不可解机械手铰座标的快速算法——半迭代半解析法

不可解机械手在结构设计和工作空间方面有不少优点,而铰座标算法对机械手的控制极为重要.本文提出一种求不可解机械手铰座标的快速算法——半迭代半解析法.与现有算法相比,新算法应用面广,计算量小,收敛快速稳定,可用于实时连续轨迹控制.     

确定任一机械手工作空间的一种新方法

本文提出了确定任一机械手工作空间的一种新方法。首先建立了求解工作空间边界点的数学模型,然后再用最优化计算方法建立了一个计算机程序WRA。利用这个程序可以求出任一包含转动副和移动副的机械手的工作空间在任一截平面上的边界曲线。     

机械手工作空间边界曲面的解析表达式

机械手工作空间的研究是机器人运动学的一个重要课题。机械手工作空间讨论的问题之一是确定工作空间的边界曲面。本文利用虚位移原理导出了工作空间边界的必要条件,进而推导了边界的约束方程,最后给出了工作空间边界曲面的解析表达式。文中最后对3个例子进行了讨论。     

微小型救援机器人机械手设计

根据复杂工作环境下微小型救援机器人的工作特点,设计了一种机器人机械手。依据机械手的关节空间和工作范围设计了机械手的结构,分析了机械手的受力情况,通过简化模型计算驱动力,选择合适的传动方式和壳体及齿轮材料,进行了三维实体建模,为机械手的仿真分析提供了必要的样机模型。实际应用证明,设计的机械手满足设计要求,能够实现预期目标。     

挠性双摆动力学仿真和空间挠性机械手控制

本文对普通工业挠性机械手特例挠性双摆进行了动力学仿真,其结果和PBUsoro的工作完全吻合,本文对空间挠性机械手典型工况进行了正弦加载方式的开环控制,实现了到达指定位置时机械手端点负载的速度以及机械臂转动角速度为零的工作要求。     

柔性宏/微空间机械手系统的误差补偿

利用一个柔性宏 /微机械手空间机器人结构 ,即在一台大型的柔性宏机械手的末端安装一台小型的微机械手 ,以提高柔性空间机器人的作业精度。基于机器人摄动理论和正、逆运动学理论 ,推导利用微机械手的快速和精密运动消除柔性宏 /微机械手误差的补偿原理。仿真结果表明补偿前 ,宏 /微机械手末端点因弹性杆件变形引起的在 x方向的最大误差近 6 m m,在 y方向的最大误差近 8m m,采用所提出的方法进行补偿后 ,末端误差几乎为零。所提出的误差补偿方法能够有效地提高机器人末端点的定位和跟踪作业精度     

一种新型两自由度高速并联机械手的尺度综合

对含被动支链的两自由度平动并联机构的概念设计进行了研究,归纳了被动支链的几种可能构型.运用螺旋理论对被动支链进行自由度分析,进而提出了一种新型高速并联机械手机构,该机械手包含两条主动支链和两条被动支链,其中被动支链用来对动平台的姿态进行约束,并提高机械手的刚度.在进行运动学分析的基础上,以机械手雅克比矩阵条件数在工作空间上的平均值和最大值的加权值为性能指标,对该并联机械手机构进行了尺度综合.研究表明,该两自由度平动并联机械手可与一单自由度进给机构组合,构成一个三自由度平动混联机械手,适用于工业领域的高速拾放操作.     

双机械手运动学分析及仿真研究

双机械手运动学方程的建立及作业空间的分析是对其进行准确控制的基础,本文应用D-H变换矩阵法建立了双机械手的运动学模型。解决了机械手末端执行器的笛卡尔坐标空间位姿与机械臂各关节变量之间的转换关系。采用Matlab对机械手的作业空间进行分析,并进行了仿真实验。通过仿真实验验证了本文求解的运动学模型的准确性及有效性。     

基于MATLAB的微电驱串联机械手工作空间域解算与仿真

文章介绍一种可用于小型管道和容器焊接以及内壁焊接质量检测的新型机械手——微电驱串联机械手,探索了一种实用的串联机械手工作空间域的仿真方法。通过机械手结构分析,建立机械手连杆坐标系,确定连杆参数,得到连杆变换的D-H(Denavit-Hartenberg)矩阵,建立机械手的数学模型,然后应用MATLAB求解机械手运动学正解,仿真得到机械手工作空间域。通过仿真验证了机械手结构设计的合理性。     

Stanford机械手运动学仿真模拟

针对Stanford机械手,在Windows平台上,采用Visual C＋＋及OpenGL图形库,开发研制了Stanford机械手运动的三维动态模拟软件,对机械手在可行的运动空间中进行运动学仿真模拟。提供了一种在可视化环境下,直接研究机械手的运动关系、空间轨迹的手段。     

Workspace and rotational capability analysis of a spatial 3-DoF parallel manipulator

The analysis on the workspace and rotational capability of HANA, a spatial 3-DoF parallel manipulator, is concerned. The parallel manipulator consists of a base plate, a movable platform, and three connecting legs. The moving platform has three degrees of freedom (DoFs) which are two translations and one rotation, with respect to the base plate. The new parallel manipulator is very interesting for the reason of no singularity in the workspace, the single-DoF joint architecture and high rotational capability of the moving platform. The inverse kinematics problem is described in a closed-form, which is very useful to present the workspace geometrically. The constant-orientation and reachable workspaces for the manipulator are analyzed firstly. The index that is used to evaluate the rotational capability of the manipulator is defined and discussed in detail. Finally, the distribution of rotational capability index on the workspace is presented, which helps us know how much the index is at different point. The parallel manipulator has wide application in the fields of industrial robots, simulators, micro-motion manipulators, and parallel kinematics machines.     

求解并联机器人工作空间的迭代搜索法

分析了并联机器人分支运动链与手部平台之间的几何约束关系，提出了子工作空间限制条件，通过平台姿态调整和步长变化，求得并联机器人工作空间边界．这种迭代搜索法不需要进行优化数值计算，求解过程简单，计算速度快     

机器人全方位工作空间的解析法

对机器人的全方位工作空间进行了研究,首次提出了关节运动有限制的实用机器人全方位工作空间的解析方法.文中还提出了一系列判定全方位工作空间是否存在的判据,最后给出了计算实例.本文提出的解析法是通过直接求出边界面来确定全方位工作空间的,因而具有计算精确而迅速的优点.     

一种实用机器人全方位工作空间的解析分析法

文本对机器人的全方位工作空间进行了研究,首次提出了关节运动有限制的实用机器人全方位工作空间分析的解析方法。文中还提出了一系列判定全方位工作空间是否存在的判据,最后给出了计算实例。由于本文提出的解析方法是通过直接求出边界面来确定全方位工作空间的,因而具有计算精确而迅速的优点。     

The Synthesis of a Stewart Platform for a Specific Workspace with a Genetic Algorithm

The synthesis problem of a 6-SPS Stewart platform with semi-regular hexagons is studied in this paper. We present a genetic algorithm approach to synthesize a Stewart platform whose workspace must include a desired workspace with orienting capabilities in a given 3D region. Based on the observation that the constant orientation workspace gets smaller as the given orientations increase, a simple method is presented to describe the workspace with orienting capabilities, which need only search the constant orientation workspaces with the eight sets of extremal orientations of given 3D region and use their common part To verify the method, a numerical example is given. The GA is used to optimize architectural parameters and obtain a compact manipulator. The method is applied to synthesize a Stewart platform whose workspace must include a prescribed cylinder with orienting capabilities.     

并联机器人位置空间分析的几何法

结合６－ＳＰＳ并联机器人的结构特点，在考虑主动副运动范围和从动副结构约束情况下，提出了上平台位置空间分析的一种几何方法。该法可直接获得三维位置空间的边界曲面方程从而可方便地绘出位置空间各截面形状。     

工业机器人工作空间及灵活性

本文重点分析通用5 关节工业机器人的工作空间、灵活性并用形象的几何作图、计算机显示表达出工作空间轴截面的形状,计算和表达出工作空间内已知各点的灵活度大小。分析和求出机器人的最佳工作区间,为通用5 关节机器人的实际作业提供了必要的依据。本文所采用的方法也可用于其他多关节机器人工作空间及灵活性的分析。     

Tricept并联机器人的运动学设计理论浅析

针对纯六自由度并联机器人实现姿态能力差、工作空间小的固有缺陷，提出了基于少自由度、带有导向装置、动平台辅以回转台的串、并联机床结构，该结构可实现较强的姿态能力，并有较大的工作空间。探讨了此类并联机床的运动学设计方法，其中包括位置逆解模型、空间灵活度分析、工作空间分析与综合。理论仿真结果表明上述方法是正确的。     

2-RRC-SPS并联机器人工作空间的研究

提出了一种并联机器人工作空间分析的解析方法,该方法以曲面分析为基础,结合并联机器人的运动特性,得到了并联机器人工作空间边界曲面的方程.以2-RRC-SPS并联机器人为例,分析计算了其工作空间.在此基础上,描绘出了并联机器人工作空间边界曲面及截面视图.分析结果表明2-RRC-SPS并联机器人的理论工作空间是一个不规则的实心球体,该机构具有几何形状规则的作业空间,是一种较为理想的能实现三维移动操作的并联机构选型,获得的结果可应用于该并联机构的设计之中.     

一种新型三自由度并联机构逆运动学及其工作空间分析

以一种新型三自由度并联机构2-RPU&SPR为研究对象,对其逆运动学及工作空间进行分析.首先,利用矢量法对其逆运动学进行分析,推导出机构位置反解的显式数学表达式;随后,利用极限边界搜索法,根据并联机构位置反解及其它约束条件,获得其工作空间,最后通过数值仿真对逆运动学数学模型以及机构工作空间搜索方法进行了验证.