6R焊接机械臂的运动性能及其工作空间仿真

为研究将IRB 4600机械臂改装为点焊机械臂后的运动性能及其工作域,根据结构参数进行建模,通过改进D-H法创建连杆坐标系,推导出运动学方程,利用Robotics工具箱和RobotStudio验证了方程的正确性。采用蒙特卡罗法对执行器有效焊接工作域进行分析,用剖切的方式同时研究了工作域外部与内部各部分剖切点云图。对该机械臂进行规划焊接任务的实验仿真,验证了机械臂改装设计和运动规划的可行性及有效性。

多关节机器人工作空间仿真方法

多关节机器人的工作空间是反映机器人运动能力的一个重要指标。提出了一种简化的多关节机器人工作空间仿真方法,可以不用求解正运动学方程,只要根据简单的机器人关节变换参数就可以通过仿真迅速得到其运动空间。以Brokk50机器人为例,首先建立其D-H变换坐标图并确定变换参数,然后以Matlab为仿真工具建立仿真模型并验证参数正确性,最后运用提出的新方法快速求出其运动空间。从而能够为多关节机器人的设计改进、遥操作和轨迹规划等工作提供参考。

6R拇指关节康复机器人工作空间仿真与分析

本文以剖析人手解剖学为理论依据,设计了一种新型6R串联拇指关节康复机器人机构。该机构按照正常人体拇指的基本尺寸范围,对拇指康复机构进行了数学建模。然后通过Matlab软件中的机器人工具箱模块——Robotics Toolbox建立仿真模型并验证参数正确性,最后运用蒙特卡洛法快速求出其工作空间。从而能够为拇指康复机器人机构的运动性能分析和轨迹规划等提供理论依据。

基于MATLAB的微电驱串联机械手工作空间域解算与仿真

文章介绍一种可用于小型管道和容器焊接以及内壁焊接质量检测的新型机械手——微电驱串联机械手,探索了一种实用的串联机械手工作空间域的仿真方法。通过机械手结构分析,建立机械手连杆坐标系,确定连杆参数,得到连杆变换的D-H(Denavit-Hartenberg)矩阵,建立机械手的数学模型,然后应用MATLAB求解机械手运动学正解,仿真得到机械手工作空间域。通过仿真验证了机械手结构设计的合理性。

七自由度模块化机械臂工作空间优化研究

针对两种长度相同构型不同的七自由度模块化机械臂,研究其工作范围的空间优化问题。首先运用了DH法则进行手臂结构建模,得到了正运动学模型并分析了位姿变换矩阵;在模拟仿真软件的基础上,构造了双臂的结构,利用蒙特卡罗方法求解了工作空间,并利用软件绘制了两种手臂构型的三维工作空间;最后利用数据指标对比分析两种手臂构型的工作空间以及结构效率,比较了两种机械臂构形的差异,获得最优构型,为进一步研究机械手最优构型以及优化工作空间奠定了基础。

航空发动机叶片原位打磨机构设计及运动学研究

分析了中压压气机叶片原位打磨工作自由度需求,设计了一款钢绳驱动、离散弹性脊骨支撑的原位打磨机构。采用几何分析方法,建立了驱动钢绳长度与脊骨弯曲角之间的正、逆运动学模型;根据D-H约定下的坐标变换,建立了弯曲角与末端打磨点空间位形之间的正、逆运动学模型。基于蒙特卡洛方法,对末端打磨点可达工作空间进行了仿真分析,并通过比较规划轨迹点与实际轨迹点之间的位置偏差,对运动学模型进行了验证。仿真结果表明:所设计机构的空间可达性满足中压压气机叶片原位打磨需求,其运动学模型准确,能够保证较高的末端定位精度。

连续型经狭窄腔检测机器人结构设计及运动学分析

为了解决经狭窄腔对内部目标进行多自由度大范围检测的难题,设计了一种新型线驱动连续型机器人.首先运用几何分析对该机器人进行建模,研究了单组关节的驱动空间、关节空间和操作空间之间的运动学映射定量关系,并对其工作空间进行了分析.针对2组关节协同运动时存在的耦合问题,提出了一种新的运动学解耦算法,并对线驱动连续型机器人单组关节和2组关节运动学特性进行了仿真研究.结果表明:所设计的连续型机器人能够经狭窄腔实施大范围空间的多自由度检测作业,具有良好的弯曲性能,其单组关节最大作业半径为99.33 mm;所提出的解耦算法简明有效,为经狭窄腔对内部目标进行多自由度大范围检测的线驱动连续型机器人系统的研制奠定了理论和技术基础.

水下双功能机器人的机械手设计与分析

随着核电业的快速发展,核电站对水下机器人的使用要求不断提高,并逐渐催生出一种水下爬行与潜浮双功能机器人,在此基础上提出一种水下爬行与潜浮机器人通用的机械手设计方案,通过正逆运动学分析、机械手工作空间的求解与仿真以及基于SolidWorks运动仿真模块的仿真与计算,验证了该机械手设计方案满足要求以及搭载在爬行式和潜浮式机器人上作业的要求。建立了运动学模型,得到了运动学特征方程,解出了机械手运动学正解和逆解,以及工作空间仿真系统,为之后的机械手动力学分析、实时控制和轨迹规划提供了重要的理论基础。

用于航空发动机原位检测的连续体机器人运动研究

针对航空维修中传统检测手段难以在原位做发动机狭长内部的检测,及传统单芯柱骨架连续体机器人存在易扭曲、运动精度差及控制困难的问题,对连续体机器人的结构和其中各节对灵活性的差异要求进行了研究。利用有限元分析软件,选取了最优结构,设计了一种交错排列双芯柱结构的冗余自由度连续体机器人;基于几何分析方法,建立了单节、多节连续体机器人正逆运动学模型,分析了驱动空间与关节空间,关节空间与操作空间的相互映射关系,并进行了运动仿真和实验。研究结果表明:所设计连续体机器人的工作空间满足检测要求,其轨迹规划合理,能够准确地完成发动机的检测任务。

移摆送料机器人的运动学逆解研究

以移摆送料机器人为研究对象,建立机器人的运动学方程,采用蒙特卡洛法进行机器人工作空间仿真分析.针对其逆解存在的多解问题,采用封闭解法与遗传算法相结合的机器人逆运动学求解方法进行逆解的分析求解.研究表明,该方法求得的机器人末端位置精度误差不超过0.05mm,满足机器人运行轨迹的精度要求.

面向禽类胴体分割的3P2R混联机器人运动学研究

为了满足禽肉市场需求,提高禽肉加工生产的效率,根据禽肉加工工艺的要求,设计一种轻型并联机器人。根据机器人的结构特点建立机器人坐标系。将机器人的坐标系分解为并联和串联两部分。对机器人的并联部分和串联部分进行运动学正反解分析,并将两部分的正反解合并,完成机器人整体的运动学分析。并利用计算机仿真软件对设计的机器人进行工作空间仿真。