护理机器人运动学及其工作空间分析

根据护理机器人的工作特点和设计原则,提出两种不同的六自由度机器人构型,对两种模型建立了D-H运动学的分析方法,运用MATLAB求出正解,并代入初始值验证了正解的正确性。运用蒙特卡洛方法,借助MATLAB软件进行编程,得出两种模型工作空间/云图0,通过对比,得出一种构型的合理性,可以完成相应的动作要求,为后续工作奠定基础。     

管外移动机器人运动学分析

本文简要地介绍了管外移动机器人的研究意义和应用，以及管外移动机器人的主要功能和结构特点，建立了管外移动机器人运动学Ａ、Ｂ双模型；并给出其正逆问题求解公式。     

基于MATLAB的七自由度机器人运动学及工作空间仿真

在充分调研国内外先进机器人构型设计的基础上,设计出一种基于UG三维建模的七自由度机器人。基于D-H矩阵理论,建立了七自由度机器人的正运动学方程。基于MATLAB软件,采用了随机抽样的数值方法。针对本体结构和运动方式特征,分析了七自由度机器人的工作空间,得到了其末端的工作空间点云图。仿真结果表明,用蒙特卡洛法分析七自由度机器人的工作空间变化平缓,无突兀现象,从而验证了结构设计的合理性,对其后期的结构及其控制系统的优化设计提供了依据。     

八自由度机械臂正运动学及工作空间分析

对一种八自由度机械臂的正运动学和工作空间问题进行了研究。首先,根据机械臂的结构特点,利用D-H法建立了该机械臂的连杆坐标系,得到其运动学正解;其次,利用MATLAB Robotics Toolbox建立机械臂的仿真模型,验证了机械臂运动学正解的正确性;最后,根据末端执行器的位置向量,采用蒙特卡洛法对机械臂的工作空间进行了分析,得到机械臂末端执行器的工作空间范围,仿真结果与机械臂的设计参数相符。     

冗余拟人双臂机器人的运动学及工作空间分析

文中对一种具有冗余结构的拟人双臂机器人进行研究。首先,采用D-H法建立机器人手臂的运动学模型,得到其运动学正解;其次,利用数值法在考虑各关节边界条件的基础上对其工作空间进行了分析,分别得到了单臂作业和双臂协同作业时工作空间的三维视图和二维截面图;最后,对其奇异性进行了分析。分析结果表明,该机器人双臂协同作业时具有较大的工作空间,为其后续的协同控制和轨迹规划提供理论依据。     

空间桁架用双臂手移动机器人设计与仿真分析

面向于桥梁、体育场馆建筑、塔类基础设施以及宇航领域空间桁架结构检测和维护作业的自动化，提出一种可在空间桁架内自由穿行的双臂手移动机器人，通过方案分析与对比确定了该机器人移动方式及机构方案为：双臂手交替抓取移动、6-D．O．F关节型串联机构；进而进行了机器人实际结构设计及其虚拟样机设计；并推导出了逆运动学解；最后，利用Adams软件进行了在桁架内穿行移动运动仿真，由得到的各关节驱动力矩曲线、数据验证了该机器人设计的正确性和移动能力。     

一种模块化全方位移动机器人的运动学分析

全方位移动机器人由三个轮式模块化单元和一个连接平台组成。轮式模块化单元是一个模块化万向单元称为MUU,具有俯仰、偏航和回转三个自由度。MUU的圆柱形铝合金外壳上安装了一系列的被动轮,这些被动轮机构使MUU成为一个大的全方位驱动轮。MUU在垂直于身体轴线方向能够提供较大驱动力,而在身体轴线方向的作用力由小被动轮卸载,从而实现万向轮的功能。高度的集成性使MUU的通讯和更换易于实现。移动机器人的运动学分析证明了该机器人的运动灵活性。最后,给出了该机器人的运动实验和仿真结果。     

一种等效8-SPU移动机器人工作空间分析

该等效8-SPU移动机器人行走时为腿式机器人,支撑板壳类工件时为并联机器人。对该机构进行了逆位置求解,建立了运动学映射模型,综合考虑了工作空间的几何约束和运动性能约束,运用柱坐标边界搜索法确定工作空间边界,绘制了定姿态工作空间三维实体模型及其截面图,分析了工作空间的联通性以及机构参数对工作空间的影响,从操作度和均匀性两方面对不同约束下的工作空间进行了性能比较分析。结果表明:综合约束下机器人的工作空间具有更好的运动性能。该等效8-SPU移动机器人工作空间分析为其结构优化、运动控制以及路径规划奠定了理论基础。     

五自由度教学机器人运动学及工作空间分析

以一种教学五自由度机器人为研究对象,对其进行了运动学分析和工作空间仿真。采用D-H方法推算出运动学方程的变换矩阵,得到运动学正解及利用反变换法获得运动学逆解;根据矢量积方法给出了机器人的速度雅可比矩阵。最后利用包络法分组解法求解了该机器人实际工作空间曲面,为该教学机器人的结构优化、动力学分析和运动控制提供了依据。     

五自由度教学机器人运动学及工作空间分析

以一种教学五自由度机器人为研究对象,对其进行了运动学分析和工作空间仿真.采用D-H方法推算出运动学方程的变换矩阵,得到运动学正解及利用反变换法获得运动学逆解;根据矢量积方法给出了机器人的速度雅可比矩阵.最后利用包络法分组解法求解了该机器人实际工作空间曲面,为该教学机器人的结构优化、动力学分析和运动控制提供了依据.     

五自由度教学机器人运动学及工作空间分析

以一种教学五自由度机器人为研究对象,对其进行了运动学分析和工作空间仿真。采用D-H方法推算出运动学方程的变换矩阵,得到运动学正解及利用反变换法获得运动学逆解;根据矢量积方法给出了机器人的速度雅可比矩阵。最后利用包络法分组解法求解了该机器人实际工作空间曲面,为该教学机器人的结构优化、动力学分析和运动控制提供了依据。     

8轮腿移动机器人平台设计及其运动学分析

提出了一种8轮腿式移动机器人平台,该平台可在平整地形环境下采用轮式行进方式,在非平整地形环境下采用轮腿复合行进方式,具备较强的地形适应能力。文中针对该平台进行了结构设计和运动学分析,并对逆运动学分析结果进行了仿真验证。     

轮腿式移动机器人的运动学分析

针对轮腿式移动机器人在非平整地面上的姿态控制问题,提出了移动机器人在非平整地面上的位姿分析通用方法。根据移动机器人的结构特点和姿态调整原理,建立了移动机器人在非平整地面上转向行驶时的运动学模型,得出运动学方程。采用坐标变换法,推导出移动机器人在非平整地面上的位姿方程及其运动学正解和逆解,在此基础上推导出移动机器人的姿态与工作平台的姿态之间的运动学关系。     

混联贴标机构运动学分析及工作空间研究

根据成捆圆钢端面贴标的工程应用场景提出一种新型3T2R混联机构,该机构由3-RRP~(4R)R并联机构和2自由度旋转串联机构串接而成。提出运用两次蒙特卡洛法相结合的办法求解混联机构工作空间。建立混联机构运动学模型,根据并联机构的几何关系得到反解方程,并确定并联机构工作空间的约束条件,采用蒙特卡洛法得到并联机构工作空间内的点集;根据坐标变换矩阵求得串联机构运动学正解及混联机构运动学正解,并将并联机构工作空间内的点坐标代入混联机构位置正解中,采用蒙特卡洛法得到混联机构的工作空间内的点集。     

基于运动学正解的Delta机器人工作空间分析

基于并联机器人机构学理论,对Delta机器人机构进行位置分析,建立Delta机器人运动学逆解模型,并通过几何法求得Delta机器人运动学正解。在运动学正解的基础上,分析了Delta机器人的工作空间,并利用MATLAB的计算与绘图功能,画出Delta机器人的工作空间,为Delta机器人的应用提供了重要参考依据。     

全地形轮式移动机器人运动学建模与分析

提出全地形轮式移动机器人的正逆运动学问题.将机器人看成一个混合串-并联多刚体系统,从每个轮-地接触点到机器人车体分别构成一个串联子系统,抛弃车轮纯滚动假设,在轮-地接触点处建立瞬时坐标系,考虑车轮的平面滑移,从而对每个串联子系统形成一个封闭的速度链.对于每个速度闭链,可直接在驱动轮轮心处写出从机器人各驱动轮到机器人本体之间的运动方程,将每个速度闭链的运动方程合并即可得到机器人的整体运动学模型.以一个具有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象进行推导,该方法既考虑了地形不平的影响,又考虑了车轮的前向、侧向及转向滑移,已知机构参数后就可以直接写出机器人的速度方程,且便于运动学求解.该方法对于轮式移动机器人的运动学建模具有一般性,且具有物理意义明确、推导过程简洁等特点.     

6-PUS/UPU并联机器人运动学及工作空间分析

提出和研究了一种新型6-PUS/UPU并联机器人,该机器人结构对称,刚度大,可用于视觉测量、力控制研究、冗余控制研究.首先利用螺旋理论对6-PUS/UPU并联机器人进行了自由度分析,然后根据该机构的几何特点和D-H法对该并联机器人进行了运动学分析,得出了6-PUS/UPU并联机器人的运动学反解,并在此基础上对该并联机器人的工作空间进行了分析.该研究结果对此种机器人的深入研究及该并联机器人的实际应用具有重要理论意义.     

一种新型变形移动机器人腿部机构灵活性分析

机器人的灵活性是机器人运动学中比较重要的一个性能;本文利用几何构图法和数值分析方法对一种可变形多足移动机器人腿部机构的灵活性进行了分析研究;研究证明了可变形多足移动机器人腿部机构在平面内的灵活度;并通过计算空间自由度,对可变形移动机器人腿部机构在空间内的灵活性进行了初步研究;通过解算几何关系,给出仿真结果;最后依据灵活性分析结果对腿部机构的工作性能和逆解存在状况进行了分析研究。     

七自由度微创手术机器人运动学及其工作空间分析

依据手术机器人的工作特点和设计原则要求,提出了一种体积小巧、结构紧凑的冗余7自由度机器人构型,对具有冗余7自由度串联结构的手术机器人建立了D-H运动学的分析方法,运用MATLAB求出了正解,并代入初始值验证了正解的正确性。采用基于随机概率的蒙特卡罗方法,基于对蒙特卡洛法的掌握,运用MATLAB软件编写程序生成工作空间的云图,据D-H方法可知本课题机器人的运动学方程,代入其末端执行器的位置方程可得整个机器人末端的三维工作空间图,结果表明本机器人工作空间大,可以满足手术要求,为后续机器人的动力学模型、轨迹规划及实时控制功能的实现奠定了基础。     

岩石采样机械臂的运动学及工作空间研究

本文针对岩石采样的环境恶劣条件,设计了一套岩石采样机械臂.首先对岩石采样机械臂系统组成进行详细介绍;然后对机械臂进行运动学建模,在运动学模型基础上,开展机械臂的运动学研究;最后对机械臂的工作空间进行研究,为机械臂的运动控制打下基础.