码垛机器人运动学几何解法的研究

机器人的正向、逆向运动学是机器人运动控制系统与机械系统连接的桥梁,其封闭解问题至今还没有通用的解法,比较通用的是代数方程组的数值迭代算法,通常难以保证实时性和精度要求。基于几何方法通过分析码垛机器人的机构特点简化运动学模型,详细推导正向运动学和逆向运动学解法,推导过程简单、直观。最后通过MATLAB编程和Solid Works三维实体模型运动仿真,验证几何解法的正确性。

一类饮料生产线码垛机器人的设计原理研究

该文对一类应用于饮料生产线的双平行四边形结构码垛机器人进行设计原理的研究,构建机器人的机构原理图,开发机器人的运动学算法从而建立机器人运动控制系统与机械系统连接的桥梁,采用几何包络方法绘制该类机器人的工作空间从而为生产线机器人的空间布局提供依据,借助激光追踪仪标定机器人的几何参数从而保证机器人精确定位,最后通过饮料生产线的机器人现场展示体现设计开发成果。

基于能量法的重载码垛机器人重力平衡分析与设计

在重载码垛机器人的工作过程中,大臂的频繁上升摆动使得电机要不断克服重力势能做功,导致电机扭矩出现波动和克服重力导致驱动能量的耗散,这将影响电机和驱动器的寿命,造成零部件成本提高。从能量平衡的角度,详细分析大臂驱动的众多零部件之间的运动耦合关系,设计并分析平衡装置存储弹性势能在重力势能发生变化时的释放或存储,从而达到重力势能完全平衡,实现电机驱动的能量全部用于运动部件的动能传递,避免重力势能的无端消耗。最后采用拉格朗日方程得出重力平衡的通用表达式和优化算法。

UR机器人的运动学和奇异性分析

机器人的正向、逆向运动学是研究机器人运动姿态控制的理论工具,其封闭解问题目前还没有通用解法,比较常用的是代数方程组数值迭代算法,但难以保证实时性和精度要求。基于矩阵理论分析UR型机器人的机构特点,采用解析方法获得正向运动学和逆向运动学解法,进而获取机器人的奇异位置,最后通过MATLAB编程和Solid Works三维实体模型运动仿真验证解法的正确性。

重载码垛机器人弹簧平衡机构的优化设计

在重载码垛机器人的设计中,偏重力矩对机器人的动态性能影响巨大。针对这一问题,重点研究了机器人大臂弹簧平衡机构的优化设计方法,以便最大限度地降低不平衡力矩。基于大臂弹簧平衡系统的力学模型,建立了偏重力矩、弹簧力矩、不平衡力矩与大臂转角之间的关系。结合机器人实际结构空间和安装工艺,确定了关键参数的取值范围。最后,结合300kg码垛机器人设计实例,着重讨论了弹簧平衡机构的优化设计方法。结果表明,该方法可以有效降低不平衡力矩,提高机器人的性能。