环状可展机构构型设计的D-H矩阵传递法

环状可展机构具有收缩比大,质量轻等优点,在航天领域具有巨大的应用潜力。由于环状可展机构在结构上存在虚约束,其几何参数应满足协调条件,故其构型设计是十分复杂的问题,目前成为机构学领域一个研究热点。文章基于D-H矩阵传递法,建立了具有多个对称面的环状可展机构构型约束方程,得出了环状可展机构构型设计公式,研究了构件截面角、铰链扭角与展开角间的制限关系,给出了四杆、六杆和十二杆机构的参数关系曲线。研究工作对于进一步开展环状可展机构的尺寸优化设计奠定了基础。

Error modeling of 3-RSR parallel robot based on D-H transformation matrix

By selecting any one limb of 3-RSR parallel robot as a research object, the paper establishes a position and orienta- tion relationship matrix between the moving platform and the base by means of Denavit-Hartenberg （D-H） transformation matrix. The error mapping model is derived from original error to the error of the platform by using matrix differential method. This model contains all geometric original errors of the robot. The nonlinear implicit function relation between po- sition and orientation error of the platform and the original geometric errors is simplified as a linear explicit function rela- tion. The results provide a basis for further studying error analysis and error compensation.

Delta并联机器人运动学与动力学仿真研究

以Delta并联机器人为研究对象,用三维设计软件Pro/E建立其样机模型,通过简化Delta并联机器人机构模型,用D-H矩阵法建立其运动学方程,得出正、逆解,给定动平台的运动轨迹进行轨迹规划,用Matlab软件计算出各支链的驱动臂张角,将样机模型和计算结果导入到ADAMS软件中,添加约束驱动等,进行运动学和动力学仿真分析,所得结果与理论计算结果一致,为Delta并联机器人的设计、优化和运动控制提供依据。

一种新型激光经纬仪自动跟踪引导方法

针对经纬仪在测量过程中需要人眼瞄准读数,不能自动跟踪并测量运动目标的问题,提出一种新型经纬仪自动跟踪引导方法。该方法采用高分辨率相机,捕获运动目标;采用基于卡尔曼滤波原理的跟踪程序预测目标运动航迹,驱动二维云台承载相机沿水平或俯仰方向旋转,从而实现相机视准轴对目标航迹的跟踪;再基于D-H模型构造相机坐标系和经纬仪坐标系之间的引导矩阵,从而引导经纬仪的望远镜指向相机视场范围,完成对目标的跟踪和测量过程。实验结果表明,该跟踪引导方法效率高,实用性强,在实现了经纬仪自动测量的同时,保证了测量的精度。

五指形仿人机械手的设计与实现及示教

设计和实现了一个具有五个手指和手掌的仿人机械手(以下简称仿人机械手),并利用数据手套对其进行了示教,使其能有效地完成复杂的作业。首先,以现有的仿人机械手研究成果为基础,对仿人机械手进行了优化设计和实现;然后,以数据手套为示教源,对仿人机械手示教模型进行了研究,采用D-H变换矩阵建立了仿人机械手的逆向运动学,解决了示教运动映射问题。最后,利用仿人机械手进行了若干作业实验,实验结果证明了仿人机械手及其示教模型的正确性。

一种双机械臂的避障运动轨迹规划方法

本文讨论一种应用于血凝检测系统的两自由度的双机械臂的运动轨迹规划的算法优化问题。机械臂是该系统的重要组成部分,其工作状态直接关系到整个系统运行的稳定和可靠。文中采用DH矩阵对双机械臂的位置和姿态进行数学建模,进而通过基于笛卡尔空间的圆弧插补法进行路径规划,得到更加平滑机械臂运动轨迹。最后,使用优化的人工势场法,使双机械臂在无碰撞的情况下顺利达到目标点。MATLAB仿真实验证明改进的算法能够较好的弥补传统人工势场法的缺陷,提升机械臂运动轨迹规划效果。

五指形仿人机械手的数学模型研究

以人手的解剖学研究成果为基础,对具有五个手指和手掌的仿人机械手(以下简称仿人机械手)的数学模型进行研究。首先,以现有的工业机器人研究成果为基础,提出了仿人机械手的坐标系建立方法。然后,从人手的解剖学特点出发,采用D-H变换矩阵建立了仿人机械手运动学模型。

6自由度并联机床位姿误差线性化计算模型及验证

文章建立了两种6自由度并联机床位姿误差计算模型:基于机构位姿方程与运动学反解方法的线性化计算模型和基于支链杆长方程与运动学正解方法的非线性计算模型。在几何误差为小误差时,应用两种模型计算得到的机床位姿误差的变化规律与误差量值均十分接近。非线性模型比较精确地反映了位姿误差与几何参数误差之间的非线性映射关系,但因显式关系无法获得、计算繁琐而不便应用;线性模型则通过近似处理,建立了位姿误差与几何参数误差之间的线性显式关系,故可作为机床位姿误差的计算模型应用于精度分析与设计、运动学标定等与精度问题相关的分析工作之中。

步行式挖掘机底盘纵向坡度适应性分析

针对步行式底盘纵向坡度地形环境适应能力问题,利用D-H矩阵建立了步行式底盘的运动学模型,构造了步行式底盘纵向坡度作业时环境适应能力分析的多目标优化模型,利用效用函数法求解建立的多目标优化模型,对步行式底盘纵向最大适应的坡度、底盘机构和作业回转平台的状态参数进行了优化分析。结果表明,该方法具有简单、可靠的特点,可为步行式挖掘机的坡度行驶、作业时的安全控制提供理论依据。

机器人轨迹规划新方法的研究

本文分析了机器人轨迹规划的要求和特点 ,根据机器人末端执行器的位置矢量和姿态变换矩阵 ,推出一种轨迹规划的新方法。