包装并联机器人结构设计与仿真分析

并联机器人的开发和设计是现在工业机器人的重点内容,本设计针对包装的并联机器人结构,给出并联机器人的优化参数,研究基于工作空间设计要求的结构尺寸优化和设计方法,设计柔性手爪的结构方案。结合空间模拟和运动仿真分析的方式,验证了优化后的并联机器人结构的稳定性、高效性等特点,整个设计过程对柔性包装具有重要意义。     

移动机器人模块化机械臂运动学分析

机械手臂的运动学分析是移动机器人机械臂实现抓取作业的一个关键问题。为成功完成抓取作业,将移动机器人模块化手臂优选为4自由度构型。运用D-H法建立了机器人的运动学方程,基于装备在移动机器人的模块化手臂的运动学研究,建立了机械手臂自主抓取的数学模型,分析手臂的工作空间,并用Matlab仿真验证运动学算法的正确性。建立了视觉与手臂基础坐标系的位姿矩阵,并用实验验证了该构型的运动学结论和位姿转换矩阵的正确性。     

3PSS-PU并联机构设计与工作空间分析

为了解决航空发动机短舱零部件装配中普遍存在的装配效率低、装配精度低、装配过程不可控等问题,设计一种在装配过程中与串联机器人相互协同工作的3PSS-PU并联机构。首先,通过机械构型确定机构位置的输入输出关系,建立运动学正反解方程,开展运动学分析;其次,推导机构的雅克比矩阵和质心速度,实现静力学分析;最后,建立结构位移约束,采用蒙特卡洛法研究机构的可达位姿工作空间。对算法进行Matlab编程求解,结果表明：3PSS-PU并联机构的总体可达高度为36 mm,当动平台距离静平台280～290 mm时,翻转角度和倾斜角度范围最大,动平台绕y轴旋转角度■,绕x轴旋转角度■,满足短舱装配的实际应用场景。     

基于ADAMS的四足机器人运动仿真研究

作为工业机器人的一个主要研究分支,多足机器人具有很强的环境适应性和运动灵活性,正在日益受到重视。应用三维建模软件UG建立了四足机器人的模型,导入到虚拟样机分析软件ADAMS中生成虚拟样机模型,并对四足机器人进行了步态规划,利用MATLAB计算得到机器人关节运动轨迹,导入到ADAMS中,模拟了机器人的实际运动状态,得到其爬行轨迹。利用虚拟样机进行仿真为多足机器人步态规划的研究提供了一种良好的试验方法。     

KUKA-KR210-2机器人运动学及奇异性分析

为实现KUKA-KR210-2机器人的复杂运动控制,完成机器人末端的精准定位,对机器人进行运动学分析及奇异性分析。首先,依据KUKA-KR210-2机器人连杆参数及结构特征,采用标准D[KG-*8] -H参数法建立与厂家一致的机器人坐标系,求解机器人的正运动学;其次,根据机器人满足Pieper准则的特点,采用分离变量法求解机器人的逆运动学;然后,采用微分变换法分析机器人的奇异性;最后,使用MATLAB软件编写运动学求解程序并进行奇异性仿真,将求解结果与KUKA-KR210-2机器人示教盒数据进行对比、验证。结果表明：求解的机器人运动学数据与示教盒数据基本一致,误差在1 mm以内,运动学分析正确;奇异性分析结果符合机器人的结构特征。研究结果可以为KUKA-KR210-2机器人高级运动控制提供技术支持,也可为同类型工业机器人的运动分析及控制研究提供参考。     

矿用液压支架受力分析及运动学仿真研究

液压支架是矿井下“三机”之一,主要应用于支护巷道,保证矿井下综采工作的安全进行。充填式采煤液压支架则是液压支架中的一种,可以实现矿井下综采和充填的同时进行,采矿工作的工况情况极为复杂,这要求液压支架必须具有很好的支护可靠性。现有充填液压支架设计普遍采用提高安全系数的方法设计支架各个部位的结构,导致液压支架总体结构笨重、造价昂贵,井下支护作业效率较低。本文通过建立液压支架运行过程中受力模型,分析液压支架主要构件运行过程中的受力状况,研究液压支架运动学状况。研究表明,该型号液压支架运行过程中前、后排支柱所受荷载是中间支柱所受荷载的四倍多,这为填充液压支架结构优化和工作可靠性提升提供了理论依据。     

关于工业机器人运动学中建立坐标转换矩阵的讨论

工业机器人的各种执行机构通常都属于空间机构 ,在进行工业机器人设计时 ,首先要建立工业机器人中各执行部件与手部在空间的相对位置关系。分析空间机构的相对位置关系 ,就是研究运动机构在空间坐标系中的旋转和平移 ,建立工业机器人执行机构在空间的相对位置关系的数据模型。文中介绍了工业机器人中各机构空间坐标系的形式、建立和转换 ,并对转换矩阵的建立与分析进行了初步探讨。     

并联加工型机器人的坐标变换方法及反解推导过程

分析RBT-6T02P-B型并联加工型机器人的坐标变换方法和反解推导过程,以求解机构的输入与输出构件之间的位置关系。     

一种新的机器人自组网群组运动控制模型

针对现有机器人自组网运动控制模型无法真实反映机器人运动规律的问题,提出一种新的群组运动控制模型(group movement control model,GMCM)。该模型基于机器人通用运动学模型,采用群组控制算法,对传统群组随机运动模型——参考点群组运动模型(reference point groupmobility,RPGM)进行修改,可描述机器人编队解散和集合的运动状态,满足群组分割与合并的需求。进一步实现GMCM模型,并基于GMCM,RPGM,DRGM模型对机器人自组网路由协议进行模拟仿真。结果表明,基于GMCM模型仿真时协议性能有所降低,较为真实地模拟了机器人编队运动,对机器人自组网的研究具有一定的参考价值。     

基于SolidWorks的摄影机器人虚拟设计与运动分析

随着影视摄影技术快速发展,中国影视产业发展规模的日益扩大,传统的人工手动摇臂拍摄技术迫切需要进一步发展。将机器人技术与传统拍摄技术相结合,既可以达到拍摄质量要求,还可以提高拍摄效率,应用SolidWorks软件对摄影机器人进行虚拟样机设计,并利用motion模块对机器人进行运动仿真,缩短了设计周期,节约了研发费用,为日后进一步研制提供理论依据。〖HJ4mm〗     

CMAC与非线性PID复合控制器在机器人中的应用

针对工业机器人是一个复杂的非线性■强耦合■多变量的动态系统,提出了CMAC与非线性PID复合控制器设计。该控制器由非线性PID反馈和CMAC前馈2部分构成,可消除初始输出力矩过大的弊端。采用非线性PID控制器替代经典PID控制器,因非线性积分环节可以随误差的变化进行调整,从而可以提高其自适应性和鲁棒性。CMAC学习速度快,网络收敛所需的训练次数少,可有效地用于机器人实时在线控制。仿真结果表明该设计方法具有有效性和可行性。     

基于SolidWorks的摄影机器人虚拟设计与运动分析

随着影视摄影技术快速发展,中国影视产业发展规模的日益扩大,传统的人工手动摇臂拍摄技术迫切需要进一步发展。将机器人技术与传统拍摄技术相结合,既可以达到拍摄质量要求,还可以提高拍摄效率,应用SolidWorks软件对摄影机器人进行虚拟样机设计,并利用motion模块对机器人进行运动仿真,缩短了设计周期,节约了研发费用,为日后进一步研制提供理论依据。     

基于ADAMS/View的双横臂独立悬架的运动学仿真分析

采用虚拟样机技术,借助于ADAMS/View软件这个操作平台,针对某轿车的双横臂独立悬架建立了多体动力学模型并对其进行运动学仿真分析,获得了前轮定位参数(前轮外倾角、前轮前束值、主销内倾角及主销后倾角)随车轮上下跳动的变化规律,为汽车悬架系统的优化提供了良好的理论依据。     

基于改进的蚁群算法的移动机器人路径规划

针对移动机器人路径规划中的传统蚁群算法收敛精度低、易陷入局部最优等问题,提出一种改进蚁群算法。首先,对算法的转移概率进行改进,加入转向代价,减少不必要的转折,并针对启发函数启发性能不够强,对路径启发信息进行改进;然后,提出一种自适应的参数调整伪随机状态转移策略,动态改变参数值,避免过早陷入搜索停滞,增强搜索的全面性,同时对信息素更新方式进行改进,调整信息素挥发系数,保持蚂蚁发现最优路径的能力;最后,通过Matlab与其他算法进行对比分析。仿真结果表明,改进的蚁群算法收敛速度快,且路径长度和算法迭代次数有明显减少,能得到全局最优路径。改进蚁群算法具有可行性、有效性,在移动机器人路径规划中有一定的应用价值。