非球型手腕6R串联型喷涂机器人逆运动学分析

在喷涂机器人中引入非正交非球型3R手腕,根据6个转动关节的空间布局特征,采用矩阵方程和方向余弦相结合的方法,对非正交非球型手腕6R串联型喷涂机器人进行了逆运动学分析,推导出仅含4个未知参数的4个非线性方程组成的方程组,进而可用maple软件进行求解,最后给出一个具有非正交非球型3R手腕的6R串联型喷涂机器人的逆运动学计算实例.矩阵方程和方向余弦相结合的方法也可以推广到其他机构学问题的求解.

基于Groebner基法的一般串联6R机器人机构逆运动学分析

基于Groebner基法,仅用Duffy的含3个未知变元的4个运动学方程,附加3个正余弦恒等式,不增加其他几何约束方程,对一般6R机器人机构逆运动学进行符号解分析,并得出一般串联6R机器人机构逆解最多为16解的结论.本文使用的数学机械化方法可推广到涉及非线性代数方程组的其他机构学问题的求解.

PRS-XY型混联数控机床逆运动学分析与数控实验验证

对新型PRS-XY型混联数控机床进行逆运动学分析,导出基于虚轴X、Y、Z、A、B坐标的五轴联动逆运动学变换公式,使PRS-XY型混联数控机床的编程方式与普通数控机床一致。通过实验,验证了逆运动学变换的正确性。

双输入七杆机构逆运动学分析

首先运用逆运动学分析的方法,推导出了七杆机构中各个构件的位移、速度和加速度计算公式以及两个伸缩杆的运动变化规律;然后结合分析实例,根据输出构件的运动规律,计算出驱动件的运动规律,最后分析了传动误差。利用液压系统反应快、便于自动化、易于实现频繁换向的特点,该机构可用来合成水平、垂直方向的复合运动,实现对摩托车、汽车等在高频随机载荷作用下运动规律的精确模拟。

基于倍四元数的机器人逆运动学分析

采用倍四元数进行建模求解机器人逆运动学问题.将齐次变换矩阵转以倍四元数形式表示,建立了倍四元数形式的机器人运动学方程,再通过消元和运算得到机器人逆运动学的解.最后,以SCARA机器人为实例求解验证,证实该算法简单可行.

连杆受控的五杆机构逆运动学分析与优化

研究了两曲柄分别为连杆和连架杆的一类混合驱动可控机构的逆运动学及其优化综合问题。建立了逆运动学方程,并以可控电动机驱动的构件加速度峰值最小作为优化目标,对五杆机构参数进行优化设计。结果表明优化目标值较优化之前减小了37.02%,优化效果明显,提高了该机构的运动性能,减小了由于加速度过大对可控电动机的破坏。

挖掘机工作装置逆运动学分析的杆组方法和运动规划

运用杆组法对挖掘机工作装置进行逆向运动分析,得到挖掘机工作装置构件的位置和速度、铲斗末端齿尖位置和速度与各油缸长度、速度和流量之间的关系,且以工作装置瞬时总流量的最大值最小为优化目标对工作装置进行运动规划。

人形竞赛机器人机械手臂设计与运动学分析

以人形竞赛机器人机械手臂设计出发,首先分析机械手臂的功能与动作情况、以及人类手臂关节构成,据此设计3自由度人形竞赛机器人机械手臂;第二,采用D-H方法,从结构的角度简化坐标系建立的方式,确定D-H参数,分析得出机械手臂的正运动学方程;第三是采用几何方法与解析求解法相结合的方式进行逆运动学求解;最后,在MATLAB平台中采用蒙特卡洛方法分析机械手臂的工作空间验证求解结果,结果显示设计的机械手臂满足竞赛的工作空间要求。

基于逆运动学分析的混合驱动机构的优化综合

对混合驱动七杆机构压力机进行了逆运动学分析,以此为基础,根据机械式压力机典型的深拉伸工艺曲线,分两步对该混合驱动压力机进行了优化设计,并给出了优化实例。

6R偏置腕关节摄影机器人逆运动学分析

以6R偏置腕关节摄影机器人为研究对象,采用D-H改进法建立运动学模型。进行了正运动学以及逆运动学求解,重点介绍逆解的计算过程。为了缩短逆运动学求解的时间,进一步将求解算法进行优化。采用MATLAB软件编写程序验证逆运动学求解的正确性。最后通过仿真实验表明运动学逆解能够使各个关节变化连续光滑,从而为摄影机器人的控制以及轨迹规划提供重要依据。

仿人表情机器人的下颌机构设计与运动

针对目前仿人表情机器人口部运动模式单一的问题,基于人类下颌的解剖学运动机理,设计了一种新颖的多自由度仿生下颌机构.建立了仿生下颌机构的逆向运动学模型,分析了其运动模式,实现了仿生下颌机构在空间中的多自由度运动.对多自由度仿生下颌机构进行了多刚体仿真,并通过实验验证了其可行性.仿真和实验结果表明,基于逆向运动学模型,该机构可以模拟人类下颌的张合、前推、偏移3种基本运动模式,以及咀嚼、咬唇等口部复杂运动模式,弥补了现有仿人表情机器人口部运动模式受限的问题.

PUMA机械臂的逆运动学解耦分析及仿真

机器人运动学分析是实现机器人自动化控制的重要方向,尤其是对于工业机械臂的逆运动学分析,由于算法结构复杂、计算量大等不足,对工业机械臂的实时性控制造成了很大的影响。针对这一点,以工业常见的PUMA型机械臂为研究对象,提出一种将机械臂运动解耦为手臂及手腕的逆解分析方法,通过系数变换、欧几里得范数计算,坐标矢量变换等方法求出机械臂的逆运动学解,最后通过实际值代入与MATLAB仿真,验证了解耦算法的可行性。

小型仿人机器人逆运动学分析及步态规划

基于机器人学的理论基础,在对小型仿人机器人几何机构和行走特点进行分析的基础上,加入了机构的约束条件,讨论了这些约束条件的来源,并用"滑移杆"化简方法进行了逆运动学变换,得到了逆运动学方程的反解。在此基础上实现对机器人步态规划,并且进行了验证。

伺服压力机传动机构的逆运动学分析研究

本文根据人们对伺服压力机工作特点的特殊要求,通过对其传动机构的研究,提出了一种对传动机构的分析方法。依据滑块的工作要求,利用回路矢量法对机构进行逆运动学分析,借助MATLAB进行计算,可以得出曲柄的运动规律以及滑块的离散运动曲线。

紧耦合多机器人联合吊运系统逆运动学求解

针对多机器人共同吊运同一个物体形成闭运动链的协调系统,在给定系统构型的基础上,建立了系统运动学模型,并建立了系统动力学模型。分析了系统的运动学逆解,根据被吊运物体的六个自由度期望运动,给出了逆运动学的解析表达式。利用UG/ADAMS/MATLAB虚拟控制仿真系统,搭建了多机器人吊运系统虚拟实验平台。在确定的参数条件下,实验验证了所建立模型的合理性及逆运动学解析表达式的准确性,为进一步研究系统的轨迹规划、路径跟踪、稳定性等问题奠定了基础。

微型3-PSP并联机构的工作空间及运动学分析

为满足在有限空间内实现对激光光束角度快速调节的需求,提出一种微型3-PSP空间并联机构,其中静平台的直径为Φ50 mm,机构整体高度范围为74 mm^80 mm;应用封闭环矢量法,建立并联机构运动学模型,得到机构运动学逆解;根据并联机构结构的几何特性求解运动学正解;在运动学逆解的基础上,结合驱动杆行程及机构结构参数,利用数值搜索法分析该机构的工作空间,并在Matlab中建立数学模型,绘制其可达工作空间点集;最后利用Solid Works及Adams协同仿真,对3-PSP并联机构进行正运动学仿真,证明机构能够实现三个自由度的运动,且运动平缓,无突变点。

新型有结织网机孔板运动机构的运动分析与仿真

提出一种适用于伺服系统驱动的有结织网机孔板运动机构,以配合上、下针钩及梭盘快速完成打结动作。相比传统并联机构,该机构由两个驱动副轴线垂直的平面机构耦合组成,属于一种自由度少、耦合度弱的2RSS-RC并联机构。根据螺旋理论与修正Kutzbach-Grübler公式得出该机构的自由度为3,运动性质为2个移动和1个转动;通过两耦合投影面建立封闭矢量环方程并对机构进行逆运动学分析;基于蒙特卡洛法和位置逆解,使用MATLAB软件编程求出该并联机构的工作空间;通过分段5次多项式插值对机构进行路径规划,利用Adams仿真软件验证运动学模型的正确性。结果表明,此孔板运动机构满足有结织网机所需的打结工艺的性能要求,研究可为有结织网机孔板运动机构实现伺服驱动化奠定理论基础。

倍四元数及其在串联机构运动分析中的应用

首次引入倍四元数完成了一种串联机构逆运动学封闭解分析。基于对偶四元数与倍四元数之间的转换关系给出了倍四元数形式的坐标系之间相对位姿变换表达式,并在此基础上建立了倍四元数形式的串联机构运动学方程,进而得到逆解运动学封闭解析解。最后,以一种串联机构逆运动学分析为例进行求解验证。结果分析表明,方法过程简洁,求解效率高。

阀体喷涂机器人运动学分析及能效匹配设计

针对管道阀门喷涂作业需求,提出了非球形手腕6R喷涂机器人构型和双工位机器人自动喷涂生产线方案;完成喷涂任务的无冗余工作空间及相应的杆长、关节转角范围.基于ADAMS和MATLAB软件的联合仿真,求解了机器人以折线轨迹喷涂阀体时的运动学逆解;提出了喷涂生产线的能效匹配设计方法,以确保机器人喷涂效率和生产线工序节拍达到无缝对接,并通过机器人自动喷涂测试进行了验证.

五自由度机械臂运动分析及轨迹规划

基于以设计家庭服务类机器人的5自由度手臂,通过在SolidWorks中建模设计构建了5自由度机械臂的模型。运用D-H法建立了机械臂的数学模型,得到相关几何参数后分析计算了其正逆运动的算法。利用MATLAB软件仿真分析了其正逆运动的正确性,着重阐述了其关节空间的轨迹规划并给出了其在笛卡尔空间内的位移轨迹与工作空间。