新型4RPUR并联机器人机构运动学分析与尺度综合

以支链为RPUR的4RPUR并联机器人机构为研究对象,首先根据方位特征集理论验证运动性质,利用SolidWorks软件建立三维模型图,其次利用杆长约束条件进行运动学位置逆解分析,再次利用图形化方法得到工作空间与转动能力性能图谱,最后选择鲸鱼优化算法(WOA)完成参数尺度综合。结果表明:优化后的工作空间边界光滑、对称分布,为机构应用设计提供了参考依据。

空间机构摆动力完全平衡最少条件数和并联机器人机构的摆动力平衡

本文在单位向量法的基础上,研究了空间连杆机构摆动力完全平衡的最少条件数。导出了计算方程;同时利用单位向量法研究了并联机器人机构的摆动力平衡,文中以6-RSS并联机器人机构为例说明平衡条件的推导过程。

一种空间移动并联机器人机构的设计与分析

提出一种空间移动并联机器人机构,该机构由静平台、动平台和连接两平台的三条结构完全相同的CPR型分支运动链构成。基于螺旋理论对其动平台运动输出特性进行了分析,并利用全局雅可比矩阵研究了机构的主动输入选取和奇异性;根据不同的主动输入方式建立了机构的位置矢量方程,尤其是当采用圆柱副的线性位移作为主动输入时,机构动平台的输出运动与主动输入间呈一对一的线性映射控制关系,其速度雅可比矩阵为阶单位阵,因此该机构在整个工作空间内具有完全各向同性的特性;利用ADAMS和MATLAB软件对机构进行运动学仿真;最后,讨论了机构的工作空间。

空间5S-S并联机器人机构尺度综合的解析方法

Groebner基是多项式理想理论中的一个重要概念和研究工具。将基于Groebner基的代数方法应用于空间 5S S机构刚体导引综合 ,获得当给定刚体 6个精确点时问题的符号型三角形Groebner基 ,即解析形式的解。

一种3-CRCR/RPU对称并联机器人机构工作空间及运动学分析

提出一种新型对称3-CRCR/RPU并联机构,借助修正的Kutzbach-Grübler公式,结合螺旋理论进行分析,该机构具有4个自由度。根据几何约束条件列写矢量方程,以解析解形式给出该机构的运动学正解和逆解,基于逆解对机构速度和加速度进行分析,对机构雅可比矩阵分析知,该机构不含奇异位形且部分解耦。应用ADAMS软件建立仿真模型,验证运动学模型的正确性。根据机构各关节限制约束条件给出其工作空间,得出机构具有类斜六面体的α-β-z位姿子空间。最后,研究机构结构参数对工作空间的影响,并基于改进后的全局性能指标η_J研究不同结构参数下机构整体性能分布,从而为该机构的空间轨迹规划、结构设计的优化问题提供参考。

基于约束机构的并联机器人工作空间分析及优化

在介绍并联机器人结构的基础上,对影响其工作空间大小和形状的因素进行了分析,并利用MATLAB软件求得了工作空间的形状结构。然后针对并联机器人的实际应用需求,确定了有效工作空间的定义及求解方法,并以有效工作空间体积相对最大为目标,基于并联机器人的初始设计尺寸,对约束机构的连杆长度和转动副转角数值范围进行了优化,计算结果表明优化后有效工作空间的体积是初始有效工作空间体积的1.322倍。研究结果对于并联机器人的结构设计和参数优化都具有重要的理论意义。

基于大工作空间的三自由度并联机器人的机构研究

针对并联机器人工作空间相对较小的问题,采用菱形机构代替传统的串联支链,即运用虚拟轴代替实轴,减少并联机器人工作空间受杆长约束的范围,进而扩大机器人的工作空间,并且在z轴上具有较大的伸缩比。运用这个原理设计了一个大缩放比的三自由度并联机器人,并对该机器人进行了自由度、基本运动学和工作空间的分析。从分析结果可以看出,该机器人具有较大的工作空间。

虎克铰工作空间研究及其在6-HTRT并联机器人中的应用

虎克铰作为一种能够提供两个自由度的铰链机构 ,在各种机构形式的并联机器人中得到了广泛的应用。对虎克铰的工作原理和工作空间作了研究和仿真 ,研究结果用于 6 - HTRT并联机器人的尺度综合 ,使得并联机器人的工作空间范围不受虎克铰运动副转角范围的限制、工作空间体增大、并联机器人的工作空间算法限制因素减少、运动控制算法简单 ,提高了并联机器人机构性能。

平面2自由度驱动冗余并联机器人的机构设计

机器人机构参数的设计是极其复杂的难题。研究一种平面2自由度驱动冗余并联机器人的机构设计方法,首先建立了该并联机器人机构的空间模型,在此基础上探讨了该并联机器人机构的工作空间性能指标与杆件尺寸之间的关系,并绘制了相应的性能图谱,这些图谱是该并联机器人的机构设计的重要参考依据,该方法为实现并联机器人机构设计的计算机辅助设计提供了一种简单、有效途径。

三自由度3-RPS并联机器人机构的运动分析

讨论了具有三自由度的３－ＲＰＳ并联机器人机构的运动分析。在这种机构操作器平台的六个运动位姿参数中，只有三个是独立的，而其它三个参数不是独立的。因此，这种机构的雅可比矩阵是一长方阵，这就是这种机构的运动分析的难点所在。本文根据这种机构的结构特点，给出了操作平台的输出运动参数的三个运动约束方程，并且建立了三个独立输出运动参数和三个独立运动输入参数之间的速度和加速度关系的显式数学模型。

空间转动型3-SPS/S并联机器人的构型设计分析

根据盾构管片安装机器人拼装隧道管片时位姿调整的需要,运用系统枚举法构造了空间纯转动型3-SPS/S并联机构作为管片安装机器人的位姿调整机构,在对该机构进行位置、速度求解的基础上建立了机构的雅可比矩阵,提出并采用可操作度指标对机构的运动特性进行了分析研究。结果表明,该三维转动型并联机构能够实现管片姿态调整的运动要求,具有良好的可操纵性。

平面三自由度并联冗余机器人的位置与工作空间分析

提出一种新的平面三自由度并联冗余机器人位置分析方法 ,运用这种方法进行了位置正解和位置反解分析 .对于位置正解 ,其中方程的解最多为 4 ,说明这种平面并联机构可以有 4种不同的位姿 .对于位置反解 ,可以有 16组解 .然后 ,又对平面三自由度并联冗余机器人的工作空间进行了讨论 .最后用数值实例进行了验证 ,给出了计算结果 .

一种三维移动并联机器人机构及其运动学分析

根据方位特征集理论和并联机器人机构组成原理,提出一种能实现空间三维纯移动的并联机器人机构,对其进行了结构特性和运动学的分析,给出了该机构位置正解和逆解的分析方法以及相应的数值算例;对该机构的速度、加速度进行了分析;最后进行了机构工作空间的分析,建立了工作空间模型。该机构结构简单,易于控制,有较好的应用前景。

并联机器人机构学理论研究综述

从机构学理论研究角度,围绕结构理论、运动学分析、工作空间分析、奇异性分析、动力学分析和尺度综合等6个专题,对并联机器人机构研究进行了综述.阐述了各专题研究的意义及其内在关系,总结了并联机器人机构学理论研究的发展方向.

一种无耦合移动并联机器人机构的结构设计与运动学分析

提出一种3自由度无耦合空间移动并联机器人机构,该机构由动平台、静平台以及连接两平台的3条具有相同结构的分支运动链组成。基于螺旋理论分析机构的运动输出特性,推导出机构位置、速度以及加速度的解析表达式;由于其雅可比矩阵为3×3阶对角阵,表明该机构的输入运动和输出运动呈一一对应的关系。利用Matlab和SolidWorks软件绘制出虚拟样机的位移、速度、加速度仿真曲线,验证了理论分析的正确性。最后,对机构的奇异性和工作空间进行了分析。

3-PRR并联机器人机构运动学建模与分析

对3-PRR并联机器人机构的运动学建模和运动特性进行分析研究。建立了机构的位置、速度、加速度运动学正解及反解的数学模型,得出特定轨迹下驱动杆的杆长、速度和加速度的变化曲线,利用ADAMS仿真验证了运动学建模的正确性;分析了机构在不同姿态下的工作空间;推导出机构的雅克比矩阵,据此分析了不同姿态下机构的条件数、最小奇异值、可操作性等特性。

3—RTT并联机器人奇异位形空间分析

采用基于机构瞬时运动分析的方法 ,建立了 3 -RTT并联机器人的奇异位形判别阵。分析了 3 -RTT机器人处于奇异位形时机构所满足的几何条件。编制了基于三维搜索算法的奇异位形空间分析程序 ,对实例进行搜索计算和分析 ,给出了 3 -RTT机器人的奇异位形空间的图形 。

一种新型烹饪并联机器人位置与工作空间分析

提出了一种基于新型并联机构的烹饪机器人。首先对人工烹饪时锅具的运动进行分析,设计了旋锅、颠锅、翻锅、倾斜4个基本动作;然后依据4个基本动作,设计了2RRPS/SPS并联机构作为烹饪机器人的工作平台。运用解析几何法求得工作平台位置正反解表达式,并利用MATLAB软件验证了位置正反解表达式的正确性,通过运动仿真验证了该烹饪机器人的有效性。

并联机器人的工作空间研究现状

随着并联机器人成为机器人研究的主要研究热点,并联机构学理论的研究正经历着蓬勃发展,并联机器人的运动学、动力学及性能分析等方面的理论不断得到丰富。本文掌握的大量的有关性能分析中的工作空间的文献,对工作空间这一分支的研究现状做了深入分析。

并联机器人机构学基础理论的研究

本文介绍了燕山大学机器人研究中心18年来在并联机器人机构学基础理论上的研究道路和研究成绩。介绍了研究工作中的学术思想和特点、所取得的知识创新 ,以及由知识创新向技术创新的转化。