球罐全位置焊接机器人研究现状及其关键技术

随着我国能源工业的发展和能源结构的调整,球罐与储罐工程建设的又一次高峰期已经到来,球罐全位置焊接机器人作为球罐制造中的关键设备,其应用可大幅提高球罐的焊接质量和焊接效率。综述了球罐全位置焊接机器人的发展概况和研究现状,从工程应用发展角度出发,分析了球罐全位置焊接过程中关键技术的研究进展和应用前景。

基于坐标变换下的球形机器人稳定平台控制

由于球形机器人内部构件相对于壳体需要保证全方位的运动,所以机器人内部的传感器以及探测设备常因缺乏稳定支撑而无法正常工作。基于此,探讨通过控制的方法使机器人内部形成稳定平台。利用基于能量耗散形式下的拉格朗日方程建立球形机器人前向滚动状态下的动力学模型,并根据实际运动情况对所推导的动力学方程进行线性化处理,接着通过坐标变换的方法,使方程在新的平衡点处转化为线性定常的状态空间形式。在整个变换过程中引入平衡摆角和平衡速度两个重要概念,为进一步分析机器人运动特征奠定基础。对于动力学方程中出现的循环坐标,采用减少状态变量的方式来保证系统的可控、可观性。针对机器人运动中所需要达到的具体性能指标要求,设计机器人的全状态反馈控制器,可对系统的极点进行任意配置。仿真结果表明了所设计的控制器的有效性。

6自由度机器人奇异形位分析及仿真

通过对6R机器人奇异形位形成条件的分析,把机器人奇异形位分为结构边界奇异、边界奇异、内部奇异和腕部奇异四种情况。在对边界奇异进行了详细分析的基础上,对每一情况给出了计算机仿真结果,获得了直观的边界奇异表达。

球形电机及其运动轨迹控制

本文介绍了所研制的应用于工业机器人的球关节电机结构与原理;给出其运动学方程和求解算法;并按长轴同步原理,以最小运行时间为优化目标,研究了2自由度球电机运动轨迹的同步协调控制规律。

自由飘浮空间机器人运动规划研究综述

本文介绍了自由飘浮空间机器人的运动学特性;从避奇异点规划、姿态调整规划和协同控制规划三个方面总结了自由飘浮空间机器人的运动规划研究现状,并对现有方法的局限性进行了分析;最后给出了自由飘浮空间机器人运动规划下一步需要研究的问题与解决思路。

机器人球腕奇异位形控制方法

当机器人球腕处于奇异位形时,一般的分解速度控制失效,当球腕接近奇异位形时关节速度会超过其速度极限,这些造成机器人手都产生运动偏离,比例法和死区保护法不能有效地克服奇异位形造成的控制困难,本文提出的运动协调控制可以有效地用于球腕奇异位形及其附近的球腕运动控制而不会发生关节速度超限和手部运动偏差。