基于广义几何误差模型的微机器人精度分析

为描述各种误差源对机器人本体产生的影响 ,提出了一个用于微机器人精度分析的通用方法。通过任意两坐标系间的向后微分关系 ,利用运动学方程以及并联机构的环路特性 ,建立了微机器人的广义几何误差模型。利用此模型 ,可以对微机器人进行精度评估和误差修正。该方法可推广应用到一般并联机器人的误差建模和精度分析     

并联6-SPS机构位姿误差分析

结合并联机构的特点,应用机器人微分关系建立了并联6 SPS机构位姿误差分析的正解模型,给定各结构参数误差即可得出主轴端的位姿误差.应用此模型可定量分析结构误差对主轴端位姿误差的影响.为并联机器人的精度综合提供了理论依据.     

基于激光跟踪仪的Delta并联机构运动学误差标定

以Delta并联机构为研究对象,建立了Delta并联机构的运动学误差模型,对影响其末端精度的几何误差源进行了分析,并指出这些几何误差源可简化为18项.以激光跟踪仪作为测量工具,提出一种步进迭代的误差参数辨识方法,该方法利用Delta并联机构操作空间与关节空间之间的映射关系,通过优化多个检测点相互之间的理论距离与实际距离的残差,计算出Delta并联机构的各项几何误差参数,进而修正Delta并联机构的运动学模型,标定后机构末端精度由1.0,mm数量级提高至0.1,mm数量级,实验结果表明了文中所述方法的有效性和普遍性.     

并联6-SPS机构位姿误差分析

结合并联机构的特点，应用机器人微分关系建立了并联6-SPS机构位姿误差分析的正解模型，给定各结构参教误差即可得出主轴端的位姿误差．应用此模型可定量分析结构误差对主轴端位姿误差的影响．为并联机器人的精度综合提供了理论依据．     

精密并联机器人系统误差的分析与补偿

为减小机构末端定位误差,提高精密并联机器人运动精度,以6-HTRT并联机构为结构模型,分析了机构的各种制造误差。首先在机构上开发了一种新型虎克铰链,同时采用了预紧装置;然后在控制系统中引入DSP高性能数据处理器;最后,用矢量构造的方法计算机构速度Jacobian矩阵,用数值法计算位置正解,用构造法计算误差Jacobian矩阵,对机构末端误差进行补偿。通过以上措施,可以使系统的精度提高到机构重复运动精度的3倍左右,满足精密并联机器人工作的精度要求。其中,软件误差补偿算法不受并联机构类型的限制,有较大的适用范围。     

6-SPS并联机器人单支链精度综合算法

通过对6—SPS型并联机器人位置输入输出方程微分,建立了原始误差存在在单支链上时机器人误差模型.在此基础上,运用误差独立作用原理和原始误差等效作用原则,在该情况下对并联机器人进行精度综合.该办法将并联机器人精度综合这一原本多目标多变量的非线性最优化组合问题转化为线性问题,因而简单可行,具有一定的实用价值.     

新型4自由度并联机构的动力学建模与分析

对虚拟轴工作台并联机构做了静力分析和动力分析.采用分析静力学的虚位移原理建立静力平衡方程,并用该方程计算了机构处于某种静力平衡状态下的平衡驱动力及力矩.采用影响系数矩阵及应用达朗贝尔原理建立了机构的动力学模型,并对并联机器人做了虚拟样机动力学仿真.机构的力分析为虚拟轴工作台样机的主动副驱动力设计提供了参考.     

6－SPS并联机器人单支链精度综合算法

通过对6-SPS型并联机器人位置输入输出方程微分，建立了原始误差存在在单支链上时机器人误差模型，在此基础上，运用误差独立作用原理和原始误差等效作用原则，在该情况下对并联机器人进行精度综合，该办法将并联机器人精度综合这一原本多目标多变量的非线性最优化组合问题转化为线性问题，因而简单可行，具有一定的实用价值。     

基于弹性变形和矢量叠加原理的新型整骨机器人变形误差分析

整骨机器人作为医疗智能化辅助装备,考虑到其作业对象的特殊性,结构设计在精度方面具有极高要求。针对一种新型的整骨机器人机械结构,分析了其静力学精度特性。首先确定其主要误差来源,建立了误差传递模型。然后根据几何关系和弹性变形理论对各个误差分别进行分析和研究,确定了影响误差值的结构参数与对应关系,并根据工程样机的具体数值计算出误差值。最后根据空间矢量叠加原理计算出整骨机器人末端最大变形位移,并与工程样机加载实验结果进行对比。结果表明,最大变形误差为0.638 82 mm,与实验结果基本一致,满足偏差不超过2 mm、运动精度为±0.8 mm的定位和手术要求。为整骨机器人的结构参数设计和优化提供了理论基础。     

3-PUU并联测量机中阿贝误差分析

针对并联测量机中滑块角运动误差对仪器精度的影响问题,分析了3-PUU并联坐标测量机滑块角运动误差及所产生的阿贝误差的特点;在测量理论模型的基础上,借助于全微分理论建立了阿贝误差传递模型;在实验获取各滑块角运动误差数据的基础上,通过插值方法构建滑块角运动误差样条曲线,然后计算出滑块角运动误差对仪器总误差的影响。分析结果表明:滑块角运动误差对Y方向测量精度影响最大,对X方向影响最小,这从另一个角度体现了并联机构误差平均效应的数学内涵,揭示了滑块角运动误差在并联机构中传递的特点,也为后续的误差修正和仪器精度的提高奠定了良好的基础。     

加工高扭矩抛物线同步带轮滚刀齿形的研究

提出了高扭矩抛物线齿同步带轮滚刀齿形的设计方法。研究了不同刀具齿形加工不同齿数带轮时,在带轮齿廓上形成误差分布规律,以及最大齿形误差随齿数的变化规律; 并研究了齿形误差在带与带轮啮合传动中的影响,为工程上合理选取刀具齿形,降低带轮齿形误差,提高可加工的带轮齿数范围,提供了理论依据。     

基于角平分线的工程滑移索结构分析方法

针对滑移索结构,提出了一种基于滑轮相邻索单元角平分线的简捷分析方法,解决了其内力和变形求解复杂的难题.具体算法如下:(1)采用固定铰模拟滑轮对索的约束作用,利用无应力长度调整影响矩阵求解角平分线垂直方向约束反力为零时,各子索无应力长度调整量;(2)根据调整后子索线形计算新角平分线的方向角,按照步骤(1)重新计算,重复至索线形(包括角平分线方向角)和内力收敛.基于此算法编制分析程序,通过2~4次迭代即可得到高精度的收敛解,实现滑轮处索力连续性和滑移索总无应力长度恒定的目标.计算示例和工程实例证明了此算法的正确性和高效性.     

输电拉线除锈机器人的设计与实现

为解决输电拉线的自动除锈防护难题,提出了一种新型拉线除锈机器人的总体方案,完成了行走、压紧、调节、除锈等主要机构的设计及控制系统的设计,构建了拉线除锈机器人的总体系统。基于SolidWorks创建了机器人三维实体模型,并应用ADAMS软件建立了机器人的虚拟样机,对其运动学和动力学特性进行了仿真分析,进而制作了实物样机,完成了现场试验,仿真和试验结果均证明了设计方案的可行性和有效性,实现了拉线表面的自动除锈和防护。     

大截面六分裂导线的滑车悬挂新方法

对国内900mm2六分裂导线采用3×"一牵2"方式的滑车悬挂方式进行了分析和改进。使用专门研制的三轮放线滑车挂架,使铁塔每极悬挂3个三轮放线滑车的布置和悬挂方式变得简单,将绝缘子、滑车进行同步安装和悬挂,减少了施工安装环节,提高了张力架线的总体施工效率,保证了铁塔的良好受力,为后序紧线施工和附件安装操作提供了方便。     

放线光缆强弯曲状态建模与特征分析

针对放线光缆放线剥离点附近的强弯曲状态可能引发光缆断纤的问题,在建立光缆运动姿态数学模型的基础上,对光缆剥离点处曲率半径和弯曲弧长的分布情况进行了研究。重点讨论了剥离点处曲率半径和弯曲弧长与剥离点位置、剥离段光纤所在缠绕层的半径、光缆放线速度、光缆线密度等光纤特征参量之间的变化关系,并对曲率半径最小值位置的具体讨论。结果表明,在对应试验条件下,放线过程中剥离点处光缆的曲率半径存在极小值,其大小约为1.2mm,与光缆缠绕层半径、放线速度几乎无关。而曲率半径和弯曲弧长会随剥离点位置、放线层、放线速度、光缆线密度的改变发生变化。     

并联机器人位姿误差分析

利用并联机器人的运动学反解模型，通过误差传递矩阵的求解来探讨机器人主要误差源与其位姿误差之间的关系，建立了并联机器人的位姿误差模型、并讨论了并联机器人主要误差源对位姿精度的影响，为实际误差的补偿与控制奠定了理论基础．     

一种新型柔索驱动并联机器人的模型样机

提出一种新型并联机器人机构,利用张紧柔索驱动该并联机器人·通过运动学和动力学分析、工作空间分析、轨迹规划、误差分析,设计并制作了模型样机本体、驱动与控制模块,开发了机器人语言,控制模型样机完成指定动作·实验结果表明,这种新型并联机器人是可行的,适用于轻型机床等设备·该机器人在某一速度范围内工作时,会产生较明显的振动,并伴有噪声,因此要提高机器人的性能还必须设法抑制其振动     

基于UG和ADAMS的并联机器人的运动学与动力学仿真

以3-PRC并联机器人机构为研究对象,在UG环境下建立了并联机构的虚拟样机模型,并将实体模型导入到ADAMS环境下,实现了3-PRC并联机器人机构的运动学及动力学性能仿真分析.该方法避免了复杂运动学与动力学方程的建立与求解,简化了并联机器人的设计开发工作,也为样机的调试与控制提供了理论依据.     

绳驱动并联清洗机器人绳索张力优化

将绳驱动并联机器人应用至外墙清洗领域，并对清洗机器人的动力学建模及张力优化进行深入研究。首先，确定机器人的构型为完全约束绳驱动并联机器人，并建立了考虑绳索弹性的动力学模型；其次，针对该类型绳驱动并联机器人绳张力解不唯一问题，提出将相关力改进的最小方差作为优化目标对绳索张力进行优化。最后，通过Simulink-Adams进行联合仿真验证。结果表明，优化后的绳索张力光滑连续变化。系统开环的情况下，圆形轨迹最大误差均值为0.071 m，终点误差均值为5.15 mm；直线轨迹最大误差均值为9.25 mm，终点误差均值为3.5 mm。解决了完全约束绳驱动并联机器人绳索张力不唯一、不连续问题，并为控制策略研究提供理论依据。