基于UR3机器人的3D打印仿真分析

为了解决打印时机器的自由度过低的问题,将机器人与3D打印技术结合在一起,选取六自由度的UR3机器人为研究对象,分析其在打印零件时各关节的位置、速度、加速度变化情况,验证是否能满足工况要求。在MATLAB软件中的机器人工具箱Robotics Toolbox进行机械臂建模与正逆运动学仿真分析,在VREP中使用具体模型进行逆运动学分析与仿真,在切片软件CURA中进行切片分析,模拟3D打印的过程,在ADAMS中生成UR3机器人各关节的位置、速度、加速度曲线。分析结果表明:基于UR3机器人的3D打印在增加打印自由度的同时,运动性能良好,满足工况要求。

HP3机器人顺序控制技术在产品分选中的应用

HP3机器人顺序控制技术在产品分选中的应用,参照机器人控制柜NX100配线图完成机器人相关控制信号与上位机控制器间的连线。软件设计部分利用合适的坐标系和运动方式进行示教,生成若干个机器人作业轨迹,最后将作业按各自的执行顺序和条件编写形成主程序。

Pioneer 3机器人在基础教育技术课程研究性学习中的应用

文章研究机器人教育在基础教育技术课程研究性学习中的应用,培养学生控制与设计和计算机编程的综合能力。首先简要介绍了Pioneer 3机器人的体系结构及相关软件特点,然后以机器人路径规划及控制这一开放性问题开展研究性学习活动,并给出了问题的解决方案。

Delta3机器人在全自动装箱线中的应用与分析

进入2011年后,随着人工成本的继续逐步提高,装箱生产线采取自动化设备代替人工成为了一个必然的趋势。而且由于全自动装箱线生产供应商的行业竞争,全自动装箱线的售卖价格比较2000年初时并没有增加,进口品牌生产的机器人售卖价格也开始下降,并且中国供应商也可以独立完成机器人的软件工作及装箱生产线的集成程序控制工作。在这样的大环境下,2011年前使用不多的Delta3机器人开始大量的融入全自动装箱线新项目中进行使用。

乐高EV3机器人电子模块制作

乐高EV3机器人是一款结合积木和不同功能电子模块的科教产品,在STEAM教育和创客教育极受欢迎,然而相对其它同类产品它的电子模块种类较少,难以满足更高教学需求。文章首先说明EV3机器人控制器输入端口和输出端口的引脚定义和功能,然后给出输入和输出模块的原理图,并以触摸开关模块和马达模块的具体原理图阐述EV3机器人电子模块制作方法,最后说明电路板的安装孔尺寸要求。

基于乐博士EV3机器人测量物体运动瞬时速率的实验设计与研究

测量物体运动瞬时速率实验是当代物理课程的一项重要实验。该实验可以通过测量物体相互运动瞬间的运动距离和时间,求得物体运动的瞬时速率。文章运用乐博士EV3机器人对该实验进行优化设计,研究发现,利用EV3机器人测量物体运动瞬时速率,实验误差在0.1以内,数据较为准确。而且,该实验装置方便自行设计与拼装,数字化的实验数据呈现方式使得实验结果更科学化,实验方法与步骤也得以有效简化,丰富了测量物体运动速率实验的形式。

斜面3D打印并联机器人的设计与分析

提出了一种新型的3RP-3RPR五自由度并联机器人,基于这种并联机构设计了一种具有多角度的快速反应3D打印并联机器人。首先基于螺旋理论分析机构的运动学特征,得出了机构的自由度并进行了验证;然后对并联机器人进行运动学分析,得出了机构的运动学正解和反解,再通过ADAMS软件对打印机构的运动进行仿真分析,得到了该打印机构的动平台运动曲线,结果表明该机构可以实现5个自由度的运动,且运动期间不会发生干涉;最后基于分层搜索法将运动学反解代入MATLAB软件得到了机构的位置和姿态空间,计算结果表明由于该机构结构的特殊性,工作空间较大,形状规则且无空洞。分析表明:此打印机器人可以在水平倾角较大的地方进行打印工作,该研究为机构的设计和此后的优化提供了理论依据。

气动3-UPU型机器人位姿控制

对于气动伺服系统而言,活塞的运动、参数时变以及建模的不确定都进一步增加了高精度位置控制的难度。针对气动3-UPU机器人系统建立三阶数学模型,为控制算法提供参考模型;提出基于自抗扰(Auto-disturbance Rejection Controller, ADRC)的高精度位姿控制算法,以非线性PID为基础,结合跟踪微分器安排快速且平稳的过渡过程,将气缸内泄漏流量作为扰动设计扩张状态观测器,构建适用于高精度气动3-UPU机器人的ADRC控制器。结果表明:自抗扰控制器具有较强的鲁棒性,稳态控制精度约为0.45 mm, 0.2 Hz时动态跟踪均方误差小于10.0 mm。

JZ-3型水轮机修复机器人动力学建模

JZ-3是专门用于修复被气蚀和磨损的水轮机转轮的机器人,由在导轨上移动的小车、三节机械臂和两个转动关节组成,有包括1个移动和5个转动的6个自由度。本文基于拉格朗日方程的功能平衡法,构建了JZ-3机器人的动力学模型,对其中的惯量项、重力项和雅可比矩阵等参量进行了深入分析,建立了相应的算法,为实现机器人力的自适应控制奠定了基础,并对i-1g算式进行了修正。

3D雷达扫描机器人在水泥筒库测量中的应用

本文分析了水泥筒库传统量库法误差大的原因,提出一种改进传统量库法的方法,明显降低盘存误差。并介绍了3D雷达扫描机器人测量系统应用于水泥筒库库存盘点,精确度更高。

遥操作系统中MOTOMAN-SV3X机器人的运动建模研究

研究了遥操作系统中MOTOMANSV3X机器人的运动学模型及使之通用化的建模方法 .首先提出用符合人们习惯的方法规定各机器人关节坐标系的方向 ,可以使得用Denavit Hartenberg方法建立的MOTOMANSV3X机器人运动学模型有通用性和可移植性 ;提出当机器人 3个相邻且正交的关节轴线交于一点时 ,逆解运算可以有简捷的运算方法 ,并用这种方法求得了MO TOMANSV3X机器人的运动逆解 .最后分析了这种机器人的工作空间 .本文所得公式不仅适用于MOTOMANSV3X ,也可直接移植到与之有相同自由度布局的机器人 。

3-RPS并联机器人运动可靠性仿真研究

利用ADAMS 12.0建立多体系统仿真模型:首先在ADAMS/View模块下建立参数化的虚拟样机模型。利用ADAMS软件提供的Point Motion、Measure和Spline等功能,获得机器人位姿正反解。考虑杆长误差和球副位置误差服从正态分布的情况下,利用随机抽样获得不同模型的实现,通过仿真得到机器人末端执行器的多组运动轨迹,并用文本文件记录相应的数据结果。最后由统计计算得出任意时刻的机器人运动可靠度。该方法不涉及复杂的数学推导,计算精度高,求解周期短,为设计人员提供了一定的参考,适合于工程应用。

3-PRS并联机器人的工作空间研究与分析

针对并联机器人工作空间的复杂性,以3-PRS并联机器人为结构模型,运用螺旋理论确定了该机构运动平台具有绕x轴和y轴的转动以及沿z轴的移动共3个自由度,在此基础上运用封闭力学矢量关系描述了该机构工作空间的数学模型,用Matlab软件进行研究和仿真,得到了该机器人的工作空间。结果表明:该工作空间具有对称性,内部无发现空洞。

MOTOMAN-SV3XL机器人手眼视觉立体定位系统

分析了基于恒定旋转矩阵的机器人视觉立体定位方法原理,提出利用机器人控制命令参数直接获取恒定旋矩阵的方法,该方法大大简化了摄像机内外参数的标定过程。设计了MOTOMAN-SV3XL机器人手眼视觉控制系统,制了相应的控制软件,进行了大量的实验研究,并取得了良好的效果。

基于螺旋理论对3-RPS并联机器人运动学分析及仿真

3-RPS型并联机构具有3个结构对称的支链形式,每个支链由一个转动副连接基座,一个球面副与动平台相连接,转动副与球面副由移动副所连接。采用螺旋理论对3-RPS型并联机器人自由度分析,采用反螺旋的方法建立约束雅可比矩阵、运动雅可比矩阵和完整雅可比矩阵,导出了动平台的速度到驱动关节速度之间的映射,从而计算出末端执行器的速度、加速度并进行奇异性分析。基于Matlab SimMechanics软件建立3-RPS型并联机器人仿真模型,进行运动学仿真对比研究,结果表明:动平台的实际输出变化与给定的参考值变化基本相符,验证了该建模方法的正确性。

3-RRR并联机器人含间隙的运动学标定及误差补偿

机器人构件几何尺寸误差与关节间隙共同影响了机器人的定位准确度与精确度.文中基于考虑关节间隙的误差模型,使用运动学标定的方法对上述两误差源进行了识别,分析了关节间隙对重复定位中误差分布规律的影响.通过在逆运动学模型中补偿识别到的构件几何误差,以及将标定后的定位误差补偿到控制指令,提高了机构定位准确度;通过在控制中实时补偿关节间隙对定位误差的影响,提高了重复定位精确度.

3关节单杠体操机器人的动力学参数辨识

在采用拉格朗日方法确定了3关节单杠体操机器人动力学模型结构的情况下,动力学参数的精确辨识对机器人实时控制的实现显得十分重要.为实现对体操机器人多个动力学参数的精确辨识,在传统的遗传算法中,通过引入混合编码、海明距离、可变精度的交叉操作、正交试验设计、动态编码和反馈式突变等思想,再加上特殊设计的适应度函数,形成了一种改进的遗传算法.该算法在统计上更加合理,鲁棒性更强,更容易搜索到接近全局最优的可行解.通过体操机器人各个关节自由运动实验与模型数值仿真实验数据的实际比较,验证了所提出改进遗传算法的有效性,实现了3关节单杠体操机器人模型更为优化的动力学参数辨识.

3-RPS并联机器人动力学分析及控制

运用牛顿—欧拉方法建立3-RPS并联机器人机构的逆动力学模型。通过使用Simmechanics将并联机器人物理模型导入Matlab/Simulink中,利用Simulink对机构进行动力学仿真以及验证机构的逆动力学模型。针对并联机器人的建模不确定性,提出一种基于不确定性系统的鲁棒控制方案,即分别通过基于标称模型设计系统的计算力矩控制器,来镇定标称系统;通过构建Lyapunov函数来构建系统的鲁棒补偿控制器,来消除由于建模不确定性引起的跟踪误差。通过将控制模型导入Simulink中对其控制效果进行验证,其具有较低的稳态误差精度,效果优于计算力矩控制策略。

一种3-PRS并联机器人位姿误差的数值计算方法

精度是衡量并联机器人工作质量优劣最主要的指标之一,常采用运动学推导和全微分的方法进行分析。文中针对公式复杂及全微分省略高次项带来精度下降等问题,用数值方法求解末端实际位姿来计算误差。在理想(不包含误差)的情况下通过逆解计算理论输入等参数;然后加上误差,用逆解求出的参数作为初值进行正解非线性方程组迭代求解,求得末端实际位姿,进而计算误差;最后用算例验证了方法的有效性及可行性。正解非线性方程组迭代求解直接采用高级语言的非线性方程组求解函数,文中采用的初值设置方法总能保证收敛到真实解,编程方便,计算精度高。

3-RPS并联机器人位置分析及控制仿真

应用坐标变换法和封闭解法,基于3-RPS并联机器人位置分析,采用Matlab建立3-RPS型并联机器人仿真模型,给定不同状态下的参考输入,通过合理设置PID控制器各项参数进行运动学仿真比较.仿真结果表明:在不同的参考输入的条件下,动平台的位置变化几乎相同,实现了PID控制调平作用,驱动杆实际输出与参考值的偏差在允许范围内波动,控制效果明显,为研究基于并联机器人自动调平提供参考.