机器人手腕结构的优化设计

本文以某机器人为例，对手腕结构的几何优化设计进行了研究。选择手腕重量为目标函数，以夹紧力、油缸强度、安装工艺要求等为约束条件，建立起非线性规划的数学模型。采用复合形法求解，编制了ＢＡＳＩＣ语言程序。对传统的复合形法作了改进，提出了确定搜索方向的一种新方法。优化设计后的手腕结构紧减、重量轻巧，性能得到改善。     

重载铸造机器人手腕优化设计

铸造机器人长期处于高温多粉尘的环境中,故障频率较高,要求机器人具有较好的维修性,而传统的工业机器人通常将手腕驱动电机布置于小臂后端,然后再通过传动轴将动力传递至手腕单元,分别驱动腕部摆动和手部转动,其结构复杂、维修难度大.针对现有技术不足,设计一种重载机器人手腕,将电机直接内置于手腕内部,用组块化程度更高的RV减速器代...     

机器人的手腕测力装置

本文研究了一种利用静定结构来构成机器人手腕测力装置的新方案。给出了设计的原理结构,导出了测力关系式。为提高测力装置的测量精度与稳定性,研究了该装置的结构条件数。按条件数最小的原理计算了装置的最优和次优的结构参数。     

大中型工业机器人手腕的设计

为解决当前工业机器人生产制造、维修中所存在的谐波减速器及传动部件的分离和组装技术难题,将新技术和新颖功能部件应用到产品设计中,使工业机器人的装配和维修更简单和快捷;对现行工业机器人的传动系统结构及存在问题进行了分析和研究,提出了一种用于大中型垂直串联工业机器人手腕的新型结构设计方案,并对传动系统的结构进行了具体介绍;该方案将手腕传统系统设计成了可整体装拆和标准化生产、能通过法兰定位简单安装的传动组件,使手腕安装及维修时无需进行谐波减速器及传动部件的分离,传动组件装配时无需进行调整;利用实际生产制造及产品技术性能测试,对传统系统的设计进行了验证。结果表明,采用这一设计方案所制造的工业机器人手腕,不但解决了传统结构设计中所存在的减速器及传动部件的安装和维修问题,延长了部件的使用寿命;而且手腕摆动轴B、手回转轴T的传动精度、运动速度等指标均比传统结构手腕提高了10%~20%左右。     

[PP]S类并联机器人机构姿态描述方法

具有至少两个转动自由度的空间并联机器人机构的姿态描述是机构运动学分析的一个重要内容,描述方法对机构性能分析起着重要作用。[PP]S类并联机器人机构(连接动平台的三个球铰链始终在固定的平面内作平面运动的并联机器人机构)的动平台具有一个移动和两个转动自由度,是并联机器人机构的重要分支之一,位姿描述也是国内外研究的重点。介绍一种用两个角度描述 [PP]S类并联机器人机构姿态的方法,采用该姿态描述方法,[PP]S类并联机器人机构的位姿描述参数可以减少到5个,而且没有绕垂直于动平台平面的轴线的转动伴随运动,减小了此类并联机器人机构运动学分析的难度。与采用3个欧拉角的姿态描述方法相比,这种方法具有运动学描述简单以及伴随运动和姿态工作空间描述方便等优点,符合工程应用需要,是值得推广的一种姿态描述方法     

采用柔顺手腕(MICCW)的机器人装配作业实验系统

机器人装配对于柔性装配自动化具有广阔的前途,但由于机器人手付的定位精度低,装配零件尺寸的变化问题,直接采用现有工业机器人来实现装配作业是困难的。本文介绍了研制的采用机械阻抗可控制柔顺手腕的机器人装配作业实验系统,柔顺手腕是一种定位误差补偿装置,能够克服上述存在的问题,实现精密机械零件的装配作业。     

几种新型机器人手腕机构剖析

本文介绍了五种最新研制的机器手腕机构,它们从一个侧面反映了当前机器人机构型综合的研究水平。文中简要分析了这五种机构的结构特点及传动原理,并指出:它们除可以用作机器人的腕关节机构之外,还可用作主/从式遥控机器人中主机与从机之间的联接关节、类人型机器人的肩关节以及步行机器人腿机构的髋关节。     

基于机器人逆运动学的磨削姿态优化方法

工业机器人由于其串联结构特性,刚度远远低于数控机床,导致机器人加工存在加工精度低和加工质量差的问题。为提高机器人的加工刚度,提出了一种基于机器人逆运动学的机器人加工姿态求解方法。以IRB6700机器人为研究对象,首先通过比较机器人不同逆姿态对应的加工刚度得到了机器人的最优逆姿态配置,然后进一步考虑机器人加工的冗余性,求解机器人的逆姿态,建立了机器人姿态优化模型并得到了给定加工条件下的优化结果。最后采用有限元仿真验证了机器人逆运动学的磨削姿态优化方法的正确性。     

一种6R非球型手腕机器人逆运动学算法研究

6R非球型手腕喷涂机器人得到了越来越广泛的应用,然而这种机器人的结构不满足Pieper准则,导致该机器人的逆运动学求解困难。对此,提出了一种近似解析法和数值迭代法相结合的6R非球型手腕机器人逆运动学组合算法。首先,根据6R非球型手腕机器人的结构特点近似转化为6R球型手腕机器人,并以等效球型手腕机器人的逆运动学解析解作为近似解,采用基于运动学雅可比矩阵的数值迭代法求解6R非球型手腕机器人的逆运动学精确解。其次,针对等效变换引起机器人有效工作空间减小,从而导致算法失败的问题进行了分析,提出了基于目标位姿偏置的方法提高逆运动学算法的鲁棒性。最后,通过数值仿真验证了所提出的6R非球型手腕机器人逆运动学算法的可靠性和时实性。     

机器人姿态空间的分析与综合

机器人姿态空间的分析与综合是研究机器人姿态在受约束下的工作空间的正逆问题，本文不仅考虑了位姿空间的体积指标，而且首次应用拓扑空间的几何测度理论进行了运动学性能的全局评价，并以此为依据实现了对机器人姿态空间的分析与综合。     

弧焊机器人焊炬姿态规划系统的研究

为提高弧焊机器人的适应性和自动规划功能，研究了一种空间全位置焊接条件下的焊炬姿态自动规划系统。该系统借助于相应的摄像机标定软件，计算测试软件和焊炬姿态规划软件，协调计算机视觉，信号采集，图像处理等模块检测焊缝的空间信息，然4后查询焊炬姿态优化数据库，运行离线偏程等离子模块，实现自动规划弧焊机器人的焊炬姿态，采用研制的爆炬姿态规划系统在空间全位置条件下进行焊接实验，结果表明，该系统能保证爆接中焊缝的成形良好。     

六足仿生机器人的平稳姿态调整

实现机器人机体姿态的平稳调整是足式机器人作为移动平台完成物资搬运等作业时的重要目标之一。本文通过分析六足机器人姿态的影响因素,研究目标姿态的可调整范围,建立了支撑腿关节与机器人机体姿态之间的动态映射关系,提出了针对六足机器人目标姿态的平稳调整方法。通过仿真验证了有效性。     

工业机器人工具姿态的准确定义

为准确设定工业机器人工具姿态,提高作业精度,对FANUC、安川、ABB、KUKA四大产品的工具姿态定义方法进行了分析,对姿态定义参数的设定要求进行了具体说明,提供了工具姿态定义及参数设定实例,可为工业机器人使用和维修人员提供帮助。     

6-UPS并联机器人奇异姿态空间分析

对并联机器人的工作空间和奇异位形进行分析。采用分支杆许用驱动力作为并联机构奇异空间边界的判断依据,提出临界奇异和奇异空间的概念。在给出一种姿态空间描述方法的基础上,提出了一种姿态工作空间和奇异姿态空间的求解算法。通过计算机仿真,得到了6-UPS并联机器人的姿态工作空间和奇异姿态空间的可视化图形描述。     

吊臂式巡线机器人悬吊姿态自平衡机构的研究

文中针对目前应用较为广泛的吊臂式巡线机器人在跨越线缆附件时所出现的姿态失稳现象进行了研究,从机构学的角度研制了相应的俯仰失稳自平衡机构、侧倾失稳自平衡机构,并分析了其工作原理.通过理论分析和实验验证,证明了上述自平衡机构的实用性和可行性,为电力巡线机器人的应用推广奠定了坚实的基础.     

机器人仿真三维图形变换

机器人及其作业环境的几何实体是三维的，而仿真的屏幕图象是二维的。因而三维图形仿真的一个关键技术就是把物体的三维坐标变换为微机屏幕上的二维坐标。本文分析了三维图形变换的理论基础并解决了坐标变换冗长繁锁的矩阵计算问题。本文运用计算机代数系统使复杂的数－符运算得以简化。     

履带机器人机械臂姿态优化

研究一类危险环境下搭载重型检测仪器及其保护壳等工作设备的履带式底盘结构侦查机器人的机械臂支撑性能。由于负载较重,地面随机激励、越障冲击振动可能给机械臂关节造成一定的损伤甚至失效,所以,需要对此类重型机械臂进行运动姿态仿真研究。针对路面随机激励对履带机器人搭载的机械臂的影响进行了理论分析,并用Recurdy软件建立了履带机器人模型。通过理论计算、仿真和实验,推导出了机器人搭载的机械臂运动时的最佳的姿态。本研究对履带式机器人研究设计和优化提供了重要的依据。