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.

数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性研究

六自由度并联机器人采用数字液压缸驱动相比于采用电液伺服缸驱动,具有成本低、可靠性高、抗污能力强和结构简单等优点,为研究数字液压缸驱动的六自由度并联机器人刚度特性,首先建立数字液压缸的数学模型并推导出闭环刚度,然后基于全微分法建立六自由度并联机器人的误差传递模型,并结合数字液压缸的闭环刚度,推导出数字液压缸驱动的六自由度并联机器人的刚度矩阵,并分析了刚度矩阵的影响因素,建立AMESim仿真模型并进行仿真研究,揭示出并联机器人各自由度的刚度与正开口量、滚珠丝杠导程等系统固有参数以及与并联机器人位姿之间的关系,研究结果还表明,当并联机器人沿除升沉方向以外的其他方向运动时,升沉自由度和其他自由度之间存在耦合,且耦合刚度会随并联机器人位姿的变化而变化。该研究对数字液压缸驱动的六自由度并联机器人研制及应用有一定的理论价值和实际意义。

基于旋量理论的机器人误差建模方法

在现代旋量理论使用矩阵指数以及指数积表示刚体运动的基础上,将机器人关节轴线的位姿误差等效为假想广义运动副旋量运动的结果,从而建立机器人含误差旋量的运动学指数积模型.将工具坐标系的位置和姿态误差分别等效为移动副和转动副旋量运动,给出了其大小及方向的计算公式.在Matlab环境下编制了旋量计算软件包,以SCARA机器人为例,应用该软件包进行了误差仿真分析,并使用Adams软件进行了仿真验证.结果表明,该误差建模方法正确、有效.

基于虚设运动副的并联机器人静态误差建模与标定

基于并联机器人影响系数和虚位移原理,以一般空间并联机器人为例,通过虚设运动副,提出一种并联机器人静态误差建模与分析的通用新方法。该方法用于确定各个原始加工装配误差源对并联机器人末端位姿的独立影响,具有物理意义明确、建模分析便捷等优势。在此基础上,基于虚设运动副建立了3-P(4S)并联机器人各误差映射矩阵,并对该机器人开展了静态误差标定实验研究。实验结果表明,基于该方法标定后,3-P(4S)并联机器人输出定位误差最大值由0.585mm减小到0.142mm,标定后机器人定位精度明显提高,从而验证了该方法的有效性。

RV-M1型机器人的运动误差分析

本文建立了ＲＶ－ Ｍ１ 型机器人的运动模型和误差模型， 讨论了如何减小机器人的误差及在控制系统中用软件进行误差补偿的方法。

仿咬合Stewart并联机器人模拟与误差分析

目前咬合研究缺乏相关研究手段以及精确的定量研究支持,特别是咬合的体外模拟研究,因此对牙颌咬合进行体外三维虚拟模拟设计和研究。采用Stewart并联机器人作为运动模拟载体,针对虚拟模型零件间不存在物理接触关系,虎克铰被动关节的角度需要被求解的问题,采用通过消元法消去机构约束方程中的未知数,进而求解并联机构所有关节变量的方法,并利用采集的咬合运动轨迹数据来反解关节变量,完成牙颌咬合运动模拟,通过仿真验证了算法的正确性。同时根据运行学模型来构建误差模型,分析运动误差的来源,并利用蒙特卡洛方法分析杆件长度和虎克铰中心位置误差对动态平台位姿误差的影响,结果表明虎克铰中心位置误差对动平台的位姿误差影响更大。

失稳初期的低雷诺数圆柱绕流POD-Galerkin建模方法研究

POD-Galerkin方法是构建非定常流动低阶模型的有效方法。然而,研究表明基于周期振荡样本及其时均解构建的低阶模型只能反演流场振荡饱和后的周期性运动,不能复现流动从不稳定定常解开始振荡的发散过程,不便于流动的稳定性分析和控制研究。通过尝试选择流场进入周期性运动之前的样本来构建低阶的流体动力学模型,并用于反演流动失稳初期微幅振荡的流场。以低雷诺数(Re=100)下圆柱绕流为例,构建了卡门涡街失稳初期的流动降阶模型。通过与CFD数值结果对比,表明选择合适的样本数据,构建的低阶模型可以复现流场发散初期的频率和阻尼等特性。

基于视觉伺服的仓储物流机器人自动定位技术

针对当前仓储物流机器人自动定位技术视觉信息反馈延迟,无法确定深度信息,导致定位误差较大、延迟时间较长的问题。提出了基于视觉伺服的仓储物流机器人自动定位方法。通过几何地图描述全局环境模型,确定机器人结构,分析视觉伺服定位原理,根据雅可比矩阵,标定摄像机位置,利用Parzen窗方法预测像素空间密度,提取主成分,建立误差模型,实现仓储物流机器人自动定位。仿真实验证明,所提方法的定位误差较小,能够有效降低定位延迟时间,满足信息反馈实时性要求。

Delta型并联机器人的位姿误差模型建立与求解

为分析Delta型并联机器人的运动学参数误差对绝对定位精度的影响,建立和求解了位姿误差模型。将并联的传动支链拆分为串联机构,利用D-H变换矩阵求解出运动学模型,将从动臂的微转角引入D-H变换矩阵中,再根据动平台中心位姿误差的唯一性,求解得到用线性方程组表示的位姿误差模型。将某实际Delta型并联机器人的减速器安装端面的角度误差进行模型分析,验证了模型的可靠性。该模型可为Delta型并联机器人的后续精度分析和误差补偿提供分析工具。