Kinematics and dynamics analysis of a three-degree-of-freedom parallel manipulator

Kinematics and dynamics analyses were performed for a spatial 3-revolute joint-revolute joint-clylindric pair（3-RRC） parallel manipulator.This 3-RRC parallel manipulator is composed of a moving platform,a base platform,and three revolute joint-revolute joint-column pair chains which connect the moving platform and the base platform.Firstly,kinematics analysis for 3-RRC parallel manipulator was conducted.Next,on the basis of Lagrange formula,a simply-structured dynamic model of 3-RRC parallel manipulator was derived.Finally,through a calculation example,the variation of motorial parameters of this 3-RRC parallel manipulator,equivalent moment of inertia,driving force/torque and energy consumption was discussed.The research findings have important significance for research and engineering projects such as analyzing dynamic features,mechanism optimization design and control of 3-RRC parallel manipulator.     

柔性并联机器人的研究进展

根据掌握的大量文献资料,对柔性并联机器人的构型、机构性能、运动学、动力学和控制策略等几个领域的主要研究成果进行了系统总结。指出了在柔性并联机器人动力学建模和控制研究中应解决的主要问题,以明确进行研究的方向。文章对柔性并联机器人的系统分析和控制研究等的进一步开展,具有一定的参考价值。     

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。     

基于遗传算法的平面欠驱动机器人模糊控制

以平面欠驱动机器人为研究对象,对其运动控制问题进行了研究,提出了一种基于遗传算法的模糊控制新方法.控制目标为实现欠驱动机器人的任意位置控制.控制器直接以关节角度误差变量作为模糊控制器的输入,引入遗传算法对模糊控制规则和隶属度函数同时进行优化,进而得到最优模糊控制系统,最后进行数值仿真,仿真结果表明所设计的控制器能快速精确的实现2自由度及3自由度欠驱动机器人的任意位置控制,且具有很好的稳定性.     

3-(R)RC并联机器人动力学分析

对一种空间3自由度并联机器人(3-RRC并联机器人1进行动力学分析.此并联机器人的机构由一个动平台和一个静平台通过3个同样的转动副一转动副一圆柱副支链组成.基于Lagrange方程导出3-RRC并联机器人的动力学模型,并分析此并联机器人的动力学特性.通过一个算例,讨论3-RRC并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律.结果表明,对于给定的运动规律,机构位形对系统的等效转动惯量和驱动力/力矩的影响很大.研究对进一步分析3-RRC并联机器人的动态特性、机构优化设计和系统控制等实际工程应用具有重要意义.     

3-R-RR并联机器人动力学分析

文章基于Lagrange方程导出了3-RRR并联机器人的动力学方程,分析了此并联机器人的动力学特性。通过算例讨论了3-RRR并联机器人的等效转动惯量、驱动力／力矩和能耗的变化规律。本文的研究内容可为3-RRR并联机器人的动态性能分析、机构优化设计、系统控制等实际应用提供有益指导。     

柔性并联机器人频率特征分析

为了描述柔性并联机器人的弹性动力学性能,分析了机器人振动频率的特征.计算了机器人在整个运动过程中的频率,绘制了机器人在工作空间内的基频图,可用于选择机器人的工作位置,以避免产生共振或低阶谐振.讨论了频率求解精度、收敛性与单元横向弹性位移型函数以及单元数量之间的关系.计算实例表明,不同位形的机器人的频率差别很大.在奇异位形处,基频为零.研究频率特性可为柔性机器人的分析、设计、控制提供指导.     

3自由度并联机器人的运动学与动力学分析

对一种空间 3 自由度并联机器人(3-RRS 并联机器人)进行运动学和动力学分析.此并联机器人的机构由一个动平台和一个静平台通过3个同样的转动副一转动副一球面副的支链组成.完全描述此并联机器人动平台的位置和姿态需要6个变量,即平台上一参考点的3个位移和3个转角.由于此并联机器人拥有2个转动自由度和1个移动自由度,所以,在动平台的6个位姿变量中只有3个变量是独立的.首先,推导此种并联机器人动平台的6个位姿参数之间的约束关系,给出这些变量之间的解析表达式.然后,基于Lagrange方程建立此并联机器人的动力学模型.在此基础上,通过算例分析驱动构件角速度、驱动力/力矩和能耗的变化规律.这些内容为进一步研究此种空间并联机器人的动态性能、机构优化设计和系统控制等都有非常重要的意义.     

3-RRS柔性并联机器人的振动特性分析

基于有限元法、Lagrange方程和运动协调条件,建立了3-RRS柔性并联机器人的弹性动力学模型。分析了含有Rayleigh阻尼的3-RRS柔性并联机器人的振动特性。通过算例,揭示了系统阻尼固有频率与模态衰减系数的变化规律。研究3-RRS柔性并联机器人系统的振动特性可为此类机器人的机构优化设计、控制和工程应用提供指导。     

柔顺机构的研究进展

柔顺机构是利用自身柔性构件的弹性变形来转换力、运动或能量的一种新型机构.经过20多年的发展.柔顺机构已成为现代机构学的一个重要分支,并在许多领域得到了应用.根据掌握的大量文献资料,对柔顺机构的静力学、运动学、动力学、优化设计和应用等几个领域的主要研究成果进行了系统总结,分析了柔顺机构存在的问题,并对其发展方向进行了展望.