Brokk60机器人机械臂的动力学建模与仿真

通过分析Brokk60机器人机械臂上各个铰链之间以及铰链与机械臂之间的位置关系,建立公共坐标系和机械臂上的连体坐标系,推导出机械臂的雅可比矩阵。对各个铰链之间的受力关系进行分析研究,结合液压缸活塞上力平衡方程,以笛卡尔坐标系为基础建立该机器人的动力学模型。同时还利用ADAMS软件对机械臂在匀速和变加速两种状况下的运动进行仿真分析,得出机械臂各关节铰的受力、力矩以及各质心加速度情况,并以此绘制出曲线图。     

柔性空间机械臂的动力学仿真及控制

介绍了柔性机械臂的基本理论及建模方法,利用有限元软件ANSYS创建机械臂的模态中性文件,并导入到多体系统动力学仿真软件ADAMS中,替换掉机械臂的相应刚性结构部分,进行运动学和动力学仿真,对比分析柔性体对机械臂末端执行器运动精度及动力学特性的影响,再进行ADAMS和MATLAB的联合仿真,在simulink中建立反馈控制方案,实现机械臂末端执行器运动轨迹的精确调控,为空间机械臂的优化设计提供参考和依据。     

SpiderFab空间机械臂系统耦合动力学计算与仿真

SpiderFab型空间机械臂是一种典型的漂浮基空间机械臂系统。为了定量的认识机械臂在运动过程中对基体的扰动影响,并以此为依据设计浮动基体的位姿控制系统,建立了系统的运动学、动力学方程。根据系统动量守恒条件显式的表达出基体与机械臂之间的速度耦合关系,并由此说明基体的位姿变化不仅与机械臂实时关节速度有关,还与机械臂的历史关节路径有关。为了更进一步说明系统内存在的动力学耦合问题,针对一个漂浮基三自由度空间机械臂系统,设计了三组仿真试验。三组不同的关节速度曲线作为输入条件,求解基体关节所受的扰动量。仿真结果证明了计算方法的正确性。     

管柱移运机械臂液压系统仿真

管柱移运机械臂是新型不压井作业装置系统中的一部分,其作用是将水平管柱起升至垂直位置或其逆过程.针对机械臂液压系统的性能要求,对大臂起升过程进行分析并将其简化为阀控非对称缸和定量泵-溢流阀等液压单元,建立系统结构模型.基于AMESim软件搭建大臂起升系统的仿真模型并进行变参数仿真试验.对试验结果进行分析,从而掌握液压系统的动态特性及系统参数随时间的变化情况,为系统的优化及实际液压系统的搭建提供了理论支持.     

煤炭采样机械臂的刚柔耦合动力学建模与仿真分析

基于多体动力学理论和拉格朗日方程,将煤炭采样机械臂中的大臂、小臂、伸缩臂考虑为柔性臂,结合Pro/E,ANSYS和ADAMS分别建立刚性和刚柔耦合模型,在相同驱动函数下对两种运动模型进行分析,仿真得出两种模型变化曲线,对比仿真结果表明,在研究臂架系统时,考虑各个臂杆柔性变形是非常必要的,刚柔耦合建模更符合工程实际,所得到的研究结果为采样臂动力学分析和结构优化奠定了理论基础.     

机械臂系统的动力学建模与分析

机械臂在工业各领域中应用较广泛,目前的发展趋势要求机械臂的材料更轻质、运动精度更高。对机械臂的动力学特性及在工作过程中产生的弹性变形进行研究,通过拉格朗日法建立机械臂系统动力学模型并进行分析。该动力学模型比以往的分析方法更加准确,模型没有舍弃小变形量对模型的贡献,并探讨了不同阶数离散近似弹性变形对动力学模型的影响。仿真表明,选取不同阶数的基函数近似弹性变形对模型求解的准确度影响不大;分析机械臂动力学特性有必要考虑弹性变形对系统的影响。     

绳驱动机械臂动力学建模及ADAMS仿真研究

针对绳的引入造成绳驱动机械臂动力学建模较难获取的问题,考虑绳的单向受力性,研究了绳对机械臂动力学模型的影响、绳子对所有经过的连杆之间的受力情况、预紧力对连杆受力及驱动力矩的影响等方面。在传统刚性机械臂动力学模型基础上进行了归纳,分析了绳子引入对机械臂受力造成的影响;基于递推形式的牛顿欧拉公式得到了完整的绳驱动机械臂动力学模型,并在此基础上分析了施加预紧力对连杆受力及驱动力矩造成的影响;利用ADAMS对三自由度串联绳驱动机械臂进行了仿真。仿真结果表明:理论驱动力矩与仿真力矩基本吻合,说明所建串联绳驱动机械臂动力学模型是正确的;预紧力的施加只会影响各连杆之间的相互作用力,不会改变驱动连杆所需的驱动力矩。     

转动Timoshenko梁的动力学建模及其仿真

本文以转动规范理论建立了单连杆柔性臂Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁分布参数动力学模型,讨论了Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁模型与Ｂｅｎｏｕｌｌｉ－Ｅｌｕｅｒ梁模型之间关系,并对系统仿真结果作出解释。     

漂浮基空间机械臂模糊控制仿真

针对空间机械臂动力学建模和轨迹跟踪控制的复杂性,详细介绍了在虚拟样机技术软件ADAMS里,建立漂浮基空间机械臂的动力学模型、轨迹跟踪模糊PD控制策略及其ADAMS和Matlab的联合仿真.在成功建模的基础上,使用模糊PD控制策略,非常好地完成了漂浮基空间机械臂的轨迹跟踪控制任务.     

六自由度机械臂运动学分析与仿真

针对安川弧焊工业机器人手臂MOTOMAN-MA1400的构型特点,采用D-H法建立了机械臂的连杆坐标系,得到了以关节角度为变量的正运动学方程,利用Matlab进行正逆运动学计算以及机械臂末端点的轨迹规划。为了验证正逆运动学模型的正确性,直观地观察机械臂各部分运动情况,采用Pro-E建立了机械臂的三维实体模型。将角度变量值导入模型,开发了机械臂运动仿真平台。仿真结果与理论计算一致,从而验证了算法的正确性,并完成了机械臂的运动仿真,为机械臂在矿山领域的实际应用提供了理论参考。     

柔性机器人动力学分析与控制策略综述

综述了柔性机器人动力学分析和控制等相关问题,对柔性机器人动力学分析中变形场的离散化、建模方法、近似分析等问题进行了系统分析。详细介绍了被动控制、PID控制、模糊控制、神经网络控制、自适应控制、鲁棒控制、变结构控制、奇异摄动控制和非线性控制等在柔性机器人控制中的应用情况。指出了在柔性机器人动力学建模和控制中应解决的问题,这对包括柔性机器人在内的多柔体系统动力学建模与控制问题的研究有一定的促进作用。     

锻造操作机的可视化刚体动力学仿真

在分析锻造操作机工作原理的基础上,采用ADAMS软件平台,建立锻造操作机的可视化三维数字化模型.考虑锻造操作机自重和外负载影响,对操作机各个部件施加相应的约束和载荷,然后进行多刚体系统的动力学三维可视化仿真,得到了典型工况运动过程中操作机受力的变化情况,并对极限载荷情况进行分析.仿真结果为锻造操作机的零部件合理设计提供了参考依据.     

Iterative learning control scheme for manipulators including actuator dynamics

This paper presents the iterative learning control for the industrial robot manipulators including actuator dynamics. Motivated by human learning, the basic idea of iterative learning control is to use information from previous execution of a trial in order to improve performance from trial to trial. This is an advantage, when accurate model of the system is not available as friction and actuator dynamics, though present in the system, are not modeled to reduce the computational complexity. In this paper different aspects of ILC including the design schemes and control algorithms are covered. The learning control scheme comprises two types of control laws: a linear feedback law and a feed-forward control law. In the feedback loop, the fixed gain PD controller provides stability of the system and keeps its state errors within uniform bounds. In the feed-forward path, a learning control rule/strategy is exploited to track the entire span of a reference input over a sequence of iterations. Algorithms are verified through detailed simulation results on a two DOF robot manipulator.     

基于ADAMS的重载操作机的动力学仿真

通过对锻造操作机工作原理的分析,基于虚拟样机技术,在ADAMS软件中建立了重载操作机整机系统的虚拟样机,对操作机进行动力学仿真分析,得出典型工况下操作机的受力情况曲线.考虑了驱动力大小、大惯量构件、柔性体构件以及附加倾覆力矩等因素对操作机性能的影响,为设计操作机的结构设计提供了理论及数据依据.     

多轴运动控制器研制及其在机械手上的应用

针对数控机床、机械手等系统的发展需要,设计了基于DSP的开放式运动控制器.控制器通过PCI总线与上位机通信,采用DSP和CPLD完成了运动控制功能,实现了机械手关节运动的伺服控制.考虑机械手的动力学特性,设计了单神经元自适应PID控制器,在开放式控制平台上实现了机械手的精确轨迹跟踪.试验结果表明,该系统具有良好的开放性...     

基于FuzzyP+ID的机械臂控制策略研究

提出了一种针对非线性、时变性比较突出的机械臂液压驱动关节的FuzzyP+ ID控制策略.该策略结合模糊控制的思想,在对控制系统的输入输出特性有较深入全面了解的基础上,依据PID控制获得控制经验,形成了模糊控制器的控制规则,解决了传统线性PID控制器难于协调快速性和稳定性之间的矛盾,并设计了FuzzyP+ ID的控制器....     

FMS中六自由度机械手的设计与控制

介绍用于柔性制造系统中的六自由度机械手模型的开发,该机械手采用Pro／E构建实体模型并实现动作模拟和分析,选用舵机驱动机械手运动,由DELPHI编译的调试软件控制机械手程序动作,简化设计,降低成本,达到了预期效果。     

基于AMESim的顶驱液压系统设计及数字化仿真

根据顶驱液压系统工作要求,设计了液压系统的控制回路图。根据顶驱液压系统设计结果,建立顶驱液压系统AMESim仿真模型。根据顶驱液压系统工作要求,对所设计的液压系统的7个动作进行仿真分析,得到7个动作的工作数据。验证设计结果,为液压系统搭建提供了理论基础。     

Design procedure for cuspidal parallel manipulators

In the design of parallel manipulators, a major problem is their reduced operational workspace. This is mainly due to the existence of a complex singularity locus within the workspace. The singularity-free workspace therefore corresponds to only a fraction of the potential workspace, and dimensioning the manipulator is intended to optimize such singularity-free workspace. The singularity locus often divides the workspace into isolated volumes according to assembly modes and working modes. As a result, it is common to restrict the operational space to a simple geometric shape inside a singularity-free workspace. However, it is well known that appropriate motion planning can make the most of a more complex workspace by means of transitions between working mode and/or assembly mode. In this paper, the authors obtain the locus of cusp points in the joint space entity, which will permit non-singular assembly mode changing in cuspidal manipulators. Making use of such entity, the optimum dimensional parameters are obtained which increase the possibility of non-singular transitions while obtaining a maximal, regular-shaped workspace.     

医用机械手设计构想

医用机械手可以代替手术医生或护士的一些格式动作,把医护人员从重复机械的劳动中解放出来,以实现对病人诊治的规范化、程序化和自动化。通过对医用机械手工作原理的分析、结构的设计,构想一种能够模仿人手的某些动作,按照患者的个体治疗差异,编制不同的动作程序,进行各种医疗器械的抓取、传递及回收工作的自动机械装置。