水泥装车机械手运动学分析与仿真

针对水泥装载行业的实际需要,设计开发一种袋装水泥自动装车机。提出一种结构简单、驱动部件少、控制容易的装车机械手。介绍了串并混联式的自动装车机整体设计方案和基于并联机构的装车机械手基本结构组成,建立了机械手运动学模型,得出位置、速度及加速度的运动学逆解解析式。在机械手末端运动轨迹规划的基础上,将运动学导入Matlab软件进行运动仿真计算,绘制出机构的位置、速度及加速度的变化曲线,为机械手机构的机械设计和优化、驱动伺服电机的选型提供参考。     

温室穴盘苗移栽机的设计与仿真分析

设计了一种适用于多规格穴盘苗移栽的移栽机。移栽机的硬件主要由移栽机械手、框架和苗盘输送系统组成。移栽机械手末端执行器的水平运动、升降和抓紧放松动作分别由3个步进电机驱动完成。利用轨迹规划确定移栽机械手末端执行器的位置,速度和加速度,并讨论了在平面内进行轨迹规划的方法。建立了移栽机的ADAMS简化模型,通过运动学仿真验证了结构设计、轨迹规划的合理性,为物理样机的优化设计提出了理论依据。     

危险弹药机器人机械手运动学仿真分析

运用D-H方法建立危险弹药机器人机械手运动学模型;采用蒙特卡罗方法求解机械手末端执行器的位置向量集合;在Matlab环境下,用点云图描绘出机械手工作空间。运用Robotics Toolbox对机械手进行运动学仿真,仿真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,从而验证参数设计的合理性,也为进一步研究机器人的动力学、轨迹规划打基础。     

柔索驱动拣矸机器人抓取轨迹规划研究

依据矸石分拣过程和特点,提出一种柔索驱动拣矸机器人的抓取轨迹规划方案。建立柔索驱动拣矸机器人运动学模型,仿真分析验证了模型的正确性,为末端抓斗的运动轨迹是否符合索长变化规律提供判定依据。根据矸石与皮带运输机同步运动的特性、矸石仓位置及拣矸机器人工作空间几何中心受力最佳等条件,将末端抓斗的抓取轨迹规划为启动段、准备段、抓矸段和置矸段;并针对各段不同的运动特点,采用S型速度曲线和五次多项式组合的轨迹规化方法,对末端抓斗的四段运动进行规划。对规划的轨迹方案进行仿真,结果表明,末端抓斗的运动轨迹、速度和加速度连续,索长变化光滑连续,且轨迹参数能适应矸石在皮带运输机上的不同分布情况。     

面向牙刷操作的Delta机器人设计与轨迹规划研究

结合牙刷自动化生产的需求,研究面向牙刷高速拾放操作的Delta机器人。简化Delta机器人的结构模型,研究机器人正运动学和逆运动学求解方法。分析牙刷上料的工作流程,确定机器人结构参数,设计机器人本体结构以及末端执行器。采用弧线过渡的门字形轨迹,基于3-4-5次多项式运动规律对机器人进行轨迹规划,利用ADAMS软件进行动力学仿真。结果表明,机器人末端的速度、加速度曲线连续,主动臂驱动力矩曲线连续无突变,满足牙刷生产中高速拾放操作的性能要求。     

新型完全各向同性移动并联机器人的动力学分析与仿真

提出了一种新型完全各向同性移动并联机器人。首先对该机器人的运动学问题进行了分析,建立其位置、速度和加速度方程;然后以"库伦+黏性"摩擦模型为基础,推导出驱动滑块和球铰所受的摩擦力/力矩方程;在考虑摩擦的情况下,利用牛顿-欧拉法分别建立了驱动滑块、分支运动链和机器人动平台的动力学模型,揭示了分支驱动力和加在动平台上的外力之间的映射关系;最后基于ADAMS软件和MATLAB编程对机器人动力学进行仿真,绘制出驱动滑块所受的驱动力变化曲线,两种仿真结果完全一致,验证了理论分析的正确性和有效性。该机构可用于农业机器人、工业机器人的末端执行机构。     

目标物体抓取机械手的设计与仿真

对机械手的整体结构进行设计,包括对电机的选型和机械臂的强度校核。运用D-H方法建立机械手的运动学方程,并对正运动学进行求解,建立机械手末端相对于基座的位姿。运用Pro/E软件建立五自由度机械手的三维实体样机模型,然后导入ADAMS软件中建立机械手的虚拟样机并进行仿真,得出关节角速度、关节力矩和末端点的位移、速度特性曲线;通过ADAMS软件仿真验证了关节电机选型计算的合理性与运动方程的正确性,为机械手的设计优化、运动控制提供数据基础。     

SCARA机械手的轨迹规划及运动学分析

针对药品包装机(DPP-400铝塑平板泡罩机)上使用的SCARA机械手进行轨迹规划,使用运动学逆解求出目标点处各关节的变化量,采用五次多项式插值的关节空间规划法对机械手进行轨迹规划,并结合MATLAB软件的ROOT工具箱建立机械手的三维模型,通过仿真得到位移、速度和加速度3个光滑连续运动曲线;然后在ADAMS中建立1:1的虚拟样机简化模型,通过编写五次多项式驱动函数,仿真得到关节在X、Y、Z三个方向的光滑连续的受力曲线,最后综合分析运动曲线和受力曲线证明轨迹规划的函数满足使用要求。     

空间平移3-PCR并联机器人的运动学分析与仿真

对具有3平移自由度的3-PCR并联机器人机构进行了运动学分析.基于机构的运动约束方程,建立机构的位置解的解析表达式;通过点的合成运动分析,建立机构控制构件与动平台速度和加速度关系,并以显函数的形式表示;通过UG创建机构的装配模型及ADAMS仿真,对规划的运动轨迹进行了验证.     

基于ADAMS搬运机械手正运动学分析

讨论了一种求解搬运机械手的运动学问题,建立机械手的D-H参数和运动学方程,应用ADAMS软件对机械手一个完整周期进行运动学仿真,确定执行器末端的速度和运动轨迹,为进一步研究机械手路径规划等问题提供良好基础。     

基于SolidWorks和ADAMS的注塑机械手运动学仿真

注塑机机械手是一种广泛应用在注塑挤出机上的实现工件取放的一种自动化设备。注塑机机械手一般使用伺服电机进行驱动,因此其取件时的运动速度、加速度等参数成为了机械手运动控制的关键参数。首先在SolidWorks中完成注塑机机械手的三维建模和装配,然后将模型导入ADAMS/View中,进行运动学仿真,得到机械手未端位移和速度的分析曲线,为实际的机械手控制提供了重要的参考数据。     

救援机器人中机械手运动轨迹的计算仿真

机械手是救援机器人的执行部件,救援作业主要依赖于机械手的运动。以自行研制的救援机器人为研究对象,建立正运动学方程,求解出机器人各运动构件与末端执行器在空间的位置关系,并在ADAMS中建立机械手参数化虚拟样机,对运动轨迹进行仿真。与计算结果对比验证,证实了采用ADAMS仿真技术对运动学方程解验证的可行性。     

混联码垛机器人运动学分析及仿真

提出了一种能实现手部空间三维移动及一维转动的混联码垛机器人机构--4自由度码垛机器人机构.分析了该机器人运动学特性,通过参考坐标系单独求解和齐次变换法求解相结合的方式,获得了末端操作器的位置、速度、加速度正反解.并提出了结构尺寸优化方法,使该机构位置正解得到简化,运动学解耦,计算量小,便于该机器人运动控制设计、运动轨迹规划和驱动力实时控制.给出了该机构一般输入时机械手的位置、速度、加速度仿真曲线,描述了该机器人机构的运动学特性.     

高速并联机械手抓放轨迹规划方法

在高速并联机械手门形抓放路径的基础上,阐述了在操作空间中用Gutman运动规律进行轨迹规划的方法。针对所述轨迹规划方法在运动始末端存在跃度突变,导致柔性冲击的问题,提出了一种基于Gutman运动规律的修正梯形加速度曲线的轨迹规划方法。以一种2自由度高速并联机械手为研究对象,通过运动学逆解和试验对比分析这两种轨迹规划方法的运动特征,结果表明:基于Gutman运动规律的修正梯形加速度曲线的轨迹规划方法所得到的跃度曲线没有突变,运动特性更优。     

机械手时间最优脉动连续轨迹规划算法

为使机械手的作业效率达到最优,同时确保运动的平稳性,提出一种新的最优轨迹规划方法。通过逆运动学运算得到与任务空间轨迹对应的关节空间位置序列,采用7次B样条曲线插值方法构造启动和停止运动参数可控,且速度、加速度和脉动均连续的关节轨迹。将机械手运动学约束转化为B样条曲线的控制顶点约束,采用序列二次规划方法求解最优运动时间节点,进而规划出满足非线性运动学约束的时间最优脉动连续轨迹。仿真和试验结果表明,提出的轨迹规划方法为关节控制器提供理想的轨迹,使机械手在最短的时间平稳地跟踪任务空间的任意指定轨迹。     

基于Pro/E和ADAMS的欠驱动苹果采摘机械手运动学仿真分析

将欠驱动技术应用于农业采摘领域,欠驱动手指作为水果采摘机器人的末端执行器.对手爪的抓取力进行了分析,利用Pro/E完成对苹果采摘机械手的虚拟设计与装配;利用ADAMS对机械手进行运动学、动力学仿真,获得其速度、加速度和接触力的变化情况曲线,仿真结果表明,机械手的设计符合要求,并为实现机械手的控制提供了重要依据.     

三自由度机械手的仿真研究

分析介绍了机械手的结构组成及工作原理,利用D-H法对机械手的运动特性进行了数学分析,基于SolidWorks建立机械手的三维模型,并将其导入ADAMS之中模拟各个关节在极限速度下的工作状况,得到了各零部件的运动特性参数曲线并分析其运动规律。介绍了利用ADAMS求解机械手运动学逆解的方法在此基础上联合MATLAB对机械手的跟踪性能进行仿真研究,结果表明机械手具有良好的跟踪特性,仿真的结果为机构的优化设计和样机制造提供了参考。     

基于Pro/E和ADAMS的机器人虚拟设计与仿真

用Pro/E建立的机器人虚拟装配模型导入ADAMS中,与机器人末端固结的点MARK-ER_40沿着设定的直线方向直线运动后,进行了机器人逆运动学分析,包括MARKER_40点的速度、加速度的分析以及小臂转轴的角速度、角加速度的分析.通过对机器人的逆运动学问题进行分析,得到的仿真曲线为控制机器人的运动和路径规划提供教据参数.     

基于ADAMS轴承转运机械手运动学分析仿真

利用UG建模软件对四自由度轴承转运机械手进行实体建模。采用笛卡尔坐标系,通过齐次坐标变换对四自由度轴承转运机械手建立运动学模型,并对轴承转运机械手进行正运动学和逆运动学求解。将机械手模型导入ADAMS中转化为虚拟样机进行运动学仿真,分析了四自由度轴承转运机械手仿真结果的运动规律曲线。仿真结果验证了四自由度轴承转运机械手运动学方程的正确性,并获得了机械手运动时施加在滚动滑车和悬臂横梁的作用力。     

3-RPS并联机构及其轨迹规划与仿真

构造了3-RPS并联机构试验台,运用并联机构逆运动学分析理论,分析研究动平台的运动轨迹规划。推导出其运动学反解计算公式,确定了动平台按预期轨迹运动时应在原动件上施加的运动规律。最后,在ADAMS环境中建立了该机构的虚拟样机模型,通过虚拟样机仿真对所规划的运动轨迹进行了验证。