基于虚拟运动副的开链机构误差建模与仿真

随着农业机器人的广泛应用,其运动精度受到更多关注。作为其基础机构的连杆机构误差建模,传统上大多基于齐次变换矩阵的微分法,建模过程不直观,误差变换矩阵为非齐次矩阵。因此,将串联机构的D-H参数误差等效为虚拟运动副运动的结果,以旋量理论为数学工具,建立机构误差模型;将输出构件的位置和姿态误差分别用移动副旋量运动和转动副旋量运动表示,给出其大小及方向的计算方法。以PUMA560机器人为例,在Matlab下编程进行了误差仿真分析,并使用Adams软件对误差仿真结果进行了验证,2种分析方法只有0.001mm级的差异。结果表明该误差建模与仿真方法正确有效,建模过程直观简便。

两自由度空间RR开链机构的球面三角解法

在合理构建坐标系的基础上 ,利用球面三角的分析方法 ,提出一种研究确定空间RR开链机构角位置及其与机构运动参数和结构参数之间关系的简捷方法 。

二自由度关节型空间开链机构轨迹综合的研究

在对关节型二自由度开链空间机构的末端轨迹分析过程中发现R-R开链空间机构是多输入单输出,其轨迹是一个复杂的空间闭合立体图形,很难直接进行轨迹的识别与综合等难题。针对以上的问题提出了利用Simmechanics仿真计算的方法得到其末端轨迹的点和轨迹图,通过形态学理论提取仿真模拟轨迹图像的特征参数,构建轨迹的电子图谱库。在设计R-R开链机构时应用模糊论将该机构的期望轨迹与已有轨迹进行匹配,从而反求出该空间开链机构的机构参数。最后给出应用实例验证该方法的可行性与优越性。

三自由度空间开链机构轨迹综合的研究

对三自由度关节型空间开链机构的末端点轨迹函数进行研究过程中,发现该空间机构尺寸参数与末端点轨迹函数的谐波特征参数存在内在联系。借助傅立叶级数理论对3R末端点轨迹函数提取特征参数,并在此基础上建立各种基本尺寸型在内的海量数值图谱库。在设计3R空间开链机构时先通过模糊识别理论对期望轨迹特征参数和图谱库中的特征参数进行模糊匹配,从而反求出该空间开链机构的机构参数。给出了空间三自由度关节型开链机构末端点轨迹综合的步骤,解决了3R机构的轨迹综合问题。最后通过Matlab仿真和实例证明了所提方法的有效性。

二自由度串联开链空间机构轨迹求解与仿真

结合空间开链机构的研究现状在对二自由度关节型空间开链机构末端轨迹曲线进行分析求解过程中,发现末端点轨迹难于直观表达和利用VC语言在解析公式的基础上进行图谱库的编程较复杂等问题。提出一种新的轨迹求解方法即利用SimMechanics对机构进行快速的建模与仿真。从而达到简化二自由度空间开链机构轨迹计算过程的目的,并且为以后空间开链机构轨迹综合和期望轨迹机构的设计提供技术依据。最后文章通过与传统计算方法对比验证了所提方法的有效性。

消除开式链机构弹性影响的两种方法

利用逐次近似法讨论结构弹性对末端位姿的影响，提出消除弹性影响的控制方法。讨论弹性／刚性运动学冗余系统消除结构弹性影响的路径规划方法。文中附有数值实例。

平面二自由度全铰链五杆轨迹机构综合方法的研究

对平面二自由度五杆机构的位姿形式及位置逆解进行分析之后,提出了用二自由度辅助机构进行全铰链五杆轨迹机构综合的方法。该方法先将平面二自由度全链五杆机构看成由两个开链二杆机构组成的机构。然后按照给定要实现的轨迹,用二自由度辅助机构分别综合出两个开链二杆机构。最后再将综合出的两个开链二杆机构组合成全链五杆机构。按照此种方法综合出的全铰链五杆机构可精确地实现给定的轨迹,配以合适的驱动方式可进行异形边界及系列边界的加工,本文的研究为特殊类型边界的加工提供了手段。

漂浮多体机构动力学控制技术

建立漂浮多体机构系统动量和动量矩守恒方程 ,运用 Jourdain原理列写带 L agrange乘子的动力学方程。对漂浮多体系统给定末端构件设计轨迹 ,采用奇异稳定逆控制算法求出各铰相对转角变化曲线 ,进而求出内力矩控制规律。

一种单动力三杆两足移动机构

提出一种新概念移动机构.其机器人特征为具有两个足,能够两足接地实现类似步行的步态.其机构学特性为:是一种开链串联三杆机构;由3个机件和2个转动副组成;具有2个自由度;仅用一个动力机进行驱动,是一种欠驱动机构.进行了步态分析,并通过计算机仿真进行了验证.进行了稳定性分析,并对该两足移动机构的概念进行了拓展.制作了两台样机,实现了期望的移动.

一种综掘临时支护液压支架的设计

设计了综掘用临时支护液压支架系统创新的采用六杆开链承载机构,同时用两对支撑油缸支撑顶板,具有结构简单、实用性强、机械化程度高等特点,配合自动移架搬运车可以实现综掘工作面临时支护的机械化和自动化。

JJR—1型机器人运动学分析

运用齐次变换矩阵等数学方法,对JJR—1型机器人运动学进行了分析,建立了各关节间的位置关系、速度关系和加速度关系及其求解方法。

基于指数积公式的挖掘机运动学分析

本文运用了基于旋量理论的指数积方法,推导出挖掘机回转装置、动臂、斗杆、铲斗多杆件组成的串联开链机构的运动学方程,求解雅可比矩阵,并验证该方法的有效性。研究表明,利用指数积与平面几何相结合的方法求挖掘机运动学逆解,无需进行矩阵乘法运算,减少了运算量,更适合进行计算机编程运算;而且利用指数积方法计算挖掘机雅可比矩阵无需对运动学正解映射求微分,并能有效的避免因参数引起的奇异性。