基于神经网络的冗余度二重八面体变几何桁架机器人运动学求解

应用BP神经网络对冗余度二重八面体变几何桁架机器人的位姿正解进行训练学习 ,解决了二重八面体变几何桁架机器人的位姿反解问题。并利用网络模型求得运动学中的一、二阶影响系数矩阵 ,将关节极限优化指标引入机器人的运动学规划中 ,提出了一种轨迹规划方法。

冗余自由度TT-VGT机器人的最优轨迹规划

应用分离矩阵法 ,对冗余度 TT- VGT机器人的逆运动学进行了研究。基于速度欧拉范数值最小 ,提出了冗余度 TT- VGT机器人轨迹规划的一种方法。并对四重四面体的变几何桁架机器人进行仿真计算 ,与伪逆法求解进行了比较 ,证明了方法的优越性。

十二面体变几何桁架机器人运动分析

本文结合变几何桁架机构的特点，研究了变几何桁架机器人的运动分析方法．导出了速度和加速度正、反解的一般显示公式。

六重四面体变几何桁架机器人弹性逆动力学分析

结合六重四面体变几何桁架机器人的特点 ,考虑刚性位移与弹性变形的耦合作用对机器人操作手末端位姿的影响 ,基于有限元分析方法 ,在运动学分析的基础上 ,提出了其运动学模型的线性化方法 ,导出了其运动条件方程、逆动力学显式方程 ,并给出了驱动力和弹性变形量求解的公式与详细迭代过程。利用本方法 ,可方便地建立弹性逆动力学分析的数学模型 ,迭代过程简明。

新型变几何桁架机器人的简化刚体运动分析

本文对一种新型变几何桁架机器人机构 ,利用机构简化模型在位置分析的基础上进行了刚体运动学分析 ,求出了机器人系统各构件运动参数的显式解析解。

一种新型变几何桁架机器人机构的运动分析

对由三个四面体和一个八面体并联组成的新型变几何桁架机器人机构 ,进行了结构分析和位置分析 ,并利用导出法推导出机器人手部的速度显式解析解。结果表明 ,这种机构在机器人运动学分析中具有计算简单、计算精度高的特点 。

组合体机动中可变形桁架运动规划研究

目前对空间组合体中可变形桁架(Variable Geometry Truss,VGT)运动规划问题的研究集中在各级均为单自由度或离散二状态等简单结构的情形,未解决所有可调长度杆都能够自由运动的复杂结构运动规划问题。文章根据组合体的几何关系,建立了递推位姿运动学模型,再由自由漂浮系统动量守恒,建立了微分运动学模型。给出了单级VGT变化序列与运动时间分开设计的两步运动规划方法,并在优化目标中加入能量项,给出了多级冗余VGT的运动规划方法。最后通过仿真验证了算法的有效性,在算例中优化指标为J=0.879 8,该方法对以VGT作为空间操作机构的组合体研究具有一定工程指导意义。

一种可变形桁架逆运动学方法

针对空间站组装舱段转位过程中,以可变形桁架(VGT)作为空间操作机构的系统的逆运动学问题进行了研究。给出了一种基于等效机械臂模型和工作空间密度函数扩散过程的逆运动学方法,其基本思想是:首先计算VGT各级的等效机械臂模型,由关节运动范围得到单级机械臂的工作空间密度函数,将后一级关节点的工作空间密度函数视为之前各级的扩散过程,寻找使得末端在期望位置工作空间密度函数的值最大的一组等效机械臂模型关节变量值,计算该组等效机械臂模型对应的桁架模型可调杆长度值,即为所求逆运动学。与通过蛮力枚举求解可调杆长度的逆运动学方法相比,本文的方法能够有效提高运算效率。最后通过仿真验证了该方法的正确性和有效性。

基于双二重八面体的长链柔性变几何桁架机器人逆位置分析

研究了双二重八面体单元组成的长链柔性变几何桁架机器人的逆位置分析。提出了长链柔性双二重八面体变几何桁架机器人实现末端位置和法向以及长链本体形状的逆位置分析方法。

多节双八面体变几何桁架臂逆运动学解析算法

针对多节双八面体变几何桁架臂(VGT)的逆运动学快速准确求解问题,提出逆运动学解析算法.根据双八面体VGT对称结构和镜像变换矩阵,引入不依赖于欧拉角和Denavit-Hartenberg(D-H)参数的旋转矩阵.通过建立2个辅助坐标系,将整体逆运动学问题分解为求解辅助坐标系旋转矩阵子问题和求解辅助坐标系内位置矢量子问题,给出两节双八面体VGT的逆运动学解析算法.通过分析两节VGT逆运动学的解析解,给出可以将多节臂等效为一节臂的简化运动学构型,将N节VGT臂等效为两节双八面体VGT臂.利用两节双八面体VGT臂的逆运动学算法和简化构型,可得N节臂逆运动学解.仿真验证表明,逆运动学解析算法的计算速度和精度优于雅可比矩阵法.在实际双八面体VGT机构上的测试验证了逆运动学算法的有效性.

二元驱动串并联机器人结构参数约束条件分析

以平面变几何桁架机构为二元驱动串并联机器人基本模块,将基本模块串联起来构成二元驱动串并联机器人离散系统,推导其正运动学方程,分析了其末端执行器的位置空间和姿态变化范围。根据上、下平台之间相对姿态转角为实数的约束条件,采用MATLAB语言编写并计算正运动学方程,以确定驱动腿变化量与结构参数之间的关系。该方法避免了因结构参数选取不当而无法求得姿态角的问题。该结论为二元驱动串并联机器人的结构设计与优化提供了理论基础。

可变几何桁架展开运动学和动力学分析

对可变几何桁架（ＶＧＴ）结构展开运动学和动力学进行了系统分析。基于约束方程得到了运动学分析的递推公式；并利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理推导了ＶＧＴ展开的动力学方程；这些公式和方程简洁并具有规律性，适于计算机编程计算，通过算例分析验证了方法的可行性。