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。

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。

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。

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。

面向空间应用的3-R(SRS)RP多环机构操作臂结构设计及逆运动学分析

针对空间在轨操作任务需求,为了得到高刚度、高强度、多活动度和大工作空间的操作臂,将多个3-R(SRS)RP多环机构模块串联组成多环机构操作臂。基于多环机构构型,提出一种空间操作臂整机结构设计方案:包含SRS复合铰链结构设计、多环机构模块结构设计、多环机构系统结构设计。SRS复合铰链的结构设计是基于一种改进的球副机构展开,该球副构型可复合双球副及额外转动副,且所有运动轴线相交于一点,提高了运动精度并简化了运动学模型。模块及系统结构设计主要表现在多环机构模块之间的连接平台和连接杆件的结构规划,以保证动、静平台上转动副轴线重合,满足折展和弯曲等运动需求,并解决了运动链耦合时的结构干涉问题。此外,建立了多环机构模块及系统的逆运动学模型,并进行了逆运动学分析。通过数值求解其工作空间发现,三模块操作臂在工作空间即可实现大的可达工作空间及弯曲角度。这一结论为后续样机的研制提供了理论基础。

基于倍矩阵的1P5R串联机械手逆运动学分析

将倍矩阵引入到串联机械手运动学分析的建模中,结合四维旋转矩阵,提出了一种空间1P5R串联机械手逆运动学分析的新方法。基于倍矩阵和四维旋转矩阵对空间1P5R串联机械手进行运动学建模,直接得到14个逆运动学约束方程;将14个方程通过线性消元和Sylvester结式消元,得到只含1个关节变量的一元16次方程。通过数字实例求解和SolidWorks软件仿真验证了所提方法的正确性。所提方法最大的优势在于可直接获得14个逆运动学约束方程,不需要进行矢量运算或者投影等,为空间其他串联机械手的逆运动学建模提供了一种新思路。

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。

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。

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。

水平多关节机械手运动学分析与仿真

为了研究水平多关节喷涂机械手的运动轨迹规划及控制问题,利用常规的D-H参数法推导出机械手的运动学方程,求解并分析了机械手的正、逆运动学问题.最后,利用MATLAB工具建立机械手仿真模型,针对具体的喷涂对象选取空间特征点,基于空间特征点并结合逆运动学分析结果,完成机械手喷涂作业的轨迹规划与运动仿真.研究结果表明了机械手结构及参数设定的合理性,并验证了其运动学正、逆解的正确性,为后续的机械手控制的研究开发奠定了重要基础.

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.

3-RRP球面并联机构的运动学分析

对具有三条RRP分支运动链的3-RRP球面三自由度并联机构进行了逆运动学分析。该结构比较简单,可应用于工业机器人、并联机床、位姿调整器和少自由度微型模拟器等领域。提出运用Rodriguez参数对并联机构末端运动进行更简单、快速描述的新思路,建立了3-RRP并联机构的位置逆解模型和雅可比矩阵,并由笛卡尔坐标的离散化对机构的工作空间进行了分析。研究结果为进一步研究此种并联机构的刚度分析、动态性能、机构优化设计和系统控制等都有非常重要的意义。