一种缝纫双机械臂的建模与工作空间分析

针对方向盘产能受制于皮套缝纫的问题,设计一种双机械臂自动化系统。运用D-H运动学建模方法,分析建立机械臂各关节坐标系并确定其参数,建立机械臂的运动学模型,推导末端执行的位姿,并通过Matlab软件的机器人工具箱进行仿真,对比计算结果以验证模型的准确性。为确定双机械臂的协作空间,采用蒙特卡洛法,利用Matlab软件的均匀分布函数,求解机械臂的工作空间,绘制工作空间的三维点图,从而为后续机械臂的轨迹规划和运动控制提供依据。     

多机械臂协作空间分析与仿真

针对多机械臂协作系统模型的协作空间及奇异点问题,采用蒙特卡罗法和包络法进行分析。采用标准D-H参数法建立坐标系,在Matlab中建立机器人运动学模型,求出机器人的正运动学方程;采用蒙特卡罗法得到各机械臂的工作空间,采用包络法提取公共区域点,得到多机器人协作系统的协作空间及各个机械臂在协作空间内的关节角范围;提出了一种计算可操作度的算法,根据该算法计算分析了多机械臂在协作空间内的奇异点分布情况。采用Matlab/Robotics工具箱搭建仿真平台,并编写算法进行仿真分析,验证了多机器人协作系统运动学模型的正确性和合理性,证明了所提出的算法的可行性;为后续的协调操作和规避奇异点的轨迹规划奠定基础。     

隧道支护设备机械臂运动学分析

隧道建设中隧道支护为关键工序，针对需求国内大量公司研究所进行了其设备的研发，隧道内工况的复杂性，在产品设计好后需要验证其是否能满足施工和结构上的合理性，本次的产品结构新颖特殊集成多个功能，其操作控制难度高，故需要对其进行运动学分析。利用MOD＿DH法确定两个工作系统的参数、坐标系建立正运动学方程，为灵活适应需求两个工作系统都为冗余机械臂，使用传统解析法求解逆运动学分析上存在困难，故本次利用遗传算法结合粒子群算法并加以改进，更好地满足逆运动学求解需求，利于蒙特卡洛和拉丁超立方抽样法进行设备工作空间的求解，然后在Matlab中进行仿真，结果表明该设备满足施工要求，但两个功能组不能同时工作，为后续的控制和结构改进提供了理论基础。     

一种新型隧道锚杆台车设计

隧道锚护作业是隧道建设过程中的关键环节,锚杆台车是隧道锚护作业的专用施工设备,具有快速、高效、便捷的优点。设计一种新型隧道锚杆台车,具有一臂一平台工作装置,工作平台上设有锚杆安装器,台车尾部加装搅拌及注浆系统,整机采用自走式底盘,行走动力由发动机提供,工作动力由电动机提供,可以一次完成钻孔、清孔、注浆、安装锚杆等工序,能满足隧道锚护作业的需求。     

凿岩台车在高铁软围岩隧道工程施工中的应用技术

介绍某单洞双线式高铁隧道工程概况,结合其大断面软围岩隧道工程施工的实际情况,阐述了三臂凿岩台车在作业前的准备工作、钻爆施工、断面扫描、锚杆施工、优化施工作业方案等方面的应用技术,以及取得的加快施工进度、提高经济效益的应用效果,可供地铁隧道工程施工技术人员参考.     

新型隧道锚杆台车技术解读

<正>为了避免隧道施工时出现塌方,要对隧道洞壁进行锚护,以增加洞壁强度。锚护作业的质量和效率直接影响隧道施工的安全和进度,为了满足锚护需要,我们设计了1种新型自行式、单钻臂、单吊篮隧道锚杆台车。该隧道锚杆台车采用柴油机、电动机混合驱动,可以完成钻孔、清孔、注浆、安装锚杆等工序。1.底盘新型隧道锚杆台车底盘如图1所示。其底     

混凝土湿喷台车机械臂的运动学与动力学研究

针对混凝土湿喷台车机械臂的结构特点,采用D-H法建立连杆坐标系,推导出运动学和动力学方程.在此基础上,基于MATLAB Robotic Toolbox对混凝土湿喷台车机械臂进行运动学仿真分析,建立仿真模型并求解工作空间,验证所建运动学模型的正确性.采用ADAMS建立湿喷台车机械臂动力学模型,对两种最危险工况分别进行研究...     

液压挖掘机工作装置作业空间研究

针对挖掘机铲斗斗齿在挖掘过程中空间运动轨迹的准确描述,提出用D-H齐次坐标法描述挖掘机铲斗斗齿的空间运动轨迹。以机器人学原理为基础,将挖掘机的动臂、斗杆、铲斗视为机器人的三级机械手臂,建立挖掘机工作装置空间位姿的数学模型,运用Matlab/Simulink模拟分析其空间动作,并快速得到挖掘机作业包络图。以ZE-360液压挖掘机为例,验证了D-H齐次坐标法在挖掘机工作装置空间作业动作分析中的科学性及适应性,为挖掘机工作装置运动轨迹、作业空间分析提供理论依据。     

茄子采摘机器人结构参数的优化设计与仿真

果蔬采摘机器人是一类工作于非结构环境中的复杂光机电一体化产品,其结构和控制都比一般工业机器人要求更高.按照采摘对象茄子的生长分布空间和作业要求,进行机器人本体结构参数优化设计.采用基于Matlab的数值解法求解了机器人的工作空间,并进行了仿真.仿真结果表明:设计开发的4自由度采摘机器人能够满足温室栽培模式下茄子采摘的要求,验证了结构设计的合理性.     

面向聚变堆维护的重载机械臂CMOR运动学算法设计及仿真

CMOR是一种应用于未来聚变堆部件维护的9自由度冗余重载机械臂系统首先介绍了重载机械臂构型,利用D-H法建立冗余重载机械臂坐标系,对机械臂的正运动学和逆运动学进行求解并在Matlab完成仿真;然后基于蒙特卡罗法在Matlab中计算了机械臂的工作空间,仿真结果显示可达空间满足±45°要求;最后针对重载臂稳定运动要求,对机械臂关节空间进行规划轨迹并在Matlab中进行验证,仿真结果显示机械臂末端轨迹平滑,满足要求,为下一步的遥操作维护机械臂的轨迹规划等问题提供了理论依据,这对聚变反应装置的维护具有重要意义.     

一种8自由度空间机械臂运动学及工作空间分析

针对太空环境,提出一种带有移动副的8自由度机械臂,可完成太空环境中的设备维修、物品抓取等工作.通过标准D-H参数法,推导了8自由度机械臂的位姿变换矩阵和正运动学方程;利用Matlab Robotics工具箱,建立机械臂的仿真模型,将仿真模型与机械臂运动学方程进行对比验证;采用蒙特卡罗法对机械臂工作空间进行求解,绘制了机...     

隧道锚杆台车吊篮臂臂座设计及仿真试验

为了解决钻爆法隧道施工锚杆施做机械化程度低的问题,设计了一种新型隧道锚杆台车。锚杆台车的主要工作部件吊篮臂通过臂座与底盘进行连接,对臂座结构进行设计,对相应销轴进行强度校核,并对臂座整体进行不良工况下的ANSYS仿真分析,分析结果显示:臂座结构强度符合工作需求。该研究可为相关结构臂座设计提供参考。     

基于旋量理论6自由度双臂作业系统正运动学与工作空间分析

机械臂的轨迹规划和控制的前提，是进行机械臂的正运动学分析。目前，主要的分析方法为D-H参数法。提出了一种比D-H法更快捷、更简单、利于计算的旋量理论方法。通过指数积公式对双臂作业系统进行运动学建模并建立正运动学方程。运用Simpack软件对双臂作业系统进行仿真分析，通过仿真的结果和正运动学方程所求解的结果对比，验证了通过旋量理论建立的正运动学模型的正确性。利用Matlab软件进行工作空间的分析，通过工作空间云图的对比，得到双臂作业系统的工作空间。     

五自由度镀膜机械臂的运动学分析与仿真

以5自由度自动镀膜机械臂为研究对象,运用改进D-H法建立机械臂的运动学方程,并利用数值分析法对正、逆运动学方程进行分析求解.通过Matlab软件中的Robotics Toolbox工具箱对5自由度自动镀膜机械臂建模,蒙特卡洛法工作空间仿真和轨迹规划仿真,得到机械臂的工作空间图和末端执行器的运动轨迹及各关节的角位移、角速...     

角度与运动约束下串联式机械臂工作空间求解与结构优化

深水作业机械臂通常采用串联式结构,机械臂每个关节的转动角度与长度会受到相应的限制,这些参数会直接影响到机械臂的运动轨迹规划和作业效率。机械臂的有效工作空间的求解是一个多目标多约束的优化问题。通过数学分析建立机械臂的运动学模型,分析影响有效工作空间的相关参数,利用图解法来分析机械臂工作空间的边界曲线,得到机械臂的有效工作空间的截面。针对机械臂有效工作空间的截面积建立数学解析模型,最后运用遗传算法求得满足约束条件下的机械臂有效工作空间最优解和能够实现高效作业的最优结构参数。仿真结果表明,该模型能够有效求解角度与运动约束下的串联式机械臂结构优化问题。     

基于Matlab GUI的折臂式随车起重机运动学仿真

运用Matlab对折臂式随车起重机进行了运动学仿真研究,建立了折臂式随车起重机的运动学数学模型。针对吊点速度和加速度解析解异常繁琐和复杂,提出了吊点速度和加速度的数值解法,给出了Matlab GUI对话框的程序格式。并以某型号的折臂式随车起重机为例进行了仿真计算,实现了对包络图、速度和加速度图的绘制。给出了Matlab计算程序运行时间的办法,证实了Matlab编程能实现包络图、速度和加速度图的快速绘制,为折臂式随车起重机的机构设计提供了一种高效便捷的方法。     

一种大臂偏置型7R机械臂的工作空间分析

针对一种大臂偏置型七自由度机械臂,应用D-H法建立了该机械臂的位置正解模型并进行了求解。在此基础上,采用蒙特卡洛方法对该机械臂的工作空间进行了求解和分析,借助Matlab平台得到了该机械臂的末端工作空间,并用几何法进行了验证。研究结果表明了蒙特卡洛方法求解工作空间的正确性和有效性,对此类机械臂的工作空间分析具有一定的参考价值。     

液压凿装机工作空间分析与孔序规划

为确定液压凿装机的作业范围,布置断面导向孔并进行孔序规划,将其掘进臂作为5自由度机器人,采用D-H方法建立了掘进臂各构件间相对位姿关系的运动学模型,应用齐次变换法求解得到钎头的坐标方程,并求解了破碎锤垂直于断面凿岩的运动学逆解。采用蒙特卡洛法得到其空间位置坐标,投影到巷道断面得到其作业覆盖面点云图。利用模拟退火算法求解得到了导向孔间距分别为330mm和250mm时最佳工作断面的最优孔序。结果表明,此液压凿装机最大适用断面为宽4.2m、高4.1m的圆弧形断面;最佳工作断面为宽2.3m、高2.5m的圆弧形断面,采用纵向移动从左往右方式凿岩可较大提高掘进效率。     

模块化门式多功能凿岩台车研究

新奥法施工的隧道中,钻眼、装药等主要工序实现全面机械化将是未来发展趋势。文中研究的模块化门式多功能凿岩台车可应用在围岩级别较好、采用全断面法施工的场合。分析了系统的功能和组成,通过凿岩台车可完成钻孔、打锚杆孔等,配套的作业平台可作为画线、装药、立拱架等的工作平台。通过试验验证了设备的可靠性。     

一种隧道锚杆台车转向系统设计

钻爆法施工是我国隧道施工的主要方法,锚护作业是钻爆法施工的关键环节,锚杆台车是锚护作业的主要施工机械。为解决锚杆台车在山岭隧道便道及洞内行驶转向系统不灵敏、转向精度差、转向打滑等问题,通过对转向系统进行理论分析计算,设计一种隧道锚杆台车转向系统,加工制造隧道锚杆台车并进行试验。试验结果表明:隧道锚杆台车转型系统操作灵敏,精度高,可以有效避免打滑现象。