基于虚拟样机技术的四足机器人步态规划与仿真

建立四足机器人质心与各关节角的关系,利用虚拟样机技术,通过质心轨迹来控制四足机器人的运动。首先,建立四足机器人质心与各关节角的运动学方程;然后,规划四足机器人的质心轨迹;最后,应用ADAMS建立虚拟样机模型,结合MATLAB对预定的质心轨迹进行联合仿真。通过对仿真结果中的机体位移、速度、关节转矩的响应曲线进行分析,并结合静力学仿真结果,对四足机器人的机构设计提出合理的简化方案。     

采用虚拟样机技术的四足机器人仿真研究

针对机器人抬腿和落腿时刻足端与地面冲击力过大的特点,建立了四足机器人的虚拟样机并进行仿真分析,对机器人的结构进行优化.通过对四足哺乳动物的结构分析,确定了四足机器人的结构框架;利用ADAMS软件建立四足机器人的仿真模型,并在仿真模型的基础上,分析机器人的运动特性,针对薄弱环节进行改进和验证,最终获得最优的结构设计方案.     

基于虚拟样机的多足行走机构设计与步态规划

设计了一种六足行走机构的原理方案,并研究了运动步态规划.基于多体动力学软件开发了相应的虚拟样机模型,通过仿真验证了行走机构步态规划的合理性,并指导了实物样机的开发.虚拟样机与实物样机的对比结果说明:利用虚拟样机手段在机构创新设计实践环节中,具有良好的教学效果和推广应用价值.     

基于虚拟样机的仿生推进装置运动学仿真

用Pro/E软件建立了仿生推进装置的机构模型,利用虚拟样机软件ADAMS对机构进行仿真,得到了翼盘的位移、速度曲线及连杆的驱动力矩曲线,证实机构运动符合预设的要求.为进一步的研究和优化仿生推进装置提供了依据.     

基于虚拟样机技术的冲压机器人运动学分析与仿真

根据冲压过程的特点,设计开发一种结构简单的冲压机器人.通过D-H法分析对其连杆参数利用三维实体软件与虚拟样机技术联合进行运动学仿真.为使其在运动过程能够平稳,规划其运动轨迹,使用了Step5阶跃函数编程.通过仿真得出其各个关节变量的位移,速度和加速度运动曲线,为冲压机器人的设计、优化与运动控制提供了参考数据.     

基于虚拟样机技术的4足机器人机构设计

为了研制适应各种路况、并能负荷更大负重的足式机器人,设计了一种以液压驱动的四足机器人机构,确定了机构设计和液压系统的关键参数,其中腿机构设计是关键部分。通过建立数学公式分析了机器人各关节运动所输出的力及力矩,并采用虚拟样机技术对液压驱动4足机器人进行建模和行走仿真,通过测量仿真机器人各关节力及力矩等数据,验证了机构设计参数选取的合理性及所选择的液压系统满足设计要求。     

慧鱼六足仿生机器人步态研究与实现

在仿生学原理的基础上,对六足步行机器人三角步态的行走原理和稳定性进行了分析。采用慧鱼仿生机器人包搭接出六足步行机器人,进行了一系列步行的实验。并对机器人腿部机构中的足端轨迹进行了仿真与分析。结果表明该机器人能够严格按三角步态进行行走,实现诸如直线、转弯、躲避障碍物等行走功能,具有较好的机动性。     

基于虚拟样机技术的四足机器人结构设计

四足机器人属仿生机器人,产品设计要经过周而复始的设计-实物试验-再设计过程,才能达到要求的性能。本文采用虚拟样机技术对四足机器人进行结构设计,通过在虚拟样机系统中加入零件的物理信息(如材料种类、密度、关节摩擦,接触力等),在ADAMS环境下,对虚拟的四足机器人进行运动仿真。仿真试验发现机器人膝关节所受冲击力过大,因此改进方案,重新设计腿部结构。改后结构的仿真试验表明:新结构明显的减小了机器人运动中所受的冲击力,体现了虚拟样机技术在四足机器人结构设计与功能模拟一体化,便于提出优良设计方案的优势。     

基于虚拟样机技术的齿轮减速器设计与仿真研究

介绍了齿轮减速器的虚拟样机三维模型构建方法,并在此基础上,以齿轮减速器为对象,进行了设计与运动学仿真分析研究。该方法大大提高了齿轮减速器的生成效率,缩短了产品开发周期,提高了产品设计质量,降低了设计费用。文中的研究结果对同类产品设计及运动仿真分析具有一定的参考价值。     

基于虚拟样机技术的双足步行机器人联合动力学仿真

为了提高双足步行机器人仿真系统与真实环境之间的相似度,结合物理样机在ADAMS中定义虚拟样机的机械特性,构建基于ADAMS和Matlab的交互式联合仿真系统.仿真结果为建立物理样机控制系统提供依据,避免了不恰当控制策略对物理样机的损伤.     

六足机器人整机运动学分析及构型选择

六足机器人整机构型设计和整机运动学模型是机器人样机研制和行为控制的基础。利用GF集理论阐明了六足机器人整机构型设计的实质即为解决机械腿在机身平台上的布局问题,并基于仿生学原理给出了5种整机构型。介绍了一种三自由度并联驱动腿部机构,并利用闭环矢量链及求导的方法建立了基于该腿部机构的六足机器人整机运动学模型。本文给出了六足机器人整机运动学理论及仿真算例,推导出了速度、加速度的理论值及仿真值的拟合图。拟合结果表明:角速度、角加速度的理论值与仿真值的最大误差量级分别为10~(-2)(°)/s和10~(-3)(°)/s~2,验证了理论模型的正确性。基于该理论模型,绘制了不同构型下该并联驱动腿的六足机器人的工作空间分布图,选择了工作空间较大的两种整机构型,并对这两种构型下的六足机器人的运动学性能进行对比分析,选择了一种能够更好发挥该腿部机构综合运动能力的整机构型。本文的研究为该六足机器人的后续研究奠定了理论基础。所使用的整机运动学建模方法对其他六足机器人也实用。     

基于状态机的制动试验测试系统设计

为研究地铁制动的可靠性设计了制动实验装置.在LabVIEW的编程平台上,运用了状态机的编程方法,构造了依托数据库并以脉冲卡、信号采集卡、PLC为外设的测试系统.该实验台可以通过检测制动系统工作时的信号判断其运行状况,并将相关数据存入数据库.     

基于VRML技术虚拟机械设计实验室的研究

交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥.虚拟实验室是依赖于计算机网络环境下的实验环境,其设计与应用有助于提高学生的学习兴趣和动手能力.基于虚拟现实构造语言(Virtual Reality Modeling Language,VRML)制作机械设计虚拟实验室具有交互性好、沉浸感强、制作和使用方便、能提高协作性特点.分析了基于VRML制作机械设计虚拟实验室的原因,对如何制作机械设计虚拟实验进行了分析探讨,论述了机械设计虚拟实验室的设计实现过程.利用VRML实现虚拟实验的多媒体教学系统,改变了教学环境的设计,有助于教学创新和提高教学效果.     

基于数控机床(CNC)机群的工业移动机器人设计

根据中国企业现状,本文研究了适用于经济数控机床或改进数控机床的智能移动机器人,它可以自动完成以下三个数控加工步骤:装料、卸料及刀具更换,可以节约人力,降低产品成本。机器人的执行机构采用双四杆机构,无工作盲区。为实现远程控制,应用如zigbee无线通讯技术、GPRS和3G模块等的最新技术建立了数控机床组网络。除此之外,为完成在装料、卸料及刀具更换过程中的精确定位,还安装了视觉导航系统。机器人能综合利用模式识别技术、多传感器信息技术、嵌入式技术智能地估计工作条件,较大地大提高了工作效率及自动化水平。     

基于OpenGL和Visual C++的数控机床仿真教学系统研究

论述一种基于OpenGL和Visual C 实现的数控机床仿真教学系统.为适应数控技术教学实验的需要,针对现有数控教学仿真软件进行改进,提出了多型号仿真、软/硬件结合、多设备集成的设计思想,可以实现多厂家、多型号数控设备的仿真,不仅实现数控程序调试和加工仿真,同时可以实现与真实数控机床结合,从现实的加工中观察学习.在网络环境下,通过系统集成,可以模拟工厂自动化系统,实现虚拟工厂仿真.     

基于机床行为模型的恒负荷切削在线适应控制研究

为实现加工参数的在线检测和反馈控制,构建了模块化、开放式数控加工控制器.为实现控制器对加工过程参数的硬实时采集和适应控制,设计和开发了基于实时扩展环境的数控系统采集方案.为解决适应控制与插补控制线程的在线有效融合,利用层级式有限状态机技术对开放式数控系统进行了行为建模.为实现机床层级数控加工智能策略的有效集成,在控制器中建立了控制规律的通用框架结构.通过对台阶形铝合金工件进行的加工实验,验证了开放式数控系统恒负荷在线约束适应控制相关技术的正确性和优越性.     

基于滑动操作模型的履带机器人驱动力设计

履带式结构由于能够提供较大的推进力和良好的复杂环境通过能力,因此被广泛应用于很多的机器人设计当中。基于滑动操作模型详细分析了履带式机器人运动时的运动状态和受力特点,提出了一种履带式机器人力学模型,分析了机器人运动时的驱动力。根据分析结果,对履带式机器人的一些设计问题提出了新的思考。     

基于虚拟样机技术的电动切卡机创新设计及仿真优化

为了实现电动切卡机产品的优化设计,首先运用机电产品创新设计的方法,对该产品进行了功能原理求解,获得了功能方案,然后利用Pro/E和ADAMS软件对该方案进行了三维建模,最后应用虚拟样机技术进行了运动学和动力学仿真分析,并对该设计方案进行了参数优化,获得了最优结果,实现了设计目标。研究结果表明:运用创新设计方法和虚拟样机技术相结合的方案进行产品的优化设计是非常有效的。     

基于ActiveX Automation的锻造工艺设计

采用 ActiveX Automation技术,实现锻造工艺设计程序与 AutoCAD2000的无缝集成,解决了在锻造工艺设计中计算毛坯图自动绘制和制坯工步确定的问题,并以连杆为例,阐述了该软件的设计及使用过程。     

新型上糊纸壳机设计

针对目前中小型包装企业生产设备自动化程度低,而大型自动化生产设备价格昂贵、难以在中小型企业推广的现状,在对纸壳自动化生产需求和现有技术进行充分调研分析的基础上,设计了一种结构简单、工作效率高、操作方便、低成本的半自动上糊纸壳机,可实现彩纸分离输送、纸壳定位、压紧的的自动化作业,提高了纸壳上糊的工作效率,对于提高中小型包装企业的生产效率和降低用工成本,具有一定的工程实际意义。