基于ANSYS的六自由度机械臂轻量化研究

由于机械臂自身重力过大导致作业过程中容易出现抖动现象,会直接影响其作业精度,为了提高六自由度机械臂运行的稳定性,针对其大臂的设计提出了一种轻量化的优化方法.首先设计了多因素和多水平的正交试验,然后采用多类型网格划分技术对不同工况下大臂的应力进行分析,得出大臂最优的轻量化结构,最后采用ANSYS软件对优化后的大臂进行模态...     

六自由度机械臂运动学分析与仿真研究

针对六自由度机械手臂的运动学分析问题及其工作可靠性的探究,设计开发了一套基于OpenGL的六自由度机械臂仿真软件.采用D-H参数法构建机械臂模型,对六自由度机械手臂进行了正、逆运动学分析,求解得到机械臂的正逆解.研究设计了机械臂的空间直线和圆弧插补算法,实现了机械臂在三维空间中按照目标轨迹的可靠运动.在VS2017软件...     

六自由度振动慢剪破碎机动力学特性

振动慢剪破碎机作为新型超细碎破碎设备,可实现剪切、挤压、冲击破碎.为避免因主动激振频率与系统固有频率相近而引起共振,从破碎机动力特性出发,通过简化破碎机模型,采用Lagrange法建立六自由度振动系统模型,并对比ode45数值计算模态、试验模态两种求解方式的固有频率误差,结果表明:固有频率误差均低于10％,两种求解方式...     

六自由度机械臂轨迹规划方法的研究

针对带有抛物线过渡的线性插值方法在加速段与线性段衔接时刻冲击过大的问题,提出了带二三次多项式混合过渡的线性插值轨迹规划方法。通过在冲击激烈变化时刻的时间邻域内增加三次多项式曲线,使加速度可连续变化,削弱冲击在此时对机械臂关节的影响。给出了提出的轨迹规划方法的轨迹曲线方程。针对六自由度机械臂关节运用MATLAB对关节空间进行仿真,并对两种轨迹规划方法在角度与角加速度方面进行了比较分析。仿真结果表明：新提出的方法能够有效削弱冲击对关节的影响。     

基于SimMechanics的六自由度机械臂运动算法验证

建立了基于SimMechanics模块的六自由度机械臂离线仿真平台,创建了机械臂模型,并在虚拟环境下根据六自由度机械臂末端的运动轨迹规划,通过逆运动学模型得到了各个关节角度数据,将其发送给伺服电机,从而驱动各个关节,使机械臂能够按照预期轨迹运动。通过离线仿真,证明了机械臂运动规划算法的正确性。     

基于SolidWorks和ADMAS的六自由度机械臂联合仿真研究

基于SolidWorks和ADMAS软件建立多功能机械臂MOTOMAN-HP0020D-A00的结构模型和仿真模型,通过设置模型的关节状态和运动参数,设计拾放轨迹,实现了机械臂在虚拟空间中的任务规划.最后,在真实工作场景中搭建实验平台,设计机械臂拾放实验.实验表明:实体机器人在真实场景中能够准确地复现仿真轨迹,实现了...     

搬运机器人六自由度液压机械臂研究

随着采用机器人实现搬运的技术已经逐渐成熟,搬运机器人的研发投入也在不断加大。本文对搬运机器人六自由度液压机械臂进行了设计,首先选取了适合多自由度的连杆结构进行结构设计,然后确立了机械臂基本构型与尺寸,完成了机械臂的受力分析与液压系统原理图的绘制,并对驱动元件进行选型,最终设计为一款全液压驱动的机械臂。本文旨在研究设计出针对矿用物料具有自动抓取、搬运、码放等功能的机器人,实现对矿上井下重载物料的安全高效搬运。     

一种七自由度机械臂的研制

冗余度机器人相比较非冗余度机器人具有消除不可避免的奇异位形、躲避任务空间障碍、克服关节运动极限等优点。介绍设计了一种新型的七自由度机械臂,其结构设计是在6R机械臂的基础上增加一个自由度,是一种典型的冗余度机械臂。阐述了该机械臂的结构设计标准,并在此基础上构建各连杆坐标系,计算了主要部件的转动惯量并据此选择了电机和谐波减速器,最后在有限元分析软件ANSYS中对关键部件进行了有限元分析。仿真结果表明,所设计的部件性能达到设计要求。     

连续体机械臂振动特性研究

连续体机械臂的振动是制约其应用的重要因素,在不同的伸长量及不同的弯曲角度下,其振动的阻尼固有频率与衰减系数是不同的,且无法通过理论计算得出,这为连续体机械臂在运动中振动抑制带来了困难。本研究开发了可变长度的连续体机械臂实验平台,利用加速度传感器测量连续体机械臂在不同位姿时,对连续体机械臂末端给定牵引长度并释放时加速度,采用基于参数识别方法标定了连续体机械臂末端振动特性参数,标定了不同位姿参数下连续体机械臂的一阶阻尼固有频率与衰减系数,得到一阶阻尼固有频率与衰减系数关于连续体机械臂长度与弯曲角度的函数。结合加速度传感器所测连续体机械臂末端角速度得到了完整的连续体机械臂末端振动模型。最后通过实验对末端点振动模型进行验证,误差小于10%。     

基于加速度传感器阵列六自由度振动测试方法研究

利用多个加速度传感器组成传感器阵列进行六自由度振动测试,但该方法振动线速度、角速度等参数是通过对加速度信号进行积分方法获得的,数值积分随时间增长的积累误差迅速增大,限制传感器阵列长时间测量。介绍传感器阵列测试方法,对数值积分误差进行分析,并提出用基于经验模态分解(EMD)的理论数据处理方法解决上述问题,通过仿真和实验验证了该方法的有效性。     

六自由度振动测试新方法

提出一种对六自由度振动参数进行测试的新方法,借鉴无陀螺捷联惯导的相关技术,基于加速度传感器按一定位置安装组成的阵列,以发生线振动、角振动耦合的复杂振动的机械系统为研究对象,进行三维线加速度与三维角速度参数测试,有效地解决了复杂振动环境下六自由度参数难于测试的问题。以一种九加速度传感器阵列方案模型为例,在推导原理算法的基础上,通过对该模型的计算机仿真,着重分析了角速度的测试结果,从而验证了本方法是准确可靠的。     

一种冗余自由度机械臂逆运动学解析算法

针对7自由度机械臂逆运动学求解问题,在考虑了空间构型的复杂性和冗余自由度机械臂自运动流形的基础上,提出了一种逆运动学的位置解析算法,即参照"自由度模块化"的概念,进而将仿人机械臂的7自由度划分为两个4自由度的模块化单元。通过控制自由度模块化单元,将复杂的空间构型转化为平面构型,减少了计算的复杂性;同时基于"锚点"和"虚拟连杆"的概念,实现冗余自由度机械臂的位姿参数化,从而实现了机械臂逆运动学快速求解。     

基础振动下两自由度机械臂的鲁棒控制

研究了基于基础振动的两自由度机械臂鲁棒控制问题.利用非线性状态反馈理论,对模型进行线性化处理,结合混合灵敏度理论,对所建立的机械臂动力学方程进行混合灵敏度频域整形.运用H∞控制理论和结构奇异值μ理论,建立了参数不确定系统的H∞控制框图,采用D-K迭代工具设计H∞控制器.仿真结果表明,在不需要基础运动测量的情况下,控制器能有效减少系统的外部干扰以及良好的鲁棒性能.     

六自由度机械臂运动数学模型的建立

机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器,是一种复杂的机电一体化设备.本文所使用的机器人为6自由度串联关节式机器人,通过分析关节式机器人机器臂的运动规律,采用反逆转方法建立数学模型,满足其运动要求,实现空间内定位,应用于实际倩况.     

六自由度大型模拟地震振动试验台

本文对近来发展起来的六自由度大型模拟地震振动台的构成及特点作一些介绍和论述。     

基于有限元的六自由度机械臂的模态分析

应用有限元分析软件ANSYS,建立了喷涂机械臂三维有限元模型,采用耦合重合节点自由度的方法模拟,并获取了相应的6阶固有特性参数,找到了结构的振动薄弱部位,为结构的改进提供了一定的依据.     

柔性机械臂振动控制系统的实验研究

本文为避开柔性机械臂传统建模的繁锁性及精确性的要求，研究柔性机械臂振动的控制规律，对并置式ＰＩＤ控制的柔性机械臂进行了系统的实验研究，包括电机轴驱动力矩和梁末端加速度响应的检测，调整系统的控制增益或运动参数，可实现柔性机械臂振动的有效抑制，通过一系列的实验研究，揭示了柔性臂振动控制规律－力相位制律，为柔性机械臂振动控制及其控制器的设计指明了方向，本实验研究亦可验证理论模型。     

减小转动机械臂残余振动的加速度规划

提出用一组Fourier级数来构造单自由度柔性机械臂的运动规律,通过确定级数系数的大小来降低机械臂残余振动的振幅,同时使其对系统误差具有一定的稳定性,此种方法的效果可以从系统的响应谱中看出。     

柔性机械臂振动控制研究

本文在参考国内外大量有关文献的基础上,归纳了柔性机械臂振动控制研究的目标和途径。重点介绍了主动控制方法、实验研究的现状以及柔性机械臂控制研究方面存在的问题。     

六自由度机械臂运动学分析与仿真

针对安川弧焊工业机器人手臂MOTOMAN-MA1400的构型特点,采用D-H法建立了机械臂的连杆坐标系,得到了以关节角度为变量的正运动学方程,利用Matlab进行正逆运动学计算以及机械臂末端点的轨迹规划。为了验证正逆运动学模型的正确性,直观地观察机械臂各部分运动情况,采用Pro-E建立了机械臂的三维实体模型。将角度变量值导入模型,开发了机械臂运动仿真平台。仿真结果与理论计算一致,从而验证了算法的正确性,并完成了机械臂的运动仿真,为机械臂在矿山领域的实际应用提供了理论参考。