Delta并联机器人参数优化设计

参数优化是Delta并联机器人设计的主要内容。对Delta并联机器人进行运动学、动力学分析,将雅克比矩阵条件数和单轴最大输出扭矩作为机构操作性能衡量指标进行参数优化,得到机构操作性能最优的尺寸参数。

基于运动学的Delta机器人优化设计

机器人雅克比矩阵最小奇异值与条件数是其工作性能的重要评价指标。因此,针对研发的Delta机器人进行运动学分析,根据Delta机器人雅克比矩阵奇异值随尺度参数的变化规律曲线,确定一组最优设计尺度参数。同时对该Delta机器人进行全域条件数分析,得到Delta机器人操作性能在全域的变化规律,根据这一变化规律能有效地提高Delta机器人的工作性能。通过上述分析能够很好地对Delta机器人进行优化设计。

Delta并联机器人的动力学研究

尺度参数优化是并联机器人设计的最终目标。对研制的Delta并联机器人进行动力学分析,基于虚功原理,建立Delta并联机器人系统的动力学方程,利用奇异值分解理论,以在末端单位加速度下单轴最大输出扭矩在整个工作空间的最大值最小的动力学性能指标作为评价指标,从而获得满足设计需求的一组最优尺度参数。

仿人双足机器人上楼梯仿真研究

以仿人双足机器人为研究对象,运用DH方法分析其机构,通过运动学分析,求解出各个转动关节的转动角度,为该机器人设计了具有周期循环性的上楼梯步态,并把三维实体模型导入到运动分析软件ADAMS中,添加约束驱动等,进行运动学仿真,将仿真结果应用到现实物理样机上,使物理样机实现了人的上楼梯动作。

碳纤维复合材料并联机器人主动臂强度分析

并联机器人主动臂采用了碳纤维复合材料的轻量化设计,结合复合材料层合板相关理论,建立了碳纤维复合材料主动臂的有限元模型,分析了主动臂在极限工况下复合材料各层的应力状况。基于复合材料的单向板失效最小强度比和层间剪切失效系数,对复合材料的主动臂进行校核,结果表明主动臂的复合材料铺层设计满足设计要求。

高速四支链并联机器人的设计与动力学研究

工业机器人广泛应用于拾捡包装行业,该应用场景一般要求机器人具备3个自由度平动和1个自由度旋转的高速运动能力,因此,Delta、Par4等机器人相继应运而生。本文设计了一款高速四支链并联拾捡机器人PicKING,其具备Par4机器人运动支链对称分布的设计特点,还优化了一种适用于该类机器人的新型动平台,使得整体设计具有结构对称、无移动副部件、无内部奇异点等优异机构特点,并针对该机器人采用一种新方法求解运动学问题,以牛顿-欧拉法为基础建立动力学模型,通过ADAMS~?仿真结果验证动力学模型的正确性,为基于动力学模型的控制率设计打下良好基础,最后,通过实验验证了运动学和动力学算法的正确性,展示了PicKING机器人优异的机构运动能力:最大速度可达6m/s,最大加速度可达16g,标准轨迹(25mm×305mm×25mm)运动周期为0.27s。

Delta并联机器人设计分析与实现

为了完成物料的高速捡取作业,设计一种Delta并联机器人,该机器人可按照给定的运动规律在规定的运动轨迹上快速的工作。基于虚功原理,建立其系统的动力学方程,结合实例进行力学分析和数值仿真。结果表明,Delta机器人机构设计合理,数学模型正确,为物理样机的设计制造提供了理论依据。