基于改进型遗传算法的虚拟人上肢运动链逆运动学求解方法

由于人体上肢运动链的高自由度,用传统的几何法、解析法、迭代法等求其逆解较为困难。遗传算法具有很好的寻优特性,但标准遗传算法在求解时容易陷入早熟收敛和后期搜索迟钝。为此,提出了一种改进型遗传算法(IGA)求解的方法。先构建人体上肢运动链的各关节单元,并用D-H方法建立其数学模型;然后仿人类种群现象实现遗传算法的种群多样化和种群初始化,设计具有自适应性能的交叉概率和变异概率算子,从而完成了对标准遗传算法的改进。通过对比仿真计算结果可得,改进后的遗传算法能以更大概率避免陷入早熟收敛和后期搜索迟钝,并以较少的遗传代数寻得高精度逆解。

抛光机器人轨迹连续性规划与仿真

本文分析了3P3R型抛光专用机器人的结构特点,并指出其在抛光加工中的优势特征。针对该机器人,建立D-H坐标系,进行运动学正反解分析。在工件坐标系下,以三次参数曲线为基础,进行抛光加工轨迹插值规划。实现了抛光轨迹位置和方向的连续变化。通过仿真方法,说明了该轨迹连续方法,在轨迹贴合程度和进给速度方面的优势。数据表明,应用轨迹连续方法,可提高加工质量,简化示教工作。

七自由度浮渣铲除机器人的运动学正逆解研究

用D-H方法在运动学分析过程中,求解本来没有唯一解的具有七个自由度的机器人系统的运动学方程,并加以验证运动学方程的正确性。总结出在运动方程正解求解过程中,坐标设置时应注意的问题及运动学方程求逆解的方法。

含移动副七自由度机器人的运动学研究

在运动学分析过程中,用D-H方法求解本来没有唯一解的具有7个自由度的机器人系统的运动学方程,并且验证了其运动学方程的正确性。总结出在运动方程正解求解过程中坐标设置时应注意的问题。

超声无损检测中探头姿态的控制方案

针对航空航天领域的复杂曲面的复合材料的检测需求,设计一套5轴联动的检测装置,根据Denavit-Hartenberg(D-H)方法推导出模型的运动学方程,然后利用Rhino软件获取物体表面各离散点的坐标及法向量信息,最终根据运动学方程的逆解控制检测装置各关节的移动量,实现复杂曲面扫查。

SC-8A型6R垂直关节机器人运动学分析与建模

对SC-8A垂直关节机器人几何结构进行研究,在分析传统关节机器人建模方法的基础上,建立与各连杆固连的坐标系,由此获得连杆的D-H参数并建立机器人运动学模型。着重推导该型机器人的正解和逆解的解析表达式,并针对逆解的多解问题提出筛选方法。用MATLAB对正解和逆解算法进行数值验证,结果表明算法正确。

非线性结点探测器的关节设计与分析

设计了一种具有4个关节的便捷式非线性结点探测器,以解决产品探测高度有限、携带与操作不便等问题。采用D-H建模方法和蒙特卡洛方法,分别对其进行运动学分析和工作空间分析。仿真和试验结果都验证,结点探测器样机工作空间大,操作简单,各关节设计比较合理。因此,得到一种多关节结构的设计方法。

新型码垛机器人工作空间及影响系数分析

针对一种新型码垛机器人,利用D-H方法建立了其运动学模型,然后利用数值方法在考虑各参数边界条件的基础上对其运动学方程进行求解,得到了机器人工作空间的三维图和二维截面图.在此基础上,提出并定义了机器人工作空间的影响系数,进一步求得了机器人杆长和转角参数对其工作空间的影响系数曲线,定量分析了机器人2个结构参数的变化对工作空间的影响,从运动学角度为机器人结构优化和设计提供了依据.

智能矿用转移机械臂优化及运动分析

为了提高矿井智能化程度,降低矿井运营过程中的人力成本,建立一种新型智能矿用转移机械臂系统模型,首先对设计方案进行参数确定,并通过优化理论得到定型设计参数,其次运用D-H方法对设计模型进行正/逆运动学分析,最后通过数值仿真对设计方案进行验证。研究结果表明:基座高度对于有效转移空间基本不存在影响,但随着基座高度的增加结构指标呈现增长趋势;随着机械臂基座与实际工作区域距离增加,有效转移空间在边界条件内呈现波动现象,且当机械臂基座与实际工作区域距离等于690mm时,有效转移空间最大;关节旋转副速度变化曲线光滑,整体运动平稳,转移机械臂在接近转移目标运动过程中各阶段曲线变化均较为光滑,故系统运行稳定,平顺性较高。