改进型管道清灰机器人撑开机构动力学分析及仿真

以改进型管道清灰机器人为研究对象,建立机器人行走装置撑开机构简图.利用动态仿真的联立约束法,将运动约束和牛顿-欧拉方程组成一组联立线性方程组,求解得到各关节的约束反力、加速度和速度.利用Matlab编制计算程序,基于Simulink建立仿真模型,对管道机器人撑开机构动力学进行动态仿真,仿真结果表明:机器人撑开机构滑块速度方向改变时,机构各杆件受力达到最大,且杆件3受力最大.     

机器人操作臂的解耦跟踪控制

提出了一种基于Ｔａｙｌｏｒ级数展开的直接驱动型机器人操作臂的轨迹解耦跟踪控制方法，利用Ｔａｙｌｏｒ级数对系统的逆动力学进行动态线性化和预测，并在相平面内设计控制器，可大大提高闭环系统的性能。     

机器人操作臂的动态特性研究

研究制作了两关节机器人操作臂，利用PD反馈控制法，对其进行了位置和轨迹跟踪实验，在测试数据和图形处理的基础上，利用梯度法从理论上分析确定其数学模型各参数的估计值，在计算机上完成仿真研究，试验结果验证了该模型能实现操作臂的位置、轨迹和速度等的精确控制。     

柔性机器人操作臂的动力学建模

对于有两个柔性杆的操作臂，用基于空间次变换和有限元的方法，推演出拉氏动力学闭式显方程，在推演中，提出一些技巧以改变某些表达式的形式，进而将操作臂的动能表示 似于刚性臂的动能形式，这样使后续推演可借用关于刚性臂的推演技巧和结果，最后以两均质刚杆操作臂为例，说明了所推得的方程的使用与正确性。     

机器人操作臂逆运动学分析

在很多机器人应用问题中,人们感兴趣的是操作臂末端执行器相对于基础坐标系的空间描述。文章结合实验平台——5DOF操作型机器人,主要用D-H表示法研究了关节变量空间和末端执行器位置和姿态之间的关系,即运动学逆问题。     

机器人操作臂的解耦跟踪控制

提出了一种基于Ｔａｙｌｏｒ级数展开的直接驱动型机器人操作臂的轨迹解耦跟踪控制方法．利用Ｔａｙ－ｌｏｒ级数对系统的逆动力学进行动态线性化和预测,并在相平面内设计控制器,可大大提高闭环系统的性能     

新型三臂巡线机器人机构设计及运动分析

为了增强机器人的越障能力,简化机械结构,减小越障时的电机负荷,设计了一种新型结构的三臂巡线机器人.该机器人采用双平行四边形桁架构型实现三臂的位姿调整运动,机构重心可调以减小桁架控制电机的负荷,各臂末端设置夹线轮以增强机器人跨越引流线障碍的能力.巡线机器人调整形态越障时,因机构重心偏移会引起机器人整体绕线缆偏转,属于基座浮动式机器人.根据机器人重力平衡条件构造优化目标函数,以基座浮动角度作为搜索变量,将基座浮动式机器人的运动分析问题转化为一维优化问题进行求解,仿真实验验证了算法的有效性.原型样机在实验室环境下完成了线上行走和越障实验,验证了机构的可行性.     

清洗机器人样机操作臂结构参数优化

高层建筑清洗机器人是应用于高层建筑外墙清洗作业的一种特殊作业机器人。本文以样机为原型，通过理论分析与计算机仿真，对其进行了旨在改善偏重力矩的结构优化。不但使结构更趋于合理化，而且保证了操作性能良好。本文对该机器人的产业化研究有直接的指导作用，而且为其它机器人的优化提供了有益的借鉴。     

操作臂关节变量惟一性研究

本文针对代数方法给出的机器人操作臂多重解,应用几何规划法排除掉局部闭链机构的不可能位姿,确定了工作空间所对应操作空间关节变量的取值范围,从而惟一地确定出给定腕点位置所对应的关节变量值,并编制出计算程序。     

滚动接触约束下机器人多指操作的协调运动规划

在多指手操作物体时,需要根据物体的运动规划各手指的运动,当手指与物体与滚动接触时,这一问题显得非常复杂目前。主要采用基于运动学的速度控制方法和主从规划方法,文中分析了这两种方法,指出它们都不是真正的协调运动规划,通过引入最优抓取所确定的抓取姿态集合约束和衡量抓取质量指标的函数,在不同的条件下,提出了不同的协调运动生成算法,通过应用香港科技大学多指灵巧手进行实验研究表明,在同样的操作任务下,协调运动     

高压绝缘子清扫机器人的运动优化

研究了高压绝缘子带电清扫机器人的振动控制问题，提出了以升降臂的残余应变能为性能指标，应用极小值原理优化清扫臂伸缩运动的加速度，降低升降臂残余振动的方法．针对包含两点边值问题的优化问题，给出了用满足边界约束条件下，加速度离散节点的三次样条插值曲线逼近加速度曲线的数值解法，并将得到的优化轨迹的减振效果与经过优化的梯形速度曲线进行了比较．结果表明，该方法可以更有效地降低升降臂的残余振动．     

机器人写字技术及其运动参数

写字机器人是一种教学、科普设备。对写字机器人的基本结构、参数和控制系统组成进行了分析；按Denavit—Hartenberg方法建立了操作臂齐次坐标方程，进行了运动学分析，求出了运动学反解；总结了当前CAD／CAM中文字处理现状；由于直接分析TTF字体的文件格式并读出每个字的轮廓矢量是相当困难的，因此采用调用API函数GetGlyphOutline读取windows系统下TTF矢量字体的轮廓矢量或者位图。采用自编程序对点阵单线字体进行了矢量化。根据矢量化后的几何数据及写字机器人的运动方程，能够进行机器人的轨迹规划、控制等。     

关节式机械臂的运动分析

本文利用四元数对刚体系统进行线运动分析。用这种方法研究多关节机械臂的线运动时,具有方程无奇性、线性程度高等长处。用计算机作数值计算时,利用此方法可节省机时,减小计算误差。     

超高压带电清扫机器人可变半径清扫手爪设计及优化

由于变电站各种高电压设备外绝缘瓷瓶的形状及尺寸不一样,为了提高绝缘子带电清扫的效率和质量,设计了一种环抱半径可连续变化的清扫手爪,用于清扫220/330 kV变电站除主变套管外的所有绝缘瓷瓶.该清扫手爪采用8杆机构,具有一个自由度,清扫锥形绝缘子时可连续改变清扫半径;并且在整个动作过程中,所有毛刷盘的中心始终可近似位于同一圆周上.该清扫手爪拓展了超高压绝缘子清扫机器人的作业范围,实际应用表明,使用这种手爪提高了工作效率.     

高压绝缘子清扫机器人的动力学建模及分析

从支柱型绝缘子带电清扫机器人的振动问题中，提取出一类由柔性臂和刚性臂组成的系统，刚性臂和柔性臂之间采用垂直移动关节连接，构成了末端具有移动刚体的柔性臂系统．在假设模态法的基础上建立了系统的Lagrange动力学模型，建模过程考虑了重力对柔性臂振动的影响．根据模型分析了刚性臂全局运动与柔性臂柔性振动的相互影响，刚性臂的全局运动使柔性臂的振动频率降低，阻尼增加．应用该模型对绝缘子清扫机器人的振动进行了仿真．为优化清扫臂的全局运动，降低升降臂的振动提供了依据．     

轮式移动机械手的多点运动规划方法

基于轮式移动机械手的移动与操作间的关系和轮式移动平台的优化运动区域，提出了一个新的轮式移动机构手多点运动规划问题的优化准则。此准则具有明确的物理意义，不但包括移动平台的运动代价、机械手的运动代价而且还包括移动机械手偏离优化构形、交换构形偏离优化值所需的运动代价，最后通过仿真证明了此协调方法的可行性。     

柔性机械手逆动力学计算及运动精度控制

当前,许多对振动的主动控制方案和逆动力学方法,存在控制策略算法复杂,实时控制较难的问题,基于机械臂为一个具有高难度,非线性和强耦合的复杂系统,对柔性机械手的逆动力学和振动抑制问题进行研究。应用极限原理,提出关节求逆方法,得到最优驱动力矩,使逆动力学计算更为简便。     

机器人操作手运动学模型求解的系列关系式的最佳推导

对于机器人操作手运动学模型求解的系列关系式最佳推导的问题，分析了矩阵运算的一些技巧和旋转矩阵正交性的有关性质，并讨论了系列Ａ矩阵相乘运算的化简规律，在此基础上提出了运动学模型求解的系列关系式有效推导的基本原则和方法，从而避免系列Ａ矩阵相乘展开的繁杂运算。     

楼梯清洁机器人的爬楼规划研究

为使圆周平动脚式楼梯清洁机器人能完成稳定的下楼动作,该文研究了其爬楼步态规划方法.首先基于几何法建立机器人爬楼的运动学模型;然后将爬楼梯的过程分为2个阶段,并针对这2个阶段的运动机理分别采用不同的规划方法;再基于运动学模型计算出各关节的角度,并搭建PID控制系统对机器人进行控制;最后联合Adams和Matlab进行仿真验证.研究结果表明：楼梯清洁机器人能够实现稳定下楼功能.