基于MATLAB的HP20机器人运动学分析与仿真

机器人的运动学分析是机器人学的一个重要组成部分,为机器人的动力学分析、轨迹规划和运动控制提供重要依据。以日本安川Motoman-HP20六自由度关节式机器人为研究对象,利用D-H表示法建立该机器人的关节坐标系,确定了关节和连杆参数,推导出正逆运动学方程,并用MATLAB编写求解正逆问题的程序,用MATLAB Robotics Toolbox进行三维建模和运动学仿真。仿真结果表明求解正逆问题的程序正确,机器人结构参数设计合理,可以高效的达到期望位姿。     

SCARA机器人运动学和动力学仿真

因SCARA机器人具有高精度、高速度的优点,被广泛用于装配和搬运等场合,但是对于机器人电机和减速器的选择上存在一些困难,这就需要对机器人的动力学模型进行研究分析。首先通过MATLAB完成运动学规划,得到机器人各关节的运动关系曲线,然后在三维软件中绘制机器人的真实模型,并运用到ADAMS软件中,结合机器人各关节的运动曲线图完成动力学的仿真,获取各关节执行作业任务时的力矩曲线。通过软件联合仿真法的运用,可以模拟机器人的实际运动状况,又能明显缩短设计周期,为机器人电机和减速器的选择提供帮助。     

一种并联机器人的运动学及动力学仿真

以3-RRRT并联机机器人为研究对象,应用ADAMS软件建立其样机模型并利用该模型对并联机器人的运动学和动力学进行了仿真,实现了3-RRRT并联机器人运动学及动力学性能在计算机上的仿真与分析,为实际的样机调试和控制提供了有意义的借鉴。     

油罐清洗机器人运动学及动力学分析

油罐清洗机器人是一种针对油罐罐底油泥实施自动化清洗而研发的特殊机器人。通过建立适当坐标系,运用D-H参数法对其进行了运动学分析,得出末端执行装置位姿方程,运用拉格朗日方法求解得出其整体动力学方程。通过计算机仿真实验,验证了运动学方程和动力学方程的准确性,能够描述油罐清洗机器人的运动特性,在该机器人的运动控制和系统稳定性分析方面具有一定的参考价值。     

Motoman-UP20机器人运动学分析及求解

采用Denavit—Hartenberg坐标变换法建立Motoman—UP20六自由度机器人运动学模型，并将机器人分解为位置结构和姿态结构，利用臂腕分离法对手臂进行逆运动学分析，并在此基础上推导出末端执行器的逆运动学算法，该算法计算量最小，误差也较小，且可利用机器人的示教盒进行快速检验。利用仿真软件Rotsy建立机器人及其工作环境，仿真证明了该方法的有效性。该算法用于对开发机器人离线编程系统具有重要的作用。     

HP99型堆垛机器人的运动分析及其模拟仿真

对ＨＰ９９型堆垛机器人进行了正运动学和逆运动学问题的分析,分别求出了正运动学解和逆运动学解。并在此基础上建立数学模型,应用Ｍａｔｌａｂ软件编程,进行运动学模拟仿真,验证了ＨＰ９９型堆垛机器人运动学正解、反解的准确性和运动的可行性,其仿真结构完全是真实可靠的,为以后的操作提供了数据和运动参考。     

球形壁面爬行机器人的运动学分析与仿真

本文对在球面上爬行的六足机器人的运动学进行了分析,建立了数学模型。通过对机构的运动学正逆问题的求解及仿真程序的编制,为六足机器人的结构优化及步态规划等问题提供了一定的理论依据。     

搬运机器人运动学仿真系统

本机器人仿真系统是为用于浇铸生产线上的搬运机器人研制的。本文在对搬运机器人结构分析的基础上,简要介绍了搬运机器人运动学仿真系统,分析了搬运机器人的运作过程,并从图形学的角度,对机器人动作过程进行了图形仿真,给出了仿真结果。     

写字机器人运动学分析及仿真

介绍写字机器人的主要机械结构及参数,按Denavit-Hartenberg(D-H)方法建立操作臂运动学方程,求出笔端在基坐标系的位姿与关节转动变量之间的关系式.在此基础上,利用MATLAB中的SimMechanics工具箱结合Simulink软件包,建立写字机器人运动学仿真模型.仿真实验表明,该模型可以方便地得到笔端运动轨迹及关节转角值,并可以直观地观察机器人的动态运动过程,有利于机器人的分析和优化设计.     

多运动模式机器人动力学建模及仿真

针对多运动模式机器人单个可变形腿动力学问题进行系统研究,利用Kane动力学分析方法,建立了机器人单个可变形腿的逆动力学模型;借助Maple软件进行仿真,结果表明所建模型的正确性和有效性,可用于单个可变形腿运动控制器的设计;分析了关节转动速度和转动加速度对驱动力矩产生的影响,并分析了各关节驱动力矩中惯性力矩、向心力矩、哥氏力矩及重力矩所占的比例,分析结果有助于进一步规划机构的运动,优化机构设计和选择适当功率的电机。     

6R喷漆机器人的运动学分析与仿真

用Robotics Toolbox对机器人进行仿真建模,编写出机器人末端运动轨迹的可视化程序,完成了喷漆机器人的实时轨迹绘制,直观的了解机器人的工作空间。应用机器人工具箱编写Matlab仿真程序,验证运动学正逆解的正确性,为后续的动力学分析、轨迹控制尊定了基础。     

新型巡线机器人的运动学算法分析

新型巡线机器人单体具有3个转动关节,适用于110kV高压输电线路巡检工作.用常规解法和D-H法分别推导了该机器人的正运动学方程.两种算法推导出的结果实质是一致的.     

介入机器人运动学及轨迹规划研究

针对介入机器人运动学和轨迹规划问题,基于D-H坐标系理论建立了血管介入主端机器人的运动学方程,并对该方程进行了求解;其次,在关节空间内采用五次多项式插值方法,结合介入机器人运动参数对关节轨迹进行了插值计算,实现了对血管介入机器人关节空间的PTP轨迹规划;最后,利用Matlab机器人工具箱建立了该机器人的三维仿真模型,并且对机器人运动学、轨迹规划进行了仿真验证。研究结果表明:该机器人连杆参数设计合理,活动空间适应手术要求,运动学方程准确可靠,在关节空间内利用五次多项式进行轨迹规划保证了机器人运动连续平滑。目前该技术已应用于血管介入手术临床试验中。     

6PTRT型并联机器人运动学分析

6PTRT型并联机器人具有较高的实用价值.根据6PTRT型并联机器人的自身机械特点和机构约束性建立了位置反解模型.提出利用一阶影响系数矩阵,基于位置反解方程,利用位置反解迭代的杆垂直移动距离逐次逼近真实移动距离的思路建立了位置正解模型.这种正解算法基于位置反解,所以相对简单易求.同时,用这种方法所求的解是机构在运动中可以实现的,这对于运动过程中计算机的实时控制和并联机器人的末端位姿的检测具重要的意义.     

七自由度微创手术机器人运动学及其工作空间分析

依据手术机器人的工作特点和设计原则要求,提出了一种体积小巧、结构紧凑的冗余7自由度机器人构型,对具有冗余7自由度串联结构的手术机器人建立了D-H运动学的分析方法,运用MATLAB求出了正解,并代入初始值验证了正解的正确性。采用基于随机概率的蒙特卡罗方法,基于对蒙特卡洛法的掌握,运用MATLAB软件编写程序生成工作空间的云图,据D-H方法可知本课题机器人的运动学方程,代入其末端执行器的位置方程可得整个机器人末端的三维工作空间图,结果表明本机器人工作空间大,可以满足手术要求,为后续机器人的动力学模型、轨迹规划及实时控制功能的实现奠定了基础。     

6R工业机器人运动学算法的改进

针对工业机器人实时控制中存在的运动学模块计算量大的问题,以垂直六关节工业机器人为研究对象,在建立其逆运动学逆解求解模型的基础上,根据机器人几何结构及解的特点,提出了一种逆解优化搜索算法.提出了在笛卡尔坐标空间对位置和姿态进行综合插补的算法;为了方便客户使用,给出了用户任意坐标系的建立方法及姿态的旋转的表示方法;最后,在实验室6R机械手实验平台上验证了该算法的有效性.实验结果表明,该算法可以使机器人在运动过程中,特别是在曲线插补过程中,使机器人各关节平稳变化,避免关节突变,有更高的精度和运行平缓性.     

腿型仿生跳跃机器人运动机理的研究综述

介绍了腿型仿生跳跃机器人研究的意义。主要围绕腿型跳跃机器人运动学和动力学仿生机理，讨论了跑跳动物运动仿生研究的主要问题，简述了跳跃机器人的两种研究方法。     

6R型串联机器人工作空间快速求解方法

针对机器人工作空间求解特点,提出了一种基于Matlab中SimMechanics模型并结合蒙特卡洛法的机器人工作空间求解方法.最后与数值法作了实验对比,证明该方法在求解速度上有很大的优势,并且克服了传统方法中对机器人运动学正、反解的依赖.     

一种新型6-PRRS并联机器人正解研究

介绍了一种新型的6-PPRS并联机器人,位置正解是该并联机器人的重要研究内容,讨论了人工神经网络在其位置正解求解中的应用.在BP网络中,利用位置逆解结果作为样本,经过学习训练,找到输入滑块与运动平台的非线性映射关系,最终求得并联机器人的位置正解.采用迭代计算进行误差补偿的方法,提高正解精度.计算结果表明,该法迭代次数少、精度高,算例验证了解法的有效性与可行性.