基于OpenGL的工业化机器人仿真研究

以工业机器人仿真系统为背景,介绍了机器人的发展历程,重点描述了工业化机器人仿真开发的方法。该方法掌握较为容易,开发成本低,具有良好的可扩展性。在此基础上,文章设计并实现了基于OpenGL的工业机器人仿真系统,包括虚拟仿真环境的搭建、运动学分析和三维模型的绘制。最后,研究了OpenGL在机器人图形仿真系统中的具体应用通适代码封装使得工业机器人图形建模变得简易可行,并分析了工业机器人系统结构。探讨了该系统的运动学和逆运动学实现方法,取得了良好的效果。该仿真系统的研究方法也能够为其他场合的应用提供一定的参考价值。     

基于OpenGL的弧焊机器人仿真设计

通过对弧焊机器人仿真系统的设计和分析,阐述在VC++.NET开发平台上利用OpenGL技术建立三维仿真系统的理论及方法.建立了5自由度弧焊机器人的运动学模型,提供了模型正、逆运算,实现了机器人的三维实时仿真.试验结果表明,该系统操作界面友好,取得良好的仿真效果.     

船用遥控式抓斗的仿真训练系统

为减少抓斗教学训练成本,保证学生及船员的人身安全,提出并开发一套船用抓斗交互操作的虚拟训练系统.分析系统功能,采用模块化设计思想对系统进行开发;在Unity3D中利用反向动力学技术模拟受训人员的动作,实现了系统的漫游和交互.应用多种碰撞检测技术相结合的方式实现了抓斗与克令吊吊钩、甲板以及货舱的交互操作;建立了抓斗的运动学模型,模拟了抓斗的运动状态.仿真结果表明,该系统功能完备,可用于船用遥控式抓斗的教学与培训.     

机器人网络遥操作仿真系统设计

建立了机器人的运动学模型，然后基于Delphi开发平台，应用OpenGL强大的图形功能，建立了主、从式机器人三维仿真模型：并在此基础上根据系统体系结构设计思想对机器人遥操作仿真系统进行设计，开发出一套基于网络的机器人遥操作仿真系统。并且对Delphi中网络控件TclientSockel和TserverSocket进行编程，实现了机器人控制命令和反馈数据在局域网上的实时双向传输，从而完成了主从式机器人的网络遥操作。仿真实验结果表明，该仿真系统是准确可行的。     

兼容并蓄,开发仿真教学网络平台

多媒体仿真教学网络平台,作为我院教育部高职评估中的三大特色品牌之一,受到了评估专家的好评。本文重点论证了仿真教学网络平台的设计思想与开发研究。先阐述了仿真系统的发展和在教学中的运用,对仿真的核心作了重点剖析。然后着眼于仿真系统的发展模式,提出了仿真教学网络平台的概念,并具体阐述了平台的各个部分及其作用。最后简单叙述了平台研究开发的作用及其意义。     

PRO/E、ADAMS软件在汽车操纵稳定性中的应用

基于柔性多体系统动力学理论,分析了仿真软件在汽车运动学和动力学中的应用.利用PRO/E、ADAMS 软件建立了某轿车的整车多体系统仿真模型.详细考虑了前、后悬架系统、转向系统、轮胎、车身等总成,以及各种联接件中的弹性的影响.并运用常规的操纵稳定性试验方法进行了运动学和动力学的仿真,初步探讨了汽车操纵稳定性仿真试验的实际应用.仿真结果可靠真实,设计参数修改方便快捷,可指导参数化设计产品开发,缩短设计周期.     

基于虚拟样机技术的织机引纬机构研究

为了研究共轭凸轮引纬机构的动力学、运动学特性,采用ADAMS软件建立虚拟样机的方法,分别对共轭凸轮引纬机构进行了运动学、动力学仿真分析,得到了连续运转周期的动力学、运动学曲线,通过改进共轭凸轮轮廓曲线,仿真出新的引纬运动曲线,得到改进轮廓曲线有助于稳定和提高引纬质量的结论.提出的研究方法为设计开发新型织机,以及对现有织机进行改进,提供了一种有效的分析和设计手段.     

Pro／ENGINEER运动仿真模块在运动学教学中的应用

本文分析了传统授课方式在运动学教学中存在的弊端,并以理论力学运动学中的习题为倒。说明如何将Pr0／ENGINEER的运动仿真模块（MechanismDesigneXtension）应用到运动学的教学过程中。实现Pr0／ENGINEER运动仿真与传统教学有机结合,以提高教学效果。     

六自由度机器人3D建模仿真研究

由于多关节机器人是一个结构复杂的运动学系统,高仿真的多关节3D机器人难以快速实现。为解决仿真时的视觉失真,设计并实现了一种以D-H模型为核心的机器人3D仿真方法。以KUKA_5arc六自由度机器人为研究对象,采用Auto CAD与Matlab建立贴近实际的机器人运动学仿真模型,验证了3D建模的精确性、正逆运动学定位算法的正确性以及路径规划等动作的合理性,为改进机械结构与控制算法提供了依据。该方法能实现六自由度机器人的3D建模仿真。     

基于MATLAB Robotics工具箱的SCARA机器人轨迹规划与仿真

为研究SCARA机器人的轨迹规划,在MATLAB环境下,对该机器人运动学参数进行了设计,利用Robotics toolbox工具箱编制了简单的程序语句,建立该机器人运动学模型,讨论了标准D-H参数和改进D-H参数建模方法的区别,并对机器人的轨迹规划进行了仿真.通过仿真,直观地显示了机器人关节的运动,得到了连续平滑的机器人关节角度轨迹曲线.仿真实验表明,所设计的运动学参数是正确的,从而达到了预定的目标.该工具箱可以对机器人进行图形仿真,分析真实机器人控制时的数据结果,对机器人的研究开发具有较高的经济实用价值.     

仿真方法在6自由度并联机器人运行中的应用

介绍一种6自由度并联机器人基本结构及当前仿真技术的应用,对其进行了运动分析,结合其结构特点对系统进行线性化并求出位置逆解,建立了系统的状态方程,分析讨论了仿真技术在该机器人控制中的适用性.     

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。     

基于Backstepping方法的车式移动机器人轨迹追踪控制

针对四轮车式移动机器人的运动学模型,首先利用一个正则坐标变换,将误差系统转换为一个非线性串联系统的形式;然后利用Backstepping方法,在两轮移动机器人追踪控制律设计过程的基础上,构造了四轮移动机器人追踪系统的Lyapunov函数,并通过使该Lyapunov函数负定,计算得到了针对四轮移动机器人轨迹追踪控制器,并证明了该类型移动机器人在所得控制器作用下,能实现对给定目标的全局渐近追踪;最后利用提出的控制器,通过四轮移动机器人对直线和圆周2种轨迹追踪的仿真实验,验证了该控制器在四轮车式移动机器人轨迹追踪控制中的有效性.     

一种新型电力光缆剪枝机器人的运动学联合仿真研究

针对架空电力光缆线路巡检维护中的树枝修剪问题,设计了一种新型五自由度串联剪枝机器人。首先,通过D-H(denavit-hartenbreg)参数法,建立了该剪枝机器人机械臂的运动学模型,得到运动学正逆解;然后在V-REP和MATLAB中进行联合运动仿真,并利用蒙特卡洛法分析剪枝机器人工作空间,得到机械臂工作空间的云图;为保证剪枝过程的运行平稳,在工作空间内进行轨迹规划并仿真;最后,联合仿真结果表明该剪枝机器人运动学模型有效,各关节及末端轨迹规划控制效果良好,可以实现1~1.5 m范围内灵活修剪树枝等障碍物的要求,为剪枝机器人后续控制问题研究提供了理论依据和实验基础。     

Structure and kinematic analysis of a novel 2-DOF translational parallel robot

This paper addresses the analysis of a novel parallel robot with 2 translational degrees of freedom (DOFs). The robot can position a rigid body in a plane with constant orientation. The kinematic structure of the robot is first described in detail. Some kinematic problems, such as the inverse and forward kinematics, velocity, and singularity are then analyzed. The working and assembly modes are discussed. Since it is the most important index to design a robot, the workspace of the robot is studied systematically in this paper. Based on the analysis of reachable workspace and singularity, a kind of workspace concept characterizing the region that the end-effector of the robot can reach in practice is defined. The results of this paper will be very useful for the design and application of the robot.     

Structure and kinematic analysis of a novel 2-DOF translational parallel robot

This paper addresses the analysis of a novel parallel robot with 2 translational degrees of freedom (DOFs). The robot can position a rigid body in a plane with constant orientation. The kinematic structure of the robot is first described in detail. Some kinematic problems, such as the inverse and forward kinematics, velocity, and singularity are then analyzed. The working and assembly modes are discussed. Since it is the most important index to design a robot, the workspace of the robot is studied systematically in this paper. Based on the analysis of reachable workspace and singularity, a kind of workspace concept characterizing the region that the end-effector of the robot can reach in practice is defined. The results of this paper will be very useful for the design and application of the robot.     

基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究

针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle, AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹。最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。     

基于solidworks和VC 的抛光机器手运动仿真研究

设计了一种自由曲面抛光的关节型机器手,对其进行了运动学建模.利用几何法简化求逆解过程,并给出了显式的解析解.在Visual studio 2003中应用VC++和MFC编程,计算出空间轨迹的各关节角度.在Adams 2010中完成了机器手的三维实体建模,并运用样条插值的轨迹算法,完成了机器手实现三维空间轨迹的运动学仿真过程,验证了几何法求解和轨迹规划的正确性,以及方案的可行性.     

基于虚拟样机技术的机械臂建模与仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件MSC．ADAMS，建立了机械臂抓取的虚拟样机模型，包括对机械臂各部件的简化、在ADAMS中的模型描述及仿真过程控制。在仿真过程中通过预估末端件的运动规律，依据运动仿真结果求得控制主动件的运动输入曲线。最后对该虚拟样机模型进行了运动学和动力学分析，实现了使用CAE仿真软件来对机械臂的运动和动力性能进行分析，为机械臂系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数，为工程设计提供了一套有效的分析方法。     

六自由度冗余度磨削机器人的运动仿真

应用等效运动模型法建立了六自由度串并联复合驱动型冗余度磨削机器人的运动方程，开发了运动仿真软件，分析了机器人的加工空间，给出了仿真软件的应用方法和实例。仿真结果表明，与其本体结构相比，该机器人具有较大加工空间。所开发的仿真软件是机器人设计、分析、编程及控制的重要基础模块。