一类3-RPS并联机器人构型正解新法

从机器人运动单元和机器人末端运动特征出发，给出了并联机器人的构型正解新方法。采用该方法求解了RPS支链所具有的末端运动特征表达式，分析了三种具有不同支链布置形式的3-RPS并联机器人的末端运动特征求解问题。对相应的运算结果进行了对比分析，得到了一些有益的结论。摘要：从机器人运动单元和机器人末端运动特征出发，给出了并联机器人的构型正解新方法。采用该方法求解了RPS支链所具有的末端运动特征表达式，分析了三种具有不同支链布置形式的3一RPS并联机器人的末端运动特征求解问题。对相应的运算结果进行了对比分析，得到了一些有益的结论。     

一种并联结构的显示器移动支持系统

提出一种基于并联机构的显示器移动支持系统。分析了并联机构运动学模型的正反解,建立了工作空间模型并利用MATLAB对机构参数进行了设计。分析结果对显示器移动支持系统的结构设计和控制系统设计提供了重要理论依据。     

PSS型冗余输入并联机构静力学与运动学分析

提出一种8-PSS型冗余输入并联机构,建立了相应的静力学平衡方程,得出了其力雅可比矩阵;用矢量运算方法建立了其速度雅可比矩阵,验证了PSS型冗余输入并联机构的力雅可比矩阵与速度雅可比矩阵的转置关系,并且与冗余输入的数目无关,通过实例表明了上述结论的正确性。     

基于约束置换的双驱动微夹持器刚度分析

刚度是微动机构重要的性能指标之一,准确且简便的刚度求解方法是进一步对微动机构分析与优化的重要前提。为寻找更优的刚度求解方法,根据结构力学中的力法原理探讨了一种新的刚度求解思路:将微动机构视为超静定结构,并用未知力来置换其冗余约束,转化为相应的静定结构。然后通过位移协调求得未知约束力,对外力已知的静定结构进行位移求解,从而得到微动机构的刚度。同时根据平面型微动机构的结构特点对其进行了规范化与简化处理,最终建立了一种适用于平面型微动机构刚度求解的一般性方法,并实现了基于Matlab的规范化求解程序。最后,为验证该程序的求解精度,应用该程序求解了一种结构对称型双驱动微夹持器的整体刚度。通过与有限元方法分析结果的对比试验,表明该方法的刚度误差控制在5%以内,验证了方法的有效性和高精度特性。     

基于多路线追踪的机器人局部路径规划与实验

为了提高智能送餐机器人局部路径规划的稳定性和实用性,针对在机器人初始姿态与预设路径偏差较大时使用传统纯追踪模型受限的问题,使用多次追踪的方式对传统纯追踪模型算法进行改进。通过建立机器人简化模型,设计多条具有相切几何关系的追踪路线,达到减小前视距离取值的目的,解决了因前视距离取值不当引起的追踪抖动和追踪拟合程度下降的问题,并通过仿真和实验分析,验证了改进后算法的适用性和高效性。     

以刚度为目标的微位移放大模块闭环设计方法

目前全柔性机构的设计一般需要根据经验先估算机构的结构尺寸,再对机构的刚度进行研究。如果刚度不能满足要求,需要再次根据经验调整机构的结构参数。这种设计方法缺乏系统的理论依据,因此以刚度为目标的机构设计存在很大的盲目性且难以实际应用。以一种微位移放大模块为研究对象,提出一种基于刚度目标的闭环设计方法。通过伪刚体模型法建立微位移放大模块的简化刚度模型,根据柔性机构中各个柔性单元之间的几何关系和应变能分布关系确定各柔性单元的刚度性能,并进一步确定微位移放大模块的各结构尺寸。同时开发微位移放大模块刚度的参数化有限元分析程序,基于软件分析结果和机构参数与刚度的关系模型,可以根据精度要求对机构参数进行修正,实现了以刚度为目标的机构参数的闭环设计。     

基于运动特征的并联机器人构型正解

采用运动特征的概念，完整表示了机器人构型中的运动特征信息从基座到末端执行；的传递过程。提出了移动单元、转动单元和螺旋单元等概念，给出部分运算法则及其遵循的运算原则，定义并求解了爿联机器人构型正解问题，最后通过实例验证了上述方法的简便性和有效性。     

一种串联机器人的实时运动仿真

提出一种基于六维计算机输入设备的机器人实时运动仿真方法.六维计算机输入设备采用并联机构原理,将操作块通过六条支链和底座连接,通过探测各个支链上行程开关的开合分布情况,能够准确的判断操作块的三维平移运动和三维旋转运动.给出了将SolidWorks模型导入到VisualC++环境的步骤,以及采用六维计算机输入设备进行实时控制的具体方法.最后分析了一种串联机器人的运动学模型并基于此给出了实时控制的仿真实例.     

一种冗余输入并联机器人的可控性分析

雅可比矩阵是并联机器人输入输出间的重要关系矩阵,能充分反映机器人的运动学性能。通常情况下,并联机器人具有多个运动自由度。为了避免移动和转动两种自由度的不同量纲对分析的影响,基于雅可比矩阵的分解形式,采用条件数倒数对一种冗余输入并联机器人的可控性能进行了研究,能够更贴切的反映并联机器人的位置和姿态运动控制的难易程度。研究的并联机器人采用了对称的支链结构,分析也表明机器人的可控性关于特定平面对称,验证了方法的有效性。     

含冗余支链的二自由度微动平台运动学分析

引入冗余支链设计微动平台,采用并联机构的构型原理分析了微动平台末端能够实现的输出运动特征,保证了引入冗余支链的同时不改变机构的运动学特性。在此基础上给出了中轴线对称布置和对角线对称布置的两种含冗余支链的微动平台结构形式,并采用矢量法分别建立了其运动学模型并给出了实例,分析结果表明对角线对称布置方案在两轴线方向上的驱动特性一致,而中轴线对称布置方案在两轴线方向上表现了非对称性,两种方案适用于不同的应用场合,结论为微动平台的实际选型和参数设计提供了理论基础。