基于Matlab的机器人运动学及动力学分析

以六自由度工业机器人为研究对象,利用D-H法对该机器人的运动学进行分析,并推导出运动学方程;运用拉格朗日建立出机器人动力学方程,并采用Matlab进行了运动学与动力学仿真,为后续六自由度工业机器人动态特性及控制研究打下基础。     

冗余自由度机器人性能指标的二次特性及其优化方法

指出了冗余自由度机器人优化的多种性能指标及其加权综合指标对单个关节的关节加速度具有二次抛物线关系。由此，提出一种通过对抛物线插值寻求综合性能最优解的方法。同时，本文还将冗余自由度机器人运动学和动力学求优化解的过程，转化为非冗余自由度机器人运动学和动力学求解，以便直接利用各种高效率的非冗余自由度机器人计算方法。     

冗余自度机器人性能指标的二次特性及其优化方法

指出了冗余自由度机器人优化的多种性能指标及其加权综合指标对单个关节的关节加速度具有二次抛物线关系。由此，提出一种通过对抛物线插值寻求综合性能最优解的方法。同时，本文还将冗余自由度机器人运动学和动力学求优化解的过程，转化为非冗余自由度机器人运动学和动力学求解，以便直接利用各种高效率的非冗余自由度机器人计算方法。     

基于模糊滑模控制的工业机器人运动不确定性分析

针对工业机器人运动学和动力学不确定性的问题,在分析工业机器人运动学和动力学模型的基础上提出了一种模糊滑模变结构控制方法。基于滑模变结构控制原理设计了一种工业机器人滑模变结构控制器。采用模糊逻辑系统补偿运动不确定性造成的跟踪误差,以提高跟踪精度,消除系统"抖振"的影响,并利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性。最后基于二自由度工业机器人进行了仿真分析,仿真结果表明:在机器人运动参数无法精确确定的情况下,模糊滑模控制器仍具有较好的跟踪性能、快速响应特性和鲁棒性。     

基于Pro/E与RecurDyn的履带式管道清洗机器人的联合仿真

利用Pro/E和RecurDyn软件分别建立履带式管道清洗机器人的主体模型和履带系统模型以及路面模型,并在RecurDyn中进行了模型实体装配。运用多刚体动力学仿真软件RecurDyn进行了动态仿真分析,获得并分析了清洗机器人工作时运行的速度、驱动轮转矩、机体重心竖直方向振动加速度曲线,为以后履带式管道清洗机器人的进一步研究及应用奠定了基础。     

负重外骨骼机器人液压驱动系统的初步设计

该文首先介绍了负重外骨骼机器人的工作原理及其液压系统的组成,并在此基础上初步设计了液压系统的原理图.借助动力学仿真软件ADAMS,对负重外骨骼机器人进行了运动学动力学仿真,然后根据仿真结果重点确定了液压缸的关键技术参数,为液压缸元件的选型提供了依据,而且还为负重外骨骼机器人人机协调性控制研究奠定了可靠的理论基础.     

液压作动的四足机器人动力学分析及运动仿真

采用液压能代替传统的电能驱动机器人,其功率密度高、控制算法简单,可以克服电机输出转矩小的问题,使得机器人负重成为可能。文中建立了2自由度单腿的拉格朗日动力学方程,进行运动学反问题的求解,得到了在一个运动周期内两液压缸的驱动力的变化规律,并利用三维造型软件SolidWorks和动力学仿真软件ADAMS进行仿真,为负重机器人的结构优化和后续研究工作提供了有价值的参考。     

基于MATLAB六轴喷涂机器人运动仿真研究

喷涂机器人的运动学研究是动力学控制和轨迹规划的理论基础。为对喷涂机器人的运动学进行具象化研究,以埃夫特公司提供的GR6150型喷涂机器人为研究对象。GR6150型机器人是一款六轴喷涂机器人,也是应用非常广泛的多自由度喷涂机器人。根据机器人外形结构,采用D-H法建立坐标系,对GR6150型机器人进行正、逆运动学求解和分析。利用Matlab对GR6150型机器人建立机器人六轴连杆模型,同时对机器人进行正运动学仿真分析,从而验证了运动方程的合理性和连杆模型的正确性。该研究为验证六轴机器人的运动学研究提供了有效方法,也为动力学研究奠定了理论基础。     

四连杆变形履带式机器人的越障性能分析

提出了一种基于四连杆机构的微小型履带式机器人结构,通过履带变形实现了机器人重心的偏移,有利于机器人的越障。采用数值计算方法着重分析了其翻越垂直路障的性能,并使用RecurDyn进行了虚拟样机运动学仿真。仿真结果和物理样机试验表明,机器人具有良好的垂直障碍通过能力。     

基于RecurDyn的扶梯驱动链系统故障仿真分析

为了研究扶梯驱动链系统的动力学特性及链轮磨损和链条磨损对链传动性能的影响,以链传动运动学理论和多体动力学理论为基础,采用RecurDyn软件建立扶梯驱动链系统的仿真模型,设置空载和负载两种工况,添加磨损故障条件进行仿真分析,得出正常状态和磨损状态链传动特性的变化规律;分析结果表明,磨损后动载荷显著增大。该方法可为扶梯驱动链系统磨损机理研究及故障诊断提供一定参考。     

基于Matlab的喷涂机器人运动学分析

运用改进的D-H法求解了三个腕关节轴线相交于一点的6自由度喷涂机器人的运动学方程,得出了简化的运动学逆解的代数解。在Matlab环境中,用Robotics Toolbox对该机器人进行了仿真建模,不仅证明运动学正、逆解的正确性,还得出了机器人的工作空间,也为后续的动力学分析、轨迹控制奠定了基础。     

基于BP神经网络的机器人逆运动学新算法

以瑞典ABB公司生产的IRB140型小型工业机器人为例,对空间六自由度多关节机器人进行了运动学分析,建立了该类型机器人的运动学模型,并提出了一种基于BP神经网络改进算法的机器人逆运动学的求解方法。对IRB140型机器人的仿真研究表明,用此改进的BP神经网络算法反解机器人运动学不仅求解过程简单,学习收敛速度快,还可以避免传统反解方法中的许多棘手问题。     

基于Pro/E与Simulink的Delta并联机器人运动仿真

针对"三自由度并联机器人的运动空间比传统六自由度并联机器人受到更多约束,以及其运动特性也更加复杂"的问题,将可视化运动仿真分析技术应用到并联机器人的研究上。以三自由度Delta并联机器人为例,在复杂轨迹下其整体位姿难以直观想象;为了便捷、高效地实现Delta并联机器人可视化运动仿真分析,结合SimMechanics Link接口软件,以Pro/E与Simulink/SimMechanics为仿真开发平台,提出了采用三维模型转换成SimMechanics模型的建模方法,并建立了SimMechanics模型,进行了仿真。研究结果表明,该方法能够直观地对Delta并联机器人进行可视化运动仿真分析,进而可为并联机器人机构的选型及优化、控制器的设计提供参考依据。     

五自由度串联机器人运动学正反解仿真研究

介绍了基于ADAMS的5自由度串联机器人运动学正、反解仿真方法,给出了一种有效的仿真多自由度串联机器人反解的驱动函数构造方法,并用ADAMS强大的运动仿真功能、函数、测量及曲线处理功能,对5自由度机器人进行了运动学正反解仿真运行及分析。为机器人运动控制及优化设计提供参考依据。     

基于工业机器人的激光三维成型堆积加工虚拟技术研究

在机器人运动学分析基础上,结合激光加工的特点并利用MATLAB的GUI(图形用户界面)功能设计出多自由度三维激光加工工业机器人虚拟仿真软件,实现3到6关节多自由度机器人的运动仿真,并通过云图给出机器人的工作空间,通过仿真完成基于工业机器人的激光成型堆积工作过程的规划,从而更好的指导现场加工,并在此基础上利用VC++实现了基于OpenGL(开放三维图形开发库)的激光三维成型堆积加工过程的仿真。     

危险作业机器人机械臂设计及其运动学分析

从危险作业机器人的任务需求出发创新设计了一种带有平移自由度的六自由度机械臂,建立了机械臂的虚拟样机模型,机械手工作域的仿真分析表明较好的满足了设计要求。同时,运用D-H法建立机器人的连杆坐标系,进行了正向运动学分析,推导出机械臂的运动学方程以及手爪坐标系相对于基坐标系的位姿矩阵,针对运动学方程的特点,提出了解析法和基于正向运动学分析的可行解估计法相结合的试探搜索算法进行逆运动学求解,实例分析和编程验算表明该方法稳健可靠,计算精度和处理速度能够满足机器人实时在线控制的要求,并且可以应用于机器人轨迹规划和跟踪控制。     

基于I-DEAS的Diamond并联机器人的虚拟样机建造及其运动仿真

对一种命名为Diamond的二自由度高速、轻型新型并联机器人运动学进行分析,并在基于I-DEAS软件的平台上进行了虚拟样机建造及可视化运动学仿真,该研究对作缩短机械手的设计周期、提高设计效率有着重要意义,并为其它形式的并联机构设计提供参考依据.     

基于UG和RecurDyn的排爆机器人的精确建模及动态分析

基于UG和RecurDyn软件分别建立了排爆机器人主体模型和履带系统模型,并在RecurDyn软件中进行了实体装配。运用RecurDyn软件对实体模型进行动态仿真,给出了爆炸物重心和整机重心在竖直方向的振动位移和振动加速度曲线,并分析了排爆机器人的平顺性。为机械臂的振动控制研究奠定了基础。     

双足滚轮式溜冰机器人及其运动学建模

首先根据溜冰运动的特点来配置两足溜冰机器人的运动自由度,设计了两足溜冰机器人样机.在此基础上进行了溜冰机器人的运动学及逆运动学分析.采用Denavit-Hartenberg规则建立了溜冰机器人的运动学模型,并求得了运动学逆问题的显式解.