并机联械手的工作空间分析

工作空间是指机械手手部上的一点所达到的点集,它反映了机械手的工作特性,所以对设计者和使用者都是一个重要的评价指标。 本文提出了并联机械手工作空间的数值分析方法,并根据这种机械手的特点采用“最大满足约束条件”来定义工作空间的边界曲面。最后对如何增大工作空间提出了一些建议。     

正交机器人机构工作空间的数值算法

提出了一种计算 n 自由度正交机器人机构工作空间的数值方法。先求出机器人机构末端两个关节对应子工作空间的边界曲面,在前一个关节建立参考坐标系,将已知子工作空间的边界曲面分成若干层,求出每一层上的截交线,定义截交线的两个端点、半径坐标值最大点和最小点等为特征点,根据这些特征点可生成前一级子工作空间的边界曲线和边界曲面,由此递推可生成工作空间的边界曲面,并计算出工作空间的体积值。以三自由度正交机器人机构为例进行了仿真分析,结果表明该算法具有运动学计算量小、结果精确等优点。     

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。     

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.     

CAD数据修复中寻找相邻曲面的空间包围盒算法

提出了基于ACIS平台寻找相邻曲面的算法,首先对读入的模型的所有曲面求出其空间包围盒,然后对每个曲面的每条边求出曲线的空间包围盒,利用空间包围盒是否相交确定是否可能相邻,最后运用边界匹配算法确定曲面的相邻关系.该算法思想简单,易实现.     

机器人可达工作空间数值计算的新方法

本文讨论变量有约束的空间体在空间曲面上的边界问题,给出确定边界的递归数值计算方法,并在此基础上进一步导出了启发式的简化算法.作为上述一般算法的特例,给出了机器人可达工作空间数值计算的新方法.     

一类交错空间图补空间中的不可压缩、两两不可压缩曲面

利用Menasco W的纽结补空间中不可压缩、两两不可压缩曲面的拓扑图理论,结合三维流形的组合讨论技巧和方法,证明一类交错空间图补空间中具有子午线边界分支的不可压缩、两两不可压缩曲面是穿孔球面.     

电机控制下的一类弹性机械手系统的镇定

考察了某一类在电机控制下的机械手系统。为了抑制这类机械手的弹性弯曲振动，设计了一类电机控制，使整个闭环系统描述为一个适当的在Ｈｉｌｂｅｒｔ空间中的抽象发展方程。运用泛函分析及算子半群方法，讨论了相应的发展方程主算子的谱特征及半群性质。最后，证明了所讨论的非线性系统的解指数一致衰减到零，从而保证了弹性机械手的工作姿态到位     

一种超声检测机械手的结构设计

分析了无损检测技术的现状及其发展趋势,讨论了超声波检测的优点.设计了一种面向复杂曲面的超声检测用机械手,介绍了该机械手的组成及工作原理,该机械手具有结构简单、制造成本低、姿态调整速度快、检测范围大、适应性广等优点.结合超声测距原理,利用反求技术,该机械手可以重建被测工件的曲面模型.     

8自由度铺丝机械手的自运动流形分析

针对梯度投影算法所得冗余机械手关节逆解不一定包括最优解的缺陷,提出一种分析8自由度冗余铺丝机械手关节逆解的流形方法.利用流形法所得逆解包含了冗余机械手的全部关节逆解,有利于实现自运动控制的全面优化.根据逆解流形的空间多维特性,在8自由度铺丝机械手的关节空间内分别定义其位置关节子流形和姿态关节子流形,并分别得到三维空间中仿真映射曲面.结果表明,由于芯模自由度是在固定空间内的运动,相比于7自由度的铺丝机械手,8自由度铺丝机械手的仿真曲面流形在灵活性及避障碍能力方面均有较大提高.最后以飞机S形进气道为例进行仿真,仿真结果表明,仿真轨迹与期望轨迹高度吻合,证明了所提方法的正确性.     

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。     

Workspace Analysis of the 4RRR Planar Parallel Manipulator with Actuation Redundancy

<正>Introduction 3RRR non-redundant parallel mechanisms (PMs) have been extensively studied by scholars in recent years[1-4].However, the drawbacks of 3RRR PMs, such as having too many singularities and a lack of stiffness, dramatically hamper their use. In these situations, redundancy     

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.     

手指可达工作空间的三维建模

根据人体解剖结构建立了手指机构学模型.通过测量活体手指的长度及活动度,研究了人体手指几何和运动参数的分布,并用曲面包络的方法求出手指可达工作空间的三维模型.     

关于6-SPS并联机器人机构工作空间的研究

提出用数值分析与优化相结合的方法对6-SPS并联机器人机构的工作空间进行研究.根据该机构的特点和应用需要,把上平台中心可达范围分别定义为定姿态可达空间和工作空间两类.对于给定结构参数的6-SPS机构,在确定工作空间的最高点和最低点后,即可快速计算出其工作空间的边界.考察了结构参数对工作空间的影响,得出一些规律性变化关系.这些结果可以用来确定6-SPS并联机器人机构的实际结构参数。     

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.