花椒采摘机器人机械臂的运动学分析及工作空间求解

针对国内花椒采摘困难的问题,设计了一款花椒采摘机器人,为分析其运动情况,基于D-H法,确定采摘机器人手臂的参数、坐标系及手臂的正和逆运动学方程.利用Matlab中的Robotics Toolbox进行仿真,结果表明,该机械臂设计合理、精确,为后续的机器人手臂控制提供了理论基础.     

深空探测用采样机械臂设计

土壤采样机械臂是深空着落探测器进行采样探测的必要机构。根据深空探测的环境要求,设计出满足结构强度的高可靠性的轻质机械采样臂,采用一个旋转关节和两个移动关节组成三自由度方案。对移动关节和旋转关节进行设计,对采样加热组件进行设计。     

一类平面双连杆柔性臂动力学模型的研究

针对双连杆柔性机械臂的位姿控制问题，进行了动力学响应分析，建立了基于Lagrange方程的双连杆柔性机械臂动力学模型，描述了柔性臂关节转角的运动性态系统中柔性连杆的振动模式，为下一步柔性机械臂的控制研究提供参考．     

柔性医用机械臂末端空间定位误差建模与分析

柔性医用机械臂末端定位的精准性对放疗非常重要,针对柔性医用机械臂末端空间定位精度差这一问题,分析机械臂的关节减速器动态回转误差和连杆柔性引起的末端空间定位误差。利用拉格朗日法建立了柔性医用机械臂的动力学模型,分析RV减速器的动态回转误差,建立RV减速器摆线针轮回转副的啮合刚度模型;在关节传动误差与连杆柔性的耦合作用下建立柔性医用机械臂末端空间定位误差模型,采用近似方法对机械臂动力学模型进行逆动力学求解,并拟合得到RV减速器输出驱动力矩和臂杆模态响应函数,通过仿真对比分析关节减速器RVSHPR-110E、RV320E、RV40E,发现RV减速器的刚度越大其产生的关节传动误差越小,从而造成机械臂末端空间定位误差也就越小。研究为柔性医用机械臂末端空间动态定位误差的补偿提供了理论依据。     

混凝土湿喷机机械臂的工艺及动力学分析

简述了岩石支护及混凝土湿喷机机械臂的基本概论及应用,对人工操作与机械臂湿喷工艺进行了比较,对各关节进行了动力学分析,总结了混凝土湿喷机机械臂的发展历史、研制现状、发展前景以及目前存在的主要问题。     

基于MATLAB Robtics Toolbox的机械臂轨迹仿真研究

本文基于MATLAB Robtics Toolbox建立MOTOMAN-HP0020D-A00机械臂仿真模型,并进行机械臂正逆运动学仿真,验证模型的正确性。最后,采用七次多项式插值算法完成机械臂轨迹规划。结果表明。算法准确合理,可为后续机械臂控制设计提供依据。     

基于ROS和EtherCAT的视觉伺服7DOF机械臂仿真研究

将视觉传感器构建到机械臂一侧的视觉伺服系统是7自由度机械臂实现物体抓取和移动的有效方法,但此方法存在着对目标识别定位速度慢和末端执行器轨迹规划难的问题。因此,设计并实现了基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)和EtherCAT的视觉伺服7自由度机械臂仿真平台。在ROS系统上,利用颜色机器视觉(Color Machine Vision,CMVision)算法实现了抓取目标的快速识别和定位;基于机械臂的D-H模型,求解得到逆运动方程,规划机械臂的轨迹,并应用比例、积分、微分(Proportion,Integration,Differentiation,PID)算法进行控制;在Linux上构建实时内核,利用EtherCAT技术实现了机械臂末端执行器的快速准确移动控制。测试结果表明,该平台能够实现目标的快速识别、定位和抓取,具备良好的稳定性和可操作性。     

基于神经网络的机械臂自适应输出反馈控制设计

研究了机械臂的位置跟踪问题,提出了基于神经网络的自适应输出反馈控制方法. 该方法无需系统精确的数学模型,适用于具有非线性不确定性和外界干扰的机械臂控制系统. 设计的控制器由三部分组成：基于动态补偿器的输出反馈控制项、神经网络自适应控制项和鲁棒控制项. 神经网络的权值自适应学习率由Lyapunov稳定性理论得出. 仿真结果表明设计的控制器能驱动机械臂精确跟踪期望的位置,验证了该控制方法的有效性.     

利用BFO算法优化PID参数的机械臂控制设计分析

提出了一种基于细菌觅食(BFO)算法优化PID控制器参数的机械臂控制设计分析,用于不确定的2自由度旋转棱镜(RP)机械臂有效的轨迹跟踪和参数鲁棒性.提出的方法将BFO算法与PID控制器相结合,通过BFO算法在线对PID控制器的3个参数进行优化.最终,传统的动抗干扰抑制(ADRC)设计问题被转换成用于寻找最优控制器调谐参数的特殊优化问题.仿真结果表明,与传统方法相比,提出的方法能有效提高机械臂跟踪控制的快速性和准确性,具有更优越的控制品质和较强的抑制干扰能力.     

某种数字电动舵机的设计

<正>以往的电动舵机多采用有刷电机,但其可靠性低、噪声大且寿命短,降低了系统的可靠性。无刷直流电机以电子换向代替有刷电机的机械换向,克服了有刷电机具有机械换向器可靠性低、寿命短的缺点,而具有无换向火花和无线电干扰、优良的控制特性等优点,提高了系统的可靠性和控制性能。本文,笔者介绍某种数字化电动舵机的工程设计,在设计中采用模糊滑模变结构和三环控制技术,并针对特殊要求设计了双余度和温控功能,提高了系统的控制精度和可靠性。