一种单电机驱动多指多关节机械手的设计

为了使机械手灵巧、稳妥地抓取物体,设计了一种新型结构的单电机驱动4 指12 关节机械手爪．该手 爪由电机驱动一根十字连杆,其端部分别连接4 个手指的第1 动力连杆;每个手指有3 个指节,由2 个平行四边形 的指节结构确保手指末端做平移运动;每个手指的第2 动力连杆具有延伸滑槽,当第2 动力连杆运动时,经过特别 设计的滑槽在固定支点滑动,可使手指末端匀速运动．该新型的单电机驱动手爪设计方案实现了机械手控制简单、 抓握可靠的目的．     

机械手的运动学分析及在屏幕贴合中的应用

在机械手屏幕贴合项目中,以6关节机械手RV-2F为研究对象,分析结构和连杆参数,采用改进D-H法建立各连杆坐标系和机械手的运动学方程;运用MATLAB Robotics Toolbox建立RV-2F机械手模型,进行关节空间轨迹规划与仿真,实现并分析机械手高速运行的平稳性,满足应用要求。     

仿射非线性系统自学习控制器的研究

提出了一种针对仿射非线性系统的学习控制新算法, 给出该算法收敛性证明．将该算法用于两连杆机械手的轨迹跟踪,仿真结果表明该算法能达 到很高的控制精度．     

自由飞行空间机器人的关节驱动力矩求解算法

本文首先分析了自由飞行空间机器人(FFSR)的速度和加速度关系,在此基础上建立了计算FF SR机械手各连杆的速度和加速度的递推公式;其次基于Luh等人针对地面机器人提出的Newto n-Euler动力学算法,开发了适用于FFSR的关节驱动力矩的递推算法;最后,用计算机仿真 验证了本文提出的关节力矩算法的有效性．     

基于神经滑模的柔性连杆机械手末端位置控制

：为了提高柔性机械手末端位置控制的鲁棒性和精度,提出了一种基于神经滑模的控制策略．首先采 用输入/输出线性化方法将动力学模型部分线性化,使之分成输入/输出子系统与内动态子系统．输入/输出子系统 采用神经滑模控制,内动态子系统采用状态反馈控制器镇定．随后,对控制系统内动态稳定性进行了分析,并在 两自由度柔性连杆机械手控制的仿真试验中得到了满意的结果．试验结果表明,在存在模型不确定性时,该控制 策略提高了控制系统的鲁棒性和控制精度．     

柔性机械手传感器信号处理系统

介绍了双连杆柔性机械手系统中传感器的选用及其信号处理电路的基本构成和工作原理     

仿射非线性系统神经网络自适应控制器的研究及其在机械手中的应用

本文提出了一种利用神经网络逼近具有不确定性及 随机干扰的仿射非线性系统的新算法,采用自适应控制率在线调节网络权值,并基于控制理 论选择控制量以削减噪声干扰．从理论上证明采用该算法后系统全局稳定性．最后将该算法 用于两连杆机械手轨迹跟踪,仿真结果表明该算法具有跟踪精度高,收敛速度快的优点．     

双连杆柔性机械手负载自适应模糊滑模控制

讨论了柔性机械手末端负载变化时的控制问题.应用奇异摄动将双连杆柔性机械手系统分解为慢变、快变两个子系统.提出一种慢变子系统采用自适应模糊滑模控制、快变子系统采用最优控制的混合控制方法.仿真结果表明,该方法不仅能实现柔性机械手轨迹的快速、准确跟踪,有效的抑制弹性振动,并且对负载的变化具有强的鲁棒性.     

双连杆柔性机械手负载自适应模糊滑模控制

讨论了柔性机械手末端负载变化时的控制问题。应用奇异摄动将双连杆柔性机械手系统分解为慢变、快变两个子系统。提出一种慢变子系统采用自适应模糊滑模控制、快变子系统采用最优控制的混合控制方法。仿真结果表明,该方法不仅能实现柔性机械手轨迹的快速、准确跟踪,有效的抑制弹性振动,并且对负载的变化具有强的鲁棒性。     

柔性机械手数据采集与处理系统

本文介绍了清华大学双连杆柔性机械手数据采集与信号处理系统的基本构成和工作原理。同时讨论了一些系统设计中遇到的问题     

航天飞机操作器的运动学研究

本文考虑了航天飞机与操作器之间的耦合运动,建立了航天飞机机器人的运动学方程,并提供了一种新的迭代计算法.使用该方法可方便地认操作器所握住的负载的位置和姿态求解操作器各关节的位移,从而顺利地解决了被认为较困难的运动学逆问题.     

机器人动力学模型矩阵及封闭形动力学模型的分解理论

本文提出了由n个构件组成的机器人开链系统的动力学模型矩阵及封闭形动力学模型的分解理论,从而揭示了机器人动力学模型矩阵及封闭形动力学模型的可分解性;为解决机器人“数字-符号”模型对于机器人末端构件的几何参数和动力学参数发生变化这一情况的失效问题及为在多处理机上形成和求解封闭形动力学模型提供了一个基础。     

二平动自由度高速轻型并联机械手控制技术研究

研究一种二平动自由度高速!轻型并联机械手的控制技术.针对这类机构的结构特点,利用虚位移原理和矩阵奇异值理论,估算出主动关节负载惯量随位形变化的规律.在此基础上,构建了单轴误差反馈控制系统,并通过计算机仿真预估出定增益PID调节器的参数.最后,通过实验验证了参数整定方法的正确性和有效性.􀁱     

Master-slave intelligent robot telepresence system

In this paper, the analysis and design of master-slave intelligent robot telepresence system are discussed. When the operator acts on the master manipulator, the position and attitude information of the master manipulator are gathered by the computer. After calculating and coordinate transforming, the data are send to the computer of the slave manipulator. Then the slave manipulator-PUMA562 robot follows the master manipulator's movement precisely. Six-dimension force/toque sensor(lord cell) is mounted on the slave manipulator. As the master manipulator and the toque on the slave manipulator are different in structure, the force and the slave manipulator should be send to the master manipulator computer and dissociated by the master manipulator computer. Proper ratio of the force on the master manipulator and the force on the slave manipulator is selected, and distribute to the master manipulator joints. So that the operator could feel the force from the master manipulator, which is obtained by the motors of the joints. The proposed control scheme is introduced to a prototype master-slave system and the experimental results show the validity of the proposed scheme.     

机器人操作器惯性参数的计算

本文系统地总结了刚体惯性参数的概念,给出了不同坐标系下惯性参数的变换公式,提出了求解机器人操作器的惯性参数的计算法,提出了用于计算机器人操作器惯性参数的程序包PIPM,给出了具体的计算实例及实验结果.     

A new spatial hyper-redundant manipulator

This work presents a novel hyper-redundant manipulator. Such a manipulator is built with a variable number of tandem-assembled modules. Each module consists of a 3-dof parallel manipulator with asymmetric extremities in which moving platform possesses mixed motions with respect to the base platform. The manipulator's architecture is so simple that the forward position analysis is presented in closed-form solution, more specifically, in echelon-form solution. On the other hand, the velocity and acceleration analyses are carried out using the theory of screws. Finally, a case study consisting of solving the kinematic analysis of a 30-dof hyper-redundant manipulator is presented.     

The kinematics of modular spatial hyper-redundant manipulators formed from RPS-type limbs

This study addresses the kinematics, including position, velocity and acceleration analyses, of a modular spatial hyper-redundant manipulator built with a variable number of serially connected identical mechanical modules with autonomous motions. First, the kinematics of the base module, a three-legged in-parallel manipulator, is formulated using the theory of screws. After that, the results thus obtained, are applied recursively for accomplishing the kinematic analyses of the hyper-redundant manipulator at hand. A numerical exampled is included.     

机器人服务角的分析

本文着重解决机器人绕工作空间内任一点的服务角计算问题.首先,本文分析了服务区的一些性质;其次,讨论了机器人非线性方程组的解;最后,提出了一种求解服务区边界及灵活工作空间特性系数的新方法.     

工业机器人的自校正极点配置控制法

本文提出一种自校正极点配置法进行机器人机械手的位置和速度控制。首先将复杂的机械手系统由一组离散时间的差分方程离散化;然后根据所估计的参数用极点配置法来设计自适应控制器;最后给出了计算机的仿真结果。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.