。首先,采用正态分布对求取机器人工作空间的蒙特卡洛法进行改进。用归一化可操作度指标分析机械臂运动的灵活性,用数值仿真的方法得到了最大可操作度值与随机关节角组合的数量之间的关系,提出求取灵活工作空间的算法。其次,基于得到的工作空间,提出一种体元化算法求取工作空间的体积,寻找到工作空间的边界部分和非边界部分,通过对边界部分的不断细化,降低了体积求取误差。然后,分析多自由度串联机械臂构型设计方法,针对9自由度超冗余串联机械臂,确定出了36种待选择的构型方案。仿真分析9自由度超冗余串联机械臂的工作空间,在待选构型中选取了一组最优构型。结果表明：改进的蒙特卡洛法生成了精确的工作空间;体积求取算法效率较高,相对误差小于1%;所选构型的工作空间指标优于已研制的构型,其中可达工作空间体积提高了26.49%,灵活工作空间体积提高了36.63%。     

新型6-PSS并联机器人工作空间分析

提出一种由Stewart平台演绎而来的正交6－PSS并联机器人新机型，介绍其结构布局特点，基于位置反解及其结构约束条件，绘制其工作空间的轮廓图，并定量分析该并联机器人RPY角和机构尺寸参数对其工作空间大小的影响，为该并联机器人的设计与实用化提供理论依据。     

基于大工作空间的三自由度并联机器人的机构研究

针对并联机器人工作空间相对较小的问题,采用菱形机构代替传统的串联支链,即运用虚拟轴代替实轴,减少并联机器人工作空间受杆长约束的范围,进而扩大机器人的工作空间,并且在z轴上具有较大的伸缩比。运用这个原理设计了一个大缩放比的三自由度并联机器人,并对该机器人进行了自由度、基本运动学和工作空间的分析。从分析结果可以看出,该机器人具有较大的工作空间。     

冗余并联柔索机构姿态工作空间的研究

将冗余并联柔索机构应用于飞行器模型的风洞试验,而工作空间是评价冗余并联柔索机构工作能力的一个重要指标,是并联机构设计的重要基础.分析了该冗余并联柔索机构的姿态工作空间的算法,基于此算法提出了机构的非奇异工作空间和实际姿态工作空间的概念及其相应的算法.通过计算机仿真给出了一个具体的冗余并联柔索机构的非奇异姿态工作空间和实际姿态工作空间的三维可视化描述,为该冗余并联柔索机构的设计和使用提供了一些理论依据.     

一种超冗余机械臂的工作空间求解方法

介绍一种24自由度的蛇形机械臂的结构及运动学特点,分析传统蒙特卡洛法在应对此类超冗余机械臂时存在的不足。引入基于k-NN（k近邻）的点云边界提取方法,改善蒙特卡洛法计算中存在的点分布不均、点云生成速度慢和点云边界提取困难等问题。最后将改进的方法应用于蛇形机械臂的工作空间求解并证实其计算效率及实用价值。     

3-PRR微动操作机器人刚度及工作空间分析

微动操作机器人在精密制造、生物技术和微创医疗等领域中发挥着日益重要的作用。本文对3-PRR微动操作机器人进行了研究,考虑柔性铰链在非功能方向上的变形,利用齐次变换矩阵和材料力学方法,建立3-PRR微动操作机器人输入力和输出位移之间的关系,求出了其刚度矩阵,并在此基础上研究了该微动操作操作机器人的工作空间。最后通过有限元分析,证明本文提出的方法的有效性,为类似的微动操作机器人分析提供了简便精确的方法。     

基于VP技术的并联机器人工作空间求解

提出了基于虚拟样机的并联机器人工作空间的求解方法，分析了其实现过程。运用所提的方法，得出了3-RPS并联机器人的工作空间求解结果。