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平面3-RRR并联机构的自激振动实验研究 被引量:1
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作者 刘胜 邱志成 张宪民 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期24-30,67,共8页
从平面3-RRR并联机构的位形和关节驱动两方面,研究了位形的奇异性和驱动电机的伺服增益对机器人自激振动现象的影响.首先建立了平面3-RRR并联机构的运动约束方程,求导得到速度约束方程和加速度约束方程,给出位置、速度、加速度的正、逆... 从平面3-RRR并联机构的位形和关节驱动两方面,研究了位形的奇异性和驱动电机的伺服增益对机器人自激振动现象的影响.首先建立了平面3-RRR并联机构的运动约束方程,求导得到速度约束方程和加速度约束方程,给出位置、速度、加速度的正、逆解,利用速度雅可比矩阵分析奇异特性;然后搭建了实验系统,分析驱动电机的控制原理,分别测试在奇异位形和非奇异位形的自激振动,通过传感器测试驱动关节的位移、速度和加速度,并进行正解得到动平台的位置和加速度,正解得到的加速度与动平台实测加速度吻合较好;最后通过调整驱动电机的伺服增益避免了非奇异位形处的自激振动. 展开更多
关键词 机器人 平面3-rrr并联机构 自激振动 奇异性 伺服系统
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考虑干涉的平面3-RRR并联机构的最优化工作空间设计 被引量:5
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作者 陶宗杰 安琦 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期239-244,共6页
根据干涉对平面机构工作空间的影响,利用避免干涉设计方法,以平面3-RRR型并联机构为研究对象,建立了一种具有最大化工作空间的新型平面3-RRR并联机构,并对该机构进行数学建模分析。在建立杆件的运动模型的基础上,得到了机构干涉产生的条... 根据干涉对平面机构工作空间的影响,利用避免干涉设计方法,以平面3-RRR型并联机构为研究对象,建立了一种具有最大化工作空间的新型平面3-RRR并联机构,并对该机构进行数学建模分析。在建立杆件的运动模型的基础上,得到了机构干涉产生的条件,通过数值计算方法,得到杆件形状系数α1和α2变化对平面并联机构空间范围的影响规律。数值模拟了该新型平面机构的工作空间范围曲面,计算绘制了空间干涉范围图形。此外,使用解析方法对该机构的奇异位形进行了分析。解决了最小化机构运动干涉的问题,对机构运动空间进行了最优化,该最优化设计方法也可以应用于其他平面机构。 展开更多
关键词 工作空间 平面3-rrr并联机构 干涉 优化方法
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遗传算法优化的运动冗余3-PRRR平面并联机械手控制研究 被引量:8
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作者 邓小芳 高锐 孙贵生 《中国工程机械学报》 北大核心 2019年第5期407-412,418,共7页
针对传统3-RRR平面并联机械手在奇点位置需要致动力矩无限大,无法实现平滑轨迹跟踪的问题,提出平面3-PRRR冗余并联机械手构形,基于雅可比矩阵方法建立了机械手的致动力矩模型.为避免运动奇点,提出一种利用二进制编码遗传算法,实现运动... 针对传统3-RRR平面并联机械手在奇点位置需要致动力矩无限大,无法实现平滑轨迹跟踪的问题,提出平面3-PRRR冗余并联机械手构形,基于雅可比矩阵方法建立了机械手的致动力矩模型.为避免运动奇点,提出一种利用二进制编码遗传算法,实现运动冗余平面并联机构跟踪期望轨迹的最小驱动力矩的优化方法.通过数学软件Matlab/Simulink对直线运动轨迹的非冗余3-RRR机械手、1-DOKR、2-DOKR和3-DOKR冗余机械手进行仿真,并进行了对比分析.结果表明:在轨迹上通过奇异点时,冗余机械手的输出力矩为较低的有限值,其致动力矩远低于非冗余机械手,随着自由度的增大,致动力矩进一步减小,最小致动力矩仅为原来的5.7%,证明了运动冗余的有效性. 展开更多
关键词 运动冗余 平面并联机械手 遗传算法 致动力矩 3-PRRR
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3-DOF平面并联机器人的类型分析与运动学 被引量:1
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作者 刘平安 方跃法 《机床与液压》 北大核心 2005年第9期14-16,共3页
根据3-DOF平面并联机器人过渡关节为转动关节或移动关节,推知其过渡(关节)变量为转动变量或移动变量,将其分为两种类型,即过渡变量为转动变量的第一类和过渡变量为移动变量的第二类平面并联机器人。并导出了各类型具有的标准运动学模型... 根据3-DOF平面并联机器人过渡关节为转动关节或移动关节,推知其过渡(关节)变量为转动变量或移动变量,将其分为两种类型,即过渡变量为转动变量的第一类和过渡变量为移动变量的第二类平面并联机器人。并导出了各类型具有的标准运动学模型及其解的结构。类型一的运动学正解为一元六次方程,最多有六组解;类型二的为一元二次方程,最多有两组解。反解运动学模型为一元二次方程或有惟一解。 展开更多
关键词 3-DOF平面并联机器人 机构分类 运动学 过渡关节变量
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Control of a 3-RRR Planar Parallel Robot Using Fractional Order PID Controller 被引量:2
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作者 Auday Al-Mayyahi Ammar A.Aidair Chris Chatwin 《International Journal of Automation and computing》 EI CSCD 2020年第6期822-836,共15页
3-RRR planar parallel robots are utilized for solving precise material-handling problems in industrial automation applications.Thus,robust and stable control is required to deliver high accuracy in comparison to the s... 3-RRR planar parallel robots are utilized for solving precise material-handling problems in industrial automation applications.Thus,robust and stable control is required to deliver high accuracy in comparison to the state of the art.The operation of the mechanism is achieved based on three revolute(3-RRR)joints which are geometrically designed using an open-loop spatial robotic platform.The inverse kinematic model of the system is derived and analyzed by using the geometric structure with three revolute joints.The main variables in our design are the platform base positions,the geometry of the joint angles,and links of the 3-RRR planar parallel robot.These variables are calcula ted based on Cayley-Menger determinants and bilateration to det ermine the final position of the platform when moving and placing objects.Additionally,a proposed fractional order proportional integral derivative(FOPID)is optimized using the bat optimization algorithm to control the path tracking of the center of the 3-RRR planar parallel robot.The design is compared with the state of the art and simulated using the Matlab environment to validate the effectiveness of the proposed controller.Furthermore,real-time implementation has been tested to prove that the design performance is practical. 展开更多
关键词 3-rrr planar parallel robot Cayley-Menger determinants inverse kinematic model bilateration fraction order proportional integral derivate(PID)controller bat optimization algorithm.
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Vision-based adaptive control of a 3-RRR parallel positioning system 被引量:5
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作者 YAO Sheng LI Hai +1 位作者 ZENG Lei ZHANG XianMin 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第8期1253-1264,共12页
The macro positioning stage with high-precision and rapid positioning ability plays a crucial role in the macro-micro combination positioning system. In this paper, we develop a practical method for the control of a 3... The macro positioning stage with high-precision and rapid positioning ability plays a crucial role in the macro-micro combination positioning system. In this paper, we develop a practical method for the control of a 3-RRR planar positioning system using online vision measurement as feedback. In this method, a monocular vision system is established to accomplish highprecision online pose measurement for the 3-RRR manipulator. Additionally, a robust and operable adaptive control algorithm,which incorporates a fuzzy controller and a PI controller, is employed to achieve precise and rapid positioning of the 3-RRR positioning system. A series of experiments are conducted to verify the positioning performances of the proposed method, and a conventional PI control algorithm is utilized for comparison. The experimental results indicate that using the proposed control approach, the parallel positioning system obtains high precision and shows higher efficiency and robustness, especially for the time-varying positioning system. 展开更多
关键词 adaptive positioning control 3-rrr planar parallel manipulator machine vision-aided system full-closed loop control
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基于ADAMS的并联机器人参数化设计及仿真 被引量:7
7
作者 李彬 郭雯侠 赵新华 《天津理工大学学报》 2009年第6期28-30,共3页
基于ADAMS软件在多刚(柔)体系统分析中的应用,将ADAMS软件应用于平面3-RRR并联机器人的参数化设计与仿真.根据工况的实际要求,通过创建设计点,建立机器人参数化模型,以最小驱动转角为优化目标,利用ADAMS软件对并联机器人的杆长进行参数... 基于ADAMS软件在多刚(柔)体系统分析中的应用,将ADAMS软件应用于平面3-RRR并联机器人的参数化设计与仿真.根据工况的实际要求,通过创建设计点,建立机器人参数化模型,以最小驱动转角为优化目标,利用ADAMS软件对并联机器人的杆长进行参数化设计.通过仿真,得出各杆件参数的变化对主动杆转角的影响灵敏度,通过对影响灵敏度较大的参数进行筛选、修改,以较快的速度,以较少的工作量达到设计目标要求. 展开更多
关键词 平面3-rrr并联机器人 ADAMS 参数化设计 仿真
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平面整体式三自由度全柔顺并联机构拓扑优化构型设计及振动频率分析 被引量:13
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作者 朱大昌 宋马军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期27-33,40,共8页
通过建立并联原型机构的微分雅克比矩阵方程,实现平面整体式三自由度全柔顺并联机构与并联原型机构之间的矢量同构映射。在此基础上,建立平面整体式3-PRR型全柔顺并联机构SIMP(Solid Isotropic Microstructure with Penalization Method... 通过建立并联原型机构的微分雅克比矩阵方程,实现平面整体式三自由度全柔顺并联机构与并联原型机构之间的矢量同构映射。在此基础上,建立平面整体式3-PRR型全柔顺并联机构SIMP(Solid Isotropic Microstructure with Penalization Method)拓扑优化模型,并采用优化准则算法,结合矢量同构映射方程,进行了平面整体式3-PRR型全柔顺并联机构同构构型设计,通过应力分布和前四阶振动固有频率仿真对比研究表明:所采取的拓扑优化设计方法使平面整体式全柔顺并联机构具有一定的均布刚度和较好的振动抑制性能,且对其振动频率的分析可为机构尺寸优化及振型优化提供了重要的依据。同时,微运动特性的仿真表明其与传统并联原型机构之间的运动学同构性一致。该结果对平面整体式全柔顺并联机构的构型拓扑优化设计有实际意义。 展开更多
关键词 平面整体式三自由度全柔顺并联机构 微分矢量同构映射 拓扑优化 振动固有频率
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平面并联机构位置正解的改进粒子群算法 被引量:1
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作者 韩朝晖 《机械传动》 CSCD 北大核心 2008年第2期39-42,共4页
根据杆长约束条件,给出了求解3-RPR平面并联机构位置正解的无约束优化模型。针对标准粒子群算法容易陷入局部极值、进化后期收敛速度慢等缺点,提出了一种基于新的差异度评价指标的改进粒子群算法——自适应变异粒子群算法。采用自适应... 根据杆长约束条件,给出了求解3-RPR平面并联机构位置正解的无约束优化模型。针对标准粒子群算法容易陷入局部极值、进化后期收敛速度慢等缺点,提出了一种基于新的差异度评价指标的改进粒子群算法——自适应变异粒子群算法。采用自适应变异粒子群算法求并联机构位置正解中的优化问题。数值实例表明,改进粒子群算法能求出全部装配构型,且收敛速度较快、精度较高。 展开更多
关键词 3-RPR 平面并联机构 位置正解 粒子群算法 自适应变异
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3-PPR平面并联机构的工作空间分析 被引量:5
10
作者 高晓雪 梅瑛 李瑞琴 《机械传动》 CSCD 北大核心 2014年第2期90-92,共3页
对3-PPR平面并联机构利用闭环矢量方法进行了位置正解和位置逆解的分析,建立了该机构的位置正、逆解方程,求出了简单位置正解和逆解的结果。采用MATLAB编程得出了该机构的工作空间,发现输入量的伸长范围和中间杆的伸长范围是影响工作空... 对3-PPR平面并联机构利用闭环矢量方法进行了位置正解和位置逆解的分析,建立了该机构的位置正、逆解方程,求出了简单位置正解和逆解的结果。采用MATLAB编程得出了该机构的工作空间,发现输入量的伸长范围和中间杆的伸长范围是影响工作空间形状和大小的主要因素。该研究为3-PPR平面并联机构的动力学研究、优化设计等进一步研究奠定了一定的理论基础。 展开更多
关键词 3-PPR平面并联机构 位置正解 位置逆解 工作空间
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平面3-PRP型并联机构运动学及奇异性分析 被引量:2
11
作者 安梓铭 朱大昌 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第2期44-46,共3页
平面3-PRP型并联机构在平面上具有3个结构对称的支链形式,每个支链由一个移动副(P)连接基座、1个移动副(P)与动平台相连接,2个移动副通过转动副(R)所连接。采用矢量分析方法对3-PRP型并联机构运动学正/反解进行求解,并基于雅克比矩阵对... 平面3-PRP型并联机构在平面上具有3个结构对称的支链形式,每个支链由一个移动副(P)连接基座、1个移动副(P)与动平台相连接,2个移动副通过转动副(R)所连接。采用矢量分析方法对3-PRP型并联机构运动学正/反解进行求解,并基于雅克比矩阵对其速度和奇异性各向同性配置进行分析。仿真结果表明,3-PRP型并联机构在工作区域内无奇异位形,并可通过运动参数的调节提高运动精度。 展开更多
关键词 平面3-PRP并联机构 位置正/反解 运动学分析 奇异位形
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