基于MATLAB Robotics Toolbox的UR5机器人轨迹规划与仿真

为了解UR5机器人实时轨迹变化情况,根据Denavit-Hartenberg参数法在MATLAB Robotics Toolbox中利用Link函数建立了UR机器人的三维数学模型,对UR5机器人进行了正、逆运动学求解与理论分析,推导出各个关节角之间的变化关系;利用三次多项式插值法对任意PTP (点到点)之间的空间轨迹规划进行理论分析,并结合MATLAB Robotics工具箱对UR5机器人数学模型进行了空间轨迹规划和仿真,得到了连续变化的轨迹曲线。仿真结果验证了机器人运动学模型的正确性和合理性,为UR系列机器人的进一步研究和应用提供了理论依据。     

8-SPU并联机器人工作空间分析及参数优化

并联机器人工作空间是评价并联机构工作能力的重要指标,而结构参数是影响工作空间的基本因素。通过圆弧相交法求定姿态的工作空间,得到其截面形状,利用梯形积分法计算出工作空间体积。以工作空间体积为目标函数,通过遗传算法对机构的结构参数进行优化,获得了性能优良的结构参数。利用MATLAB软件编程得到了该并联机构的工作空间图,可以更直观观察工作空间的变化,为该并联机构性能的进一步研究和推广应用奠定了基础。     

捡拾机器人机械手运动学分析与仿真

为解决训练场高尔夫球、网球、乒乓球等小球类物体捡拾问题,设计一种五自由度捡拾机器人机械手结构。采用D-H法建立机械手坐标系和参数表,推导出末端坐标系位姿模型,并求解出运动学逆解。运用正运动学分析求解机械手工作空间,证实其空间满足小球类物体目标工作区域。在ADAMS环境中完成虚拟样机的建立,选定目标捡拾点和放置点,根据逆运动学求解结果,对各关节设置相应驱动函数,进行实例仿真验证。结果表明:机械手活动范围在工作空间内,运动规律合理,逆运动学求解正确,能够完成小球类物体捡拾任务。     

四足机器人运动分析及控制算法研究

为实现一种液压驱动的四足机器人稳定行走,针对JQRI00四足机器人进行了步态规划,并推导出其运动控制算法。根据前期对四足机器人的结构设计,建立其运动学模型,得到各关节运动的逆运动学分析。根据JQRI00的驱动特点,对其运动控制算法进行研究。并利用ADAMS对机器人进行仿真。仿真及控制系统实验的结果准确合理,表明所研究的步态规划正确可行,控制算法实时有效,为机器人后期的复杂动作控制提供参考。     

基于LabVIEW VDM的锁螺丝机器人控制系统设计

机器人的高可靠性、重复性及高速特点,极大地提高了自动化线的工作效率和智能化程度。利用基于PC机的Lab VIEW VDM机器视觉识别软件强大的运算能力,配合机器人视觉识别系统实现锁螺丝的连续工作。实践证明,该系统运行安全可靠。     

用于核环境管道维修的宏-微机器人遥控焊接系统的惯性补偿

针对复杂极限环境下的管道焊接维修,提出了一种宏-微结构的机器人遥操作方法进行遥控焊接.通过基于六维力觉传感器的力控制来实现焊前管道装配.为消除宏机器人末端的微机器人运动惯性对力控制的影响,需要补偿在机器人运动过程中微机器人产生的惯性力.研究了宏-微机器人的惯性补偿算法,进行了惯性补偿仿真试验.结果表明,该算法能够消除微机器人的惯性力,补偿最大力偏差不超过2.5 N,补偿力矩精度达到0.3 Nm,满足宏-微机器人管道遥控焊接的精度要求.     

基于ADAMS/View的弧焊机器人运动精度可靠性分析方法

弧焊机器人各部分的传动精度会对焊枪的行走精度产生累积误差,影响焊接质量,因此有效控制其传动精度和各类随机误差成为提高设计质量的关键.文中提出一种弧焊机器人运动精度可靠性分析方法.基于ADAMS/View软件虚拟平台,建立弧焊机器人参数化虚拟试验样机,利用乘同余法编写正态分布伪随机数子函数程序,模拟机构的各种随机误差分布,实现样机的Monte Carlo参数化,从而随机建立虚拟样机进行模拟计算,获取焊接过程动态特性大样本试验数据,统计试验数据并求取其运动可靠度.结果表明,该方法不必建立复杂的机构运动学数学模型,能有效提高设计效率和精度.     

外骨骼可穿戴四肢康复机器人的设计与实现

为了解决患者四肢康复治疗问题,设计了一款基于外骨骼的可穿戴四肢康复训练机器人,可以实现上肢和下肢联合康复治疗,它占地小,便于携带。该机器人由上肢模块、下肢模块和控制模块组成,采用Inventor软件进行三维建模,并对核心支撑部件进行静力学分析,以验证整体结构设计的稳定性和正确性。仿真结果表明:患者可以实现上肢康复和下肢康复联合训练,真正实现了四肢康复训练全方位和立体化,可以满足患者康复训练需求并且具有一定的市场推广价值。     

一种采用自夹紧模糊控制的缆索检测机器人设计

针对斜缆索检测机器人爬升所需夹紧力的特点,设计一种带气动夹紧装置的缆索机器人,能根据缆索机器人自身重力与所攀爬的缆索状态进行夹紧力的自适应模糊控制.气动夹紧机械臂能实时提供合适的夹紧力,在保证检测机器人获得足够摩擦力的同时避免由于夹紧力过大而对缆索造成二次损伤;同时,采用自夹紧技术的机器人,可以调节夹紧机构的气缸行程,实现同一个检测机器人检测各种不同直径和倾斜度的斜拉桥缆索.自夹紧功能的实现对于缆索机器人的结构改进和保护缆索避免二次损伤,具有积极意义.     

钢材打捆包装机器人驱动系统研究

驱动系统是钢材打捆包装机器人的关键部件,它通过驱动辊和盘条之间的摩擦力,实现盘条的送进和抽紧。新设计的驱动系统采用了偏心轴机构,它与弹簧压紧型驱动系统相比,克服了4个压紧辊压力大小不相等的缺陷。通过盘条的屈服极限来求得所需的压紧力,进而确定压紧辊的材料及油缸的安装、选型的基本参数。