Delta并联机器人运动学分析

运用空间几何学和矢量代数的方法建立了三自由度Delta型并联机器人机构的简化模型,求解得到并联机器人位置逆解方程,给出了正解的数值解法,结合算例验证了计算公式的正确性;设计了位置逆解的人机界面,通过数值计算,得到了并联机器人的工作空间。     

Delta并联机器人的动力学研究

尺度参数优化是并联机器人设计的最终目标。对研制的Delta并联机器人进行动力学分析,基于虚功原理,建立Delta并联机器人系统的动力学方程,利用奇异值分解理论,以在末端单位加速度下单轴最大输出扭矩在整个工作空间的最大值最小的动力学性能指标作为评价指标,从而获得满足设计需求的一组最优尺度参数。     

Delta并联机器人弹性振动控制

采用有限元理论建立Delta并联机器人弹性动力学模型,将弹性振动引起的位置和方向误差看作是对名义运动的摄动,得出动平台位形误差与结点位移的关系方程,作为评定机构运动精度的依据。在柔性构件上粘附阻尼层,消耗系统振动能量,抑制杆的横向振动,对杆的纵向振动采用压电作动器进行主动控制,兼顾响应与控制能量实现最优控制。实例显示,对机构综合采用以上两种振动抑制措施,可以将机构的振动水平控制在很低的水平。     

Delta并联机器人刚柔耦合仿真分析

为了提高Delta并联机器人在负载较大且高速拾取目标样本时的运动精度,对机器人进行刚柔耦合分析,以求减少运动误差。通过Solidworks对Delta并联机器人三维建模并简化,Matlab对并联机器人末端轨迹进行规划,反解得到机器人运动过程中主动杆的角位移变化,ANSYS对从动杆柔性化导入ADAMS中进行联合仿真,在不同负载条件下观察分析机器人末端误差和运动过程中柔性杆的变形,可以得出随着负载的增加机器人末端误差加大,并且运动过程中杆件误差随时间叠加,这为寻找解决定位误差的方法提供了参考。     

浅析Delta并联机器人的从动臂

主要讨论了Delta机构从动臂的两个问题:即Delta机构从动臂采用平行四边形结构的必要性,并证明组成平行四边形从动臂的四个杆在运动中总是处于一个平面内。     

Delta并联机器人设计分析与实现

为了完成物料的高速捡取作业,设计一种Delta并联机器人,该机器人可按照给定的运动规律在规定的运动轨迹上快速的工作。基于虚功原理,建立其系统的动力学方程,结合实例进行力学分析和数值仿真。结果表明,Delta机器人机构设计合理,数学模型正确,为物理样机的设计制造提供了理论依据。     

基于运动学的Delta机器人优化设计

机器人雅克比矩阵最小奇异值与条件数是其工作性能的重要评价指标。因此,针对研发的Delta机器人进行运动学分析,根据Delta机器人雅克比矩阵奇异值随尺度参数的变化规律曲线,确定一组最优设计尺度参数。同时对该Delta机器人进行全域条件数分析,得到Delta机器人操作性能在全域的变化规律,根据这一变化规律能有效地提高Delta机器人的工作性能。通过上述分析能够很好地对Delta机器人进行优化设计。     

基于Delta并联机器人的传送带动态跟踪

Delta并联机器人是最典型的空间三自由度移动的并联机构,其在3C电子产品行业、食品包装行业、生物制药行业均得到了广泛的应用。主要以Delta并联机器人为研究对象,通过视觉系统定位物体的位姿,再结合传送带编码器的位置反馈信息,计算出物体在机器人坐标系下面的实时位姿。实验结果表明,机器人在位置模式下,通过改进后的PID算法,能预测传送带上物体的位姿,并实时调整自身移动速度和末端位姿来跟踪传送带上的物体,最终实现对目标的动态跟踪抓取。     

基于几何法Delta并联机器人运动学分析

为避免解析法求解与数值法求解所具有的缺点,根据平行四边形结构的运动特性,简化了Delta并联机器人结构模型,并建立了3个惯性坐标系,将3个不同位置支链转换至相同状态下进行分析,采用几何法构造出机构位置正解与逆解的低阶方程组。根据刚性杆两端点运动速度在沿杆件方向分速度相同原理,构造了机构驱动输入与末端执行器输出的速度映射矩阵(速度雅克比矩阵)。运用Matlab软件进行编程,并通过实例验证了本机构位置正逆解算法的正确性。     

Delta并联机器人运动学与动力学仿真研究

以Delta并联机器人为研究对象,用三维设计软件Pro/E建立其样机模型,通过简化Delta并联机器人机构模型,用D-H矩阵法建立其运动学方程,得出正、逆解,给定动平台的运动轨迹进行轨迹规划,用Matlab软件计算出各支链的驱动臂张角,将样机模型和计算结果导入到ADAMS软件中,添加约束驱动等,进行运动学和动力学仿真分析,所得结果与理论计算结果一致,为Delta并联机器人的设计、优化和运动控制提供依据.     

Delta并联机器人运动学与动力学仿真分析

本文以Delta并联机器人为研究对象,用Matlab计算出运动轨迹,运用Pro／E软件建立其样机模型,导入到ADAMS软件中,添加约束驱动等,进行运动学和动力学仿真分析,所得结果与理论计算结果一致,为Delta并联机器人的设计、优化和运动控制提供参考依据.     

基于柔体动力学分析的平面并联机器人结构优化设计

针对高速高精度机器人的结构柔性问题，提出了一种基于柔体动力学分析的结构参数优化设计方法，并对一种含平行四边形结构的平面并联机器人进行了结构参数优化。采用离散梁模型来仿真机器人的柔性，轴套模型来仿真机器人关节的柔性，建立了参数化的柔体动力学模型。利用动力学仿真软件ADAMS对机器人的动态响应、驱动力矩和固有频率进行了计算，据此对机器人的结构参数进行了优化。最后通过固有频率测试和动态响应实验结果验证了优化设计的有效性和准确性。     

并联机器人球铰链的仿真设计

球铰链作为一种能够提供3个自由度的铰链机构,在各种形式的并联机器人中得到了广泛应用.但由于其工作空间较小,限制了机器人的工作空间,从而增大了设计难度.在3-RSS/S型踝关节康复并联机器人的球铰链的设计过程中,提出了一种运用MATLAB和UG软件相结合的仿真设计法,充分利用球铰转动时极限转角不对称的特点,完成了球铰链的设计,并给出了球铰链仿真设计法的一般步骤.     

Optimum design of a parallel robot using neuro-genetic algorithm

Journal of Mechanical Science and Technology - There are some advantages of parallel robots over serial ones, such as strong structure, big payload ratio with respect to the weight, and good...     

基于Pro/E与Simulink的Delta并联机器人运动仿真

针对"三自由度并联机器人的运动空间比传统六自由度并联机器人受到更多约束,以及其运动特性也更加复杂"的问题,将可视化运动仿真分析技术应用到并联机器人的研究上。以三自由度Delta并联机器人为例,在复杂轨迹下其整体位姿难以直观想象;为了便捷、高效地实现Delta并联机器人可视化运动仿真分析,结合SimMechanics Link接口软件,以Pro/E与Simulink/SimMechanics为仿真开发平台,提出了采用三维模型转换成SimMechanics模型的建模方法,并建立了SimMechanics模型,进行了仿真。研究结果表明,该方法能够直观地对Delta并联机器人进行可视化运动仿真分析,进而可为并联机器人机构的选型及优化、控制器的设计提供参考依据。     

Tolerance design of robot parameters using Taguchi method

A robotic arm must be able to manipulate objects with high accuracy and repeatability. As with every physical system, there are number of noise factors cause uncertainty in the performance. A probabilistic approach has been used to model, the otherwise difficult to model, noise effects. This paper presents the approach utilised in selection of tolerance specification of robot kinematic and dynamic parameters using experimental design technique for reduction of performance variations. The concept of inner and outer orthogonal arrays proposed by Taguchi is employed to identify the significant parameters and select the optimal tolerance range. The performance measure, i.e. signal-to-noise ratio is utilised to validate by Monte Carlo simulations and to complement above study individual parameter tolerance sensitivity are investigated. To provide insight to investigation, parameter sensitivity maps are plotted. The tolerance specification selection methodology of a manipulator is illustrated by taking 2-DOF RR planar manipulator with payload.     

Nonlinear robust control design for a 6 DOF parallel robot

A class of robust tracking controllers for a 6 DOF parallel robot in the presence of nonlinearites and uncertainties are proposed. The controls are based on Lyapunov approach and guarantees practical stability. The controls utilize the information of link displacements and its velocities rather than using the positions or angles of the 6 DOF platform. This can be done by constructing the linkspace coordinates and the workspace coordinates simultaneously by imposing geometric constraints. The controls utilize the possible bound of uncertainty, and the uniform ultimate ball size can be adjusted by a suitable choice of control parameters. The control performance of the proposed algorithms is verified through experiments.