3-UPU并联机构的运动学仿真与分析

为了提高并联机构的设计效率和准确性,以3-UPU型三平动并联机构为研究对象,对其进行运动学位置正逆解仿真与分析。在ADAMS环境下,得出该机构位置正逆解的仿真曲线。运用MATLAB作出其理论位置逆解曲线并与仿真位置逆解曲线相比较,验证了仿真位置逆解的正确性。将仿真逆解曲线以样条驱动函数形式输入给该机构,得出样条驱动函数下的位置正解曲线并与仿真位置正解曲线相比较,验证了仿真位置正解的正确性。说明了该并联机构的理论数学模型与仿真实体模型的正确性与合理性,为后续的控制提供理论依据。     

并联机构SKM400的运动学研究

介绍了并联机构SKM400的结构特点,建立了运动学模型,计算了位置逆解和速度.以雅可比条件数及全域均值为指标,对其运动学性能进行了评价.理论分析表明,该机构简单有效,具有良好的应用前景.     

基于模糊遗传算法的新型六自由度并联机器人运动学分析

运动学位置正解和位置逆解是对并联机器人其它性能进行分析的基础,位置正解也是并联机器人研究中的一个难点.采用模糊遗传算法对一种新型六自由度并联机器人的运动学位置正解和位置逆解进行了求解,并且利用灰色关联分析对求解结果进行了分组,得到了Stewart并联机器人的五组位置正解实解.实例表明该方法简单、方便、具有通用性,是求解并联机器人运动学问题的一种新策略.     

型交叉杆并联机床运动学分析

研究了一种特殊构型6 UPS并联机床的运动学。根据机床实物建立虚拟样机模型,并用李群李代数理论对其位姿变换进行描述;采用旋量理论对该机床的自由度进行了分析;在运动学反解的基础上,求解了其工作空间形状,描述了其可加工几何范围;在运动学模型的基础上,采用四元素法和广义逆对其位置正解进行了研究,得到唯一正解;通过虚拟样机仿真,分析了该机床的位置正反解过程、速度雅克比矩阵、电机驱动函数以及几何约束条件等,为进一步研究其运动性能和运动控制提供了参考。     

3 PSS并联机构动力学分析与仿真

针对3-PSS并联机构,应用Lagrange方程建立了3-PSS并联机构的动力学模型,在给定动平台的运动轨迹和负载的情况下,使用Matlab求出了3-PSS并联机构的滑块所需驱动力,并绘制出了驱动力随时间的变化曲线。使用ADAMS进行了3-PSS并联机构的动力学仿真,验证了3-PSS并联机构的Lagrange动力学模型的正确性。为3-PSS并联机构的控制系统的设计提供了理论依据,也为进一步的动力学性能优化奠定了基础。     

一种6-TPS并联机构位置正解的快速解法

研究6-TPS并联机构的位置正向求解方法.建立了6-TPS并联机构的通用运动学模型,提出了一种位置正解的数值求解方法,推导了位置正解迭代格式,并利用MATLAB进行了6-TPS并联机构的位置正解数值仿真,结果表明求解程序稳定、快速、有效.     

并联水泥装载机器人运动学研究

针对当今水泥装载行业的实际需要,提出一种自动水泥装载机器人,并设计开发出一种结构简单、驱动部件少、控制简单的并联水泥搬运机器手。介绍了该机器人的整体结构方案,确定该机器人的可行性与实用性。介绍了并联搬运机械手的基本结构组成并计算自由度,验证了该机构运动的确定性,并建立了运动学数学模型,得出其位置、速度及加速度的运动学逆解解析形式。通过运动学分析,为驱动机械手的伺服电机合理选型及机构的设计和进一步优化提供了参考。     

基于几何约束方程的2-RPC/2-SPC并联机构位置正解分析

以四自由度2-RPC/2-SPC并联机构为研究对象,列出了该机构的正解方程;通过分析动平台位姿变量之间的耦合关系,建立了几何约束方程,作为辅助方程联立正解方程,最终经过化简得到关于q的一元八次方程,求解了机构的全部位置正解。该解法使复杂的非线性正解方程组变得简单易解,提高了求解速度,并通过实例验证了该方法的正确性。     

三自由度可调并联机构的位置与运动学分析

针对一种三自由度的球面并联平台机构,基于符号-数字方法,建立了机构的位置正解数学模型,在此基础上推导出了末端执行器(动平台)球铰质心点的速度、加速度的正反解数学模型,研究了机构的运动学特性。利用Matlab符号运算对模型进行实例求解,验证了该方法的正确性。研究了调节驱动杆杆长和速度时动平台位置的变化规律,对该机构的动力学研究提供了基础。     

基于改进型BP神经网络的并联机构位置正解研究

采用了一种改进型的BP神经网络方法对3-RSR并联机构的位置正解进行了研究,首先通过理论方法对3-RSR并联机构的位置逆解进行求解,然后采用改进型BP神经网络对通过位置逆解得到的数据进行了网络训练,神经网络训练结果与理论结果对比,验证了该方法的合理性。而且,对比改进后的BP神经网络结果与普通BP神经网络结果,发现两种方法均具有非常高的计算效率,且有效避免了复杂的推导和演算,但改进型BP神经网络方法得到的结果精度更高,因而在高精度的工程领域,采用改进型BP神经网络方法更具合理性。     

3-DOF混联机构的动力学建模与仿真分析

提出一种新型三自由度混联机构,运用螺旋理论分析了该机构的机构学原理,计算了机构自由度。以多刚体系统动力学理论为基础,建立了该并联机构的多体系统动力学模型,在此基础上开展了该机构正向运动学、逆向运动学及动力学的仿真研究。结果表明:在所设计的的构型及尺度下,机构存在非线性的输入输出关系;在Z轴方向一定的情形下,X方向最大运行角度为-15°,Y方向最大运行角度为-17°;从机构的加速度及速度运动曲线来看,机构不存在明显的刚性冲击。     

一种新型3自由度并联机构运动学分析

首先建立3-PSS机构的位置方程,根据方程的特点,将该机构简化为一简单的等效机构,进而求出机构的位置正、反解的解析表达式。最后根据该机构的工作空间的特性,考虑了铰链摆动角的限制条件,给出了工作空间的解析式。本文所得的结果是进行3-PSS机构的其它特性分析和开发并联机构装备的基础。     

双足磁吸附五自由度爬行机器人运动学模型构建及求解

由于应用于特种行业及复杂工程领域的爬行机器人研究的重要性,在设计出一种双足磁吸附五自由度爬行机器人机械系统的基础上,以该五自由度爬行机器人的机构为研究对象,运用D-H参数法进行其运动模型构建,并通过矩阵变换,推导出了该机器人的正运动学解的齐次矩阵,并通过数学求解求出其逆解,然后采用MATLAB对该机器人的运动数学模型进行仿真分析,得出其正解和逆解。将仿真结果与计算结果进行对比分析,验证了所建立的五自由度爬行机器人运动模型的正确性。该研究对于开发五自由度爬行机器人的控制系统及控制策略,以及它在具体工程实践中的应用具有重要的研究基础作用。     

基于BP神经网络5 P4R并联机构位置正解研究

并联机器人机构位置正解问题是机器人机构的应用基础也是运动学研究中的难点之一。针对数值法和解析法的复杂和求解难度以及有时求解的不唯一性,提出了一种多层前向神经网络求解3自由度5-P4R并联机构位置正解的方法。将位置反解作为训练样本,采用学习率可变的BP算法,实现了从驱动工作空间到动平台变量空间的非线性映射,从而得到并联机构运动学正解值。最后给出一组仿真实例,可以看出此方法的有效性与可行性。     

两平移一转动并联机器人的控制研究

结合中医传统推拿手法,设计了一种两平移一转动的三自由度的并联机构中医推拿机器人.该机器人不仅能模拟中医推拿常用的几种手法,而且结构简单、位置分析求解容易、解耦性强,易于实时控制.在硬件控制回路中,采用模块化处理,使得机器人组装简便,可移植性好,便于错误排查.在软件设计时,运用VC 6.0多线程技术,实现了远程实时监控的功能.其控制界面简洁、友善、操作方便,不易出错,符合医用界面的要求.     

基于差分进化的六自由度并联机构运动学正解

6自由度摇摆台因其具有刚度大、承载能力强、惯性小、位置误差不积累、易于力反馈控制等优点得到了越来越深入的研究与应用。通过分析6自由度并联机构的结构与运动学模型,提出了一种具有全局寻优的基于差分进化的位置正解方法。差分进化方法在充分借鉴遗传进化算法的思想基础上,采用了3个基因的相对信息,可以较好地提升算法的全局寻优能力,而且算法采用实数编码方式更容易在实践中应用。仿真表明了该算法对求解问题起到了很好的全局优化作用。