斜导面直线驱动关节机器人工作空间仿真及优化

目的 研究食品用纸容器中易残留的 17 种有机溶剂的检测方法。 方法 配制 17 种溶剂的混合标准溶液,利用顶空-气相色谱技术进行了定量分析,研究色谱柱类型、平衡时间、平衡温度对方法的影响,绘制标准校正曲线,同时对 60 批次食品用纸包装容器样品进行了残留溶剂检测。 结果 色谱柱、平衡时间和平衡温度对方法的分析灵敏度均有影响, 在 HP- INNOWax ( 60 m X 0 . 32 mm,0 . 50μm) 色谱柱、平衡温度为 100 ℃ 和平衡时间为 30 min 的优化条件下,17 种溶剂能在 30 min 内有效分离,试验的加标回收率为 91 . 2% ~ 98 . 6% ,相对标准偏差为 1 . 56% ~ 4 . 97% 。 60 批次食品用纸包装容器样品中苯系溶剂检出率为 16 . 7% ,残留溶剂检出率为 91 . 7% 。 结论 通过优化参数可以建立一种快速可靠的食品用纸包装容器残留溶剂的检测方法,实际样品中残留溶剂检出率较高,对其进行研究和监测对维护食品安全十分重要。     

基于ADAMS的冗余驱动并联机器人动力学仿真研究

为使机器人具有良好的结构性能和工作性能,其结构系统必须具有良好的动力学特性.针对动力学特性问题,以ADAMS仿真软件为平台建立了简化的二自由度冗余驱动并联机器人模型,求出了运动学逆解,采用冗余驱动力控制电机的方法,完成了动力学仿真.结果表明该方法能减小驱动力变化范围和降低驱动力峰值,优化电机驱动力,提高并联机器人的驱动性能.研究所得的方法和结论具有较强的通用性,对相关冗余驱动并联机器人的动力学研究具有普遍的应用意义,同时为并联机器人的调试与控制提供了理论依据.     

空间机器人柔性臂动力学建模,分析,控制与仿真的研究

空间机器人柔性臂是一个非常复杂的非线性，强耦合的动力学系统，其这的研究是比较复杂和困难的问题，本文对其建模，分析到控制与仿真等各个方面，结合国内外和发展的状况，综合性地进行了分析，并对一些需要重点解决的问题进行了较详细的研究与探讨，最后，指出了研究与发展的方向。     

码垛机器人的工作空间分析

目的分析在机器人设计和托盘码垛布局规划过程中码垛机器人的工作空间。方法用D-H法则建立运动学方程,根据运动学方程对四轴型的码垛机器人进行分析,最后利用矩阵变换法建立码垛机器人位姿变化关系,求解运动学的正逆解,并用Matlab软件的图形用户界面(GUI)对求解结果进行仿真。结果得到了机器人的可达工作空间图,工作空间在x-y平面投影图和工作空间在x-z上的平面投影图。结论通过分析Matlab软件的仿真结果,可以直观地得到该码垛机器人的工作空间。     

障碍环境下空间机器人路径规划算法及仿真

推导了旋量表示的空间机器人数学模型。采用改进的势场法对障碍环境下空间机器人的路径规划问题进行了研究，并对已知障碍环境下三自由度空间机器人的避碰规划问题进行了仿真研究。     

单相斜轨塔形直线超声电机设计与实验

对一种理论斜直线运动轨迹的单相驱动双向运动的直线超声电机进行了理论及实验研究.该电机由塔形定子和倾斜一定角度安装的导轨组成,定子的两个正交工作模态为y-z面内对称振动模态和x-z面内弯振模态,分别对应电机的正反运动方向,利用在工作模态下定子驱动足表面质点相对于导轨的理论斜直线运动来驱动导轨运动.分析了电机的工作原理,推导了电机运行的导轨倾角范围,研制了样机,并进行了模态实验和机械特性实验.实验表明:在导轨倾斜角为35°、激励电压500 Vp-p、预压力4.5 N下,当电机工作在y-z面内对称振动模态,电机正向运动,最大空载速度为79 mm/s,最大输出力为0.5 N;当电机工作在x-z面内弯振模态,电机反向运动,最大空载速度为756 mm/s,最大输出力0.8 N.     

基于VRML的空间并联机器人运动仿真优化

虚拟现实技术(VRML)经常被运用于机器人仿真,针对传统的并联机器人运动学反解运算量大所引发的仿真系统效率问题,采用VRML的IndexedLineSet节点,通过负载平台的运动学参数动态更新IndexedLineSet节点,并以该节点为基础解出导杆的位姿.通过JavaScript与VRML交互编程实现了6自由度机器人的运动仿真.结果证明,优化后的系统仿真效率相比于传统的方法有很大的提升.     

码垛机器人的连杆参数优化

目的 对码垛机器人的连杆参数进行优化,以保证垛型完全位于码垛机器人工作空间内.方法 通过改变连杆长度l2、l3、关节转角θ3的值,根据运动学方程,利用Matlab编程计算得到码垛机器人工作空间的三维立体图以及xOz平面投影图,经过对比分析选取符合条件的连杆参数.结果 θ3的范围满足要求,无需优化.当l2和l3长度为2290 mm时,码垛机器人的最大工作空间包含任务工作空间.结论 对连杆参数进行了优化设计,机器人的工作空间符合工作要求.     

微创外科机器人导航系统空间映射精度分析与仿真

论文分析了微创外科机器人导航系统空间映射误差的主要来源,定义了空间映射中的四种误差类型。并对每种误差都做了详细的介绍,同时也简要介绍了其他误差源。通过仿真分析标记点定位误差即基准点定位误差对基于仿射坐标系的空间映射精度的影响,得出基准点定位误差与靶点映射误差成正比,基准点在两个空间的定位误差变化范围的差距较小时靶点映射误差较小的结论;通过仿真分析标记点的分布方式对基于仿射坐标系的空间映射精度的影响,得出对空间映射精度影响较大的两种标记点分布方式:共面分布和不能将靶点包围在其分布范围内的标记点分布。共面分布会导致利用仿射坐标系求解映射矩阵时发生畸变,导致映射误差发生突变;靶点在标记点包围区域外时,与靶点在标记点包围区域内时的空间映射相比也会产生很大的靶点映射误差。     

新型平面直线驱动系统及其在机器人末端操作器中的应用

研制了一种机器人微驱动末端操作器用新型二自由度平面直线驱动系统 ,该二自由度电动机由于在X及Y方向采用共用永磁体的结构 ,与传统电机系统比较具有较高的性能体积比 ,应用于实际操作器系统中取得良好的效果     

双臂机器人协作空间的解算

双臂机器人能极大的拓展机器人的活动能力,在空间科学领域中得到了越来越多的应用.双臂机器人工作空间的形状边界的精确计算在它的优化设计和应用中非常重要.本文针对一种双臂空间机器人的二维地面实验系统,给出了双臂的运动学模型.依据从关节空间到工作空间的运动学映射,采用蒙特卡洛方法分别建立每只操作臂的工作空间.在此基础上针对机器人双臂工作空间的公共区域即协作空间,采用计算机图形学理论中的射线相交方法加以分析计算,得到了协作空间的几何形状.     

线型聚能装药数值模拟与优化设计

爆炸切割是利用聚能原理来切割坚硬物质的爆炸新技术,线型聚能装药是其中一种常用的装药类型.针对线型聚能装药的主要结构参数,采用DYNA2D程序进行二维数值模拟,与现有理论和试验相符.以数值模拟代替实验,构造线型聚能装药正交设计表,达到了结构参数优化的目的.     

线性切割器正交优化设计与数值模拟研究

为研究线性切割器结构参数对侵彻深度的影响,利用正交表设计了主要结构参数.利用LSDYNAED模拟了全部情况.利用极差法对数值计算结果进行分析,得到优化结果.最后对优化结果的爆轰过程、射流形成以及侵彻靶板进行了分析.结果表明,交互列对切割器的优化设计有很大影响.并且线性切割器形成的射流头部短小,杵体被拉得很长,并且两翼很长.     

码垛机器人连杆参数的变化对工作空间的影响

目的分析机器人的连杆2(l_2)、连杆3(l_3)的长度和l_2的关节转角θ_3的角度取不同值时,机器人工作空间的变化情况。方法建立机器人的连杆坐标系,根据连杆参数表用D-H法建立机器人的运动学方程。根据运动学方程,用Matlab仿真工作空间。改变l_2和l_3的长度以及l_3的关节转角θ_3,得到连杆取不同参数时和原参数时机器人工作空间的x Oy和x Oz平面对比图,并把对比图插入AutoCAD画出对比图的边界。通过分析对比图边界的变化来研究仿真平面图形的变化。结果获得了不同参数时机器人工作空间的x Oy和x Oz仿真投影图。结论连杆参数不同时,工作空间有不同的变化,为机器人连杆参数的优化和运动控制奠定了基础。     

室内空间测量定位系统网络布局优化

室内空间测量定位系统(wMPS)是一种采用光平面交会的分布式大尺寸室内空间坐标测量系统,在众多影响其测量定位精度的因素中,发射站的网络布局直接影响着系统测量精度和使用效能。为优化系统的网络布局,本文从该系统的测量方程入手,提出了测量矩阵的条件数是衡量多平面交会优劣的量化指标,并建立数学模型,以此为优化目标,采用遗传算法作为优化工具,实现了指定测量空间下最优网络布局。最后设计了实验进行验证,实验结果表明该方法能有效提高测量精度。     

轮腿可切换机器人步态切换动作设计及其机体位姿测量仿真

轮腿可切换机器人在不同的环境下具有不同的运动性能,研制一款新型轮腿可切换机器人。该机器人可实现轮式步态和腿式步态的切换以适应不同环境,最大限度提高机器人运动性能。本文研究了机器人进行步态切换时,机器人机体位姿变化及机器人机体质心在空间的位移及机器人腿各个关节的旋转角度的变化的测量方法,为机器人稳定性研究提供依据。通过对机器人步态切换动作进行仿真,测量机器人质心在空间的变化量及关节角度变换,分析测量结果表明机器人位姿变换平稳,证明机器人步态切换动作的合理性。     

机器人仿真与离线编程系统

介绍了我们自行研制开发的机器人仿真与离线编程系统软件。该软件为机器人的研究与设计提供了良好的环境，可用于机器人的本体设计、作业单元布局、路径规划与碰撞检验、任务规划与作业任务的离线编程，可实现多个运动机构间的相互通讯，并在屏幕上动态模拟显示整个作业的工作过程。该系统采用全局监控菜单，为用户提供了良好的界面。     

基于几何法的3-PCR平移并联分拣机器人工作空间研究

利用几何法,对3-PCR并联机器人运动学方程进行了分析。选取了一定的参数,在三维软件INVENT-OR里绘制出了相应的工作空间,通过分析单独支链的工作空间,最后确定了工作空间的包络面及包络线,并分析了该机构工作空间内的奇异性。