NAO机器人手臂的运动建模与控制

针对机器人手臂抓取物体时的控制问题,以NAO机器人为操作对象对手臂的运动进行了建模与控制。采用D-H运动学建模机理,建立机器人手臂的运动学模型,并通过分析NAO机器人左臂的结构得到D-H运动学模型参数。对模型输出与NAO机器人手臂的实际运动轨迹进行了比较分析,验证了机器人手臂运动学模型的精确性。依据运动学模型获得了手臂的动力学模型,并基于该模型设计了自适应PD控制器,仿真结果表明,当系统存在较大扰动时,自适应PD控制器比PD控制器对机器人手臂运动具有更好的跟踪性和鲁棒性。     

一种小模数外平动少齿差行星轮减速器的传动特性分析

针对现有的少齿差传动装置承载能力和运行平稳性等问题,设计了一种新型小模数少齿差行星轮减速器.该减速器具有均载分流、运行平稳、响应迅速等优点.为了揭示其结构与传动特性的关系,运用SolidWorks软件建立了减速器的三维模型,并导入ADAMS软件中,构建了虚拟样机模型并进行运动学和动力学仿真,模拟减速器在工作中啮合力在时域和频域上的动态变化曲线,同时输出其他运动物理参数曲线.得到仿真结果与理论计算值大致吻合,验证了虚拟样机仿真的正确性.表明本新型少齿差行星轮减速器设计的合理性与可靠性,同时为以后小模数少齿差行星轮减速器的优化设计提供了理论指导.     

月球车连杆式差速平衡机构的运动学分析

为了提高月球车运动时车体平稳性和车轮承力平衡性,设计了连杆式差速平衡机构,利用ADAMS软件建立了该机构的三维仿真模型,对其进行了运动学建模、计算和运动仿真,分别获得了机构主要构件运动计算数据曲线和运动仿真曲线,对比验证了建立的运动学模型的正确性和设计的差速平衡机构对车体运动平稳性的作用,样机实验结果与理论计算及仿真结果较好吻合,进一步验证了分析方法和结论的正确性.     

基于虚拟样机的活塞式压缩机动态特性研究

以W-0.8/12.5型活塞式压缩机为研究对象,采用虚拟样机软件ADAMS对其运动机构进行三维建模和虚拟装配,实现了压缩机的运动学仿真,并得出准确的运动学和动力学参数曲线,为研究压缩机动态特性提供了一种新的方法。     

摆线钢球行星传动机构设计与仿真分析

根据摆线钢球行星传动的结构组成和传动原理,进行了二级摆线钢球减速器的结构设计,选定了减速器的基本结构设计参数,结构类型为Ⅰ型和Ⅲ型的并联组合.运用Pro/E对其主要零件进行了参数化建模,并完成了摆线钢球减速器各个零件的装配;运用Pro/E和ADAMS进行了三维模型的联合仿真分析,实现了减速器的动态仿真,得到了偏心盘和输出盘的角速度曲线.其分析结果与理论计算结果一致,以此来验证三维模型设计的正确性,以及二级摆线行星运动的准确性,这为该减速器样机的研制提供了依据.     

基于SimMechanics的一种六杆机构运动学仿真

设计了一种六杆机构,利用SimMechanics工具箱对六杆机构建模,进行了运动学分析,并对仿真参数及机构几何参数改变前后进行了对比。仿真结果表明了仿真模型、运动学分析的正确性及改变仿真参数和机构几何参数实现预定运动规律的可行性。所积累数据为下一步机构动力学分析和机构优化设计打下基础。     

多关节仿生机器鱼建模分析与仿真

针对仿生机器鱼建模的复杂性,以三关节机器鱼为研究对象,基于动力学和运动学进行机器鱼的模型构建,并进行控制方式的仿真分析。首先,对鱼类和机器鱼的控制方式、动力学和运动学特性进行分析。其次,使用SolidWorks搭建机器鱼物理模型,并将其导入MATLAB中以建立Simscape仿真模型。最后,通过仿真实验分析评估机器鱼模型性能。结果表明,机器鱼模型三个关节角度的时间变化曲线相对平滑,没有明显突变或抖动,展现出稳定的运动行为,验证了该模型在设计和参数调节方面的合理性。     

基于Matlab的拉伸机上下料机械手运动学仿真分析

运用D-H方法建立了拉伸机上下料机械手的运动学模型,运用Matlab的Robotics Toolbox对机械手进行运动学仿真,得出机械手末端执行器运动轨迹曲线、关节运动曲线和速度曲线,从而验证机械手结构参数设计的合理性,也为机械手的控制系统设计和动力学、轨迹规划等研究提供了理论分析的依据。     

基于ADAMS的点焊机器人动力学优化分析

如何确立电机和减速器的型号及各轴的运动参数,是机器人设计过程中非常重要的一个技术环节。以点焊机器人为例,主要通过ADAMS软件对机器人进行前处理、动力学分析及后处理,从而获得机器人各轴的运动技术参数,为电机和减速器的选择提供了理论依据。     

基于ADAMS的液压挖掘机工作装置的仿真分析

基于Pro/E软件建立的三维模型,利用ADMAS软件对液压挖掘机的工作装置进行了运动学和动力学仿真分析.通过运动学仿真分析,得到了最大挖掘半径、最大挖掘深度和最大挖掘高度等基本作业参数.通过动力学仿真分析,得到了各铰接点处的受力情况及相关曲线,从而为铲斗、斗杆和动臂等的强度分析提供了依据.     

柴油机配气机构动力学建模与分析

发动机配气机构有限元分析作为基础试验的重要支撑,在现代机械设计中非常必要.以直列四缸柴油机配气机构性能优化设计为研究目标,系统计算与确定柴油机热力学与动力学关键参数.首先采用多体动力学方法建立配气机构动力学模型,计算静应力有限元分析结果,得出零部件动力学模型中的模块参数.然后利用Sharp 3D软件对配气机构进行动力学...     

基于ADAMS的型钢堆垛机小车机构设计建模与运动仿真

根据型钢堆垛机的工作原理和对小车机构的设计要求,基于ADAMS软件建立小车机构的虚拟样机参数化模型,提出了小车机构的运动学仿真策略,可高效地完成小车机构的设计综合.以机构的传动角为优化目标,确定了机构的基本参数、设计变量和优化变量,探讨了基于ADAMs的机构优化方法.结合实例进行了小车机构的参数优化仿真和小车运动特性仿真,获得了小车机构的可行参数和运动特性,为小车机构的动力分析奠定了基础.     

气动三自由度并联机器人设计与仿真分析

为了设计一种具有良好运动学性能的并联机器人,以基于气浮无摩擦缸驱动的3-UPU并联机器人为研究对象,对其进行运动学建模以及工作空间、动力学仿真分析。通过三维建模软件设计3-UPU并联机器人物理模型;根据机器人几何关系推导其运动学方程并基于数值解法得到该机器人的工作空间;采用遍历法求解机器人各支链旋转角度范围,从而得到该机器人在其工作空间的最大输出力分布情况。仿真结果表明,该机器人具有良好的运动学性能。     

2UPR/UPS/UP并联机构的动力学建模与仿真

以一种具有空间三自由度的2UPR/UPS/UP冗余并联机构为研究对象,根据机构的约束条件建立各支链的闭环约束矢量方程,求得机构的位置反解并得到雅可比矩阵.根据运动学分析,得到3个驱动支链的变化规律,方便实现对机构的位姿控制.在此基础上,利用虚功原理对机构的动力学进行分析,建立该机构的动力学模型.最后,在典型工况下对机构的运动学和动力学分别进行Matlab算例仿真与Adams样机仿真,通过对比仿真结果验证运动学和动力学模型的正确性.该方法为并联机构的设计和控制奠定理论基础,同时适用于类似机构的研究与分析.     

多体系统动力学在配气凸轮型线改进设计中的应用

介绍了运用多体系统动力学进行配气机构运动学和动力学特性仿真的方法,并对4102QB发动机的下置式配气机构进行了分析,发现其凸轮型线有待进一步优化.采用4种不同参数的低次分段组合Ⅰ型凸轮型线、两种高次多项式型线和复合摆线设计了7种型线,并将其运用于该配气机构的多体系统动力学模型中.通过分析比较,找出了较为理想的凸轮型线.     

基于(w，z)参数轴对称3D刚体摆姿态PD控制

基于(w,z)参数化轴对称Three Dimensions(3D)摆的姿态控制问题研究,提出(w,z)参数描述姿态描述方法。该方法通过2次绕正交轴旋转,引入复变量,将球面上的点向复平面投影。提出Proportion Differentiation(pd)控制对轴对称3D摆的姿态控制方法。首先列出轴对称3D摆的动力学方程,以(w,z)参数表示轴对称3D摆的姿态运动学方程及推导过程。利用(w,z)参数设计出PD控制器,使得轴对称3D刚体摆在其倒立位置渐近稳定。仿真实验验证了控制器对轴称3D摆姿态控制的有效。     

空间站伴随卫星编队飞行轨道设计

在考虑地球扁率摄动影响时，用动力学和运动学两种方法研究空间站伴随卫星编队飞行的轨道设计。动力学方法依据C—W方程，通过轨道根数和相对运动参数的相互转换进行轨道设计；运动学方法以轨道根数为参数给出了基准伴随卫星的绕飞轨道方程，据此可直接得出其轨道根数，然后通过解绕飞轨道方程得出一般伴随卫星的轨道根数。以空间站为中心的对地观测编队卫星群(其绕飞轨道在当地水平面的投影为圆)为例，分别利用两种方法进行了设计分析，结果表明两种方法是基本一致的，均可用于伴随卫星编队卫星群的轨道设计。     

3-TPT并联机器人动力学仿真研究

为了分析并联机器人动力学特性,采用ADAMS虚拟样机技术对3-TPT并联机器人的正逆向动力学问题进行了仿真研究.利用三维实体建模工具Pro/Engineer软件建立了并联机器人的三维实体模型,借助Pro/E软件和ADAMS软件的接口模块Mechanism/Pro,将三维实体模型导入到ADAMS并创建虚拟样机模型.分别对机器人的驱动杆、约束链的运动及受力等相关问题进行了仿真研究,获得了机器人动力学特性规律曲线.该虚拟样机技术对复杂机械动力学问题的研究具有借鉴作用.     

基于动力学序列求解法的椭圆齿轮动力学分析

指出传统机构动力学方程组矩阵解法的不足,提出改进方法:动力学方程组序列求解法.在运动学分析的基础上,采用改进方法对椭圆齿轮进行动力学分析,得到椭圆齿轮轴心和啮合点处的受力与转角的关系,为强度计算、结构设计和振动控制提供理论基础.     

基于虚功原理和Pro/E的六杆机构仿真分析

为了提高压床六杆机构的运动学和动力学仿真分析效率,运用Pro/E骨架模型建立压床六杆机构的运动学模型并对其进行运动学仿真,得出压床冲头的位移、速度和加速度随主动件转角变化的规律曲线.利用虚功原理结合MATLAB语言求解出主动件的平衡力矩,并得到机构的动能、驱动功和阻力功的变化规律.该分析方法可将设计者从复杂的矢量解析法、矩阵运算以及动力学分析软件中解放出来,从而提高六杆机构的分析效率.