PUMA560型机器人逆运动学问题的解析解

利用PUMA560型机器人的齐次坐标变换矩阵，推导了其逆运动学问题的解析解．与常用的其它方法相比，该方法简单、明了、计算速度快，对PUMA560型机器人的运动规划具有实用价值．     

基于MATLAB的PUMA机器人运动仿真研究

机器人运动学是机器人学的一个重要分支,是实现机器人运动控制的基础。论文以D-H坐标系理论为基础对PUMA560机器人进行了参数设计,利用MATLAB机器人工具箱,对机器人的正运动学、逆运动学、轨迹规划进行了仿真。Matlab仿真结果说明了所设计的参数的正确性,能够达到预定的目标。     

基于图像的PUMA560机器人视觉伺服控制分析

为了较好地解决PUMA560机器人视觉伺服控制系统中的控制精度问题,提出一种基于图像的自适应视觉伺服控制策略.该控制策略以机器人运动学与动力方程、参数估计以及控制器的设计为基础.新型控制器能够在机器人运动的同时,在线估计雅可比矩阵和摄像机相对机器人末端的变换矩阵中的未知参数,并进行稳定性分析.仿真与试验结果表明,该新型控制器使系统具有较强的动态特性和稳态特性,可得到理想的控制效果.     

计算网格在机器人三维仿真中的应用

基于计算网格技术构建了一个机器人三维图形仿真系统,并对PUMA560工业机器人进行动力学仿真．结果表明,与传统的机器人仿真技术相比,计算网格技术提高了机器人三维图形仿真系统的计算能力,有效解决了机器人三维图形仿真系统中机器人动力学、碰撞检测等实时计算占用大量计算机资源的问题,提高了机器人三维图形仿真系统的性能．     

机器人离线轨迹规划的图形仿真的研究

本文研究在IBM-PC微机上进行机器人离线轨迹规划的图形仿真系统。该系统可用于机器人运动学,动力学和轨迹规划的分析,并能产生机械手和广义物体组成的环境物的三维几何模型。系统以交互方式工作。在微机的CRT上,机械手连杆的运动具有动态效果,基于MINIMAX准则,我们提出了一种用于轨迹规划的动力学性能指标。根据该指标所进行的轨迹规划可以获得最小的关节驱动力矩。文中给出了PUMA560和STANFORD机械手的仿真结果。     

机器人运动学仿真教学软件研究

借助VisualC++、OpenGL等编程语言技术,就一种典型机器人(PUMA560)运动学的仿真教学实现进行了研究,并开发了相应的仿真系统;有关运动学的正解和逆解的仿真结果表明,该系统能较好地运用于教学,效果良好,具有易开发、应用等特性,对机器人学教育教学研究有着借鉴作用。     

工业机器人的自适应控制

提出了一种自校正型自适应控制法进行机器人机械手的位置和速度控制。复杂的机械手系统由一组离散时间的差分方程离散化,模型的参数由回归模型算法确定,而这种算法使模型误差的二次方的总和为最小。自适应控制器基于差分方程模型和选定的性能指标进行设计,控制器的增益使用系统参数的估计值在线计算。给出了PUMA560 机器人的计算机仿真结果,验证了此控制法的有效性。     

基于R~*(3,0,1)几何代数的6轴机器人位姿反解

R~*(3,0,1)几何代数模型结合了对偶四元数和共形几何的优势,即对偶四元数计算效率高,共形几何对点、面具有统一的坐标变换算子,能计算点、面之间的有向距离.本研究基于R~*(3,0,1)几何代数模型提出了6轴机器人位姿反解新算法,即在6轴机器人运动学反解过程中,根据关节到3种奇异形位参考面有向距离不同的属性,基于R~*(3,0,1)几何代数能确定唯一的运动学位姿反解,省去了传统反解中通过"最短行程"的准则来择优的步骤.该算法具有能检测关节与奇异面距离、算法简单、使反解问题的描述更为直观、能确定唯一解等优点,能很好地应用于实际的机器人运动控制中.将该算法在PUMA 560型机器人上进行了数值验证.     

PUMA560机构的运动学性能分析

对串联PUMA560机构的运动学性能进行了分析，分别绘出了速度、加速度的性能图谱，从而为该机构的尺寸设计提供理论依据。     

PUMA机械手逆运动方程求解新方法

给出PUMA机器人逆运动方程求解的一种新的解析法，推导出直接计算各转角变量正、余弦值的公式，计算出各解的转角量，从而避免对计算结果取值范围的讨论，为机器人的运动优化创造了条件。该求解方法简单，计算速度快，运用计算机仿真分析证明了计算结果的正确。     

机器人PUMA560的质心坐标系运动学逆解

采用质心坐标系建立机器人PUMA5 6 0的结构参数 ,并对其运动学逆问题进行求解 ,其结构参数的增加并没有给求解过程带来更多的麻烦 ,所得结果与采用传统的关节坐标系一致 .算例证明了质心坐标系同样是一种有效的运动学分析方法     

PUMA560机器人动态性能的工作方式

提出了ＰＵＭＡ５６０及类似型号机器人不同工作方式对应不同的动态性能优劣程度的问题，并给出了寻找具有良好动态性能工作方式的方法及相应的仿真系统。     

具有特殊尺寸机器人的位置反解算法

针对特殊尺寸串联机器人的种类较多,每一个机器人单独编程,求解比较繁琐,尚没有统一运动学计算方法的问题,尝试利用一般6R机器人的位置反解程序进行求解。通过把特殊尺寸进行微小调整,避免了采用一般尺寸6R机器人的反解程序进行特殊尺寸机器人求解时遇到的退化和奇异问题。同时,这些微小调整基本上不影响机器人的输出位置精确位数,满足实际要求。以PUMA机器人为例进行了数值计算,验证了该方法的可行性,并得出不同的尺寸调整组合对计算过程的数值精确位数有不同要求的结论,以及在PUMA机器人的实际应用中可取计算数值精确位数为31位。     

RV-M1机器人运动学分析

用D-H法对日本三菱公司生产的RV-M1型小型工业机械人进行了运动学分析,导出了正、逆运动学方程.用MATLAB6.x的符号推理功能对其运动学特性进行了分析.     

UR5机器人运动学及奇异性分析

为了解决UR5机器人用户建立的机器人坐标系与厂家建立的机器人坐标系不一致,机器人内部有关力、角速度、角加速度等数据信息难以被直接使用的问题,在分析UR5机器人结构特点的基础上,建立与厂家数据匹配的坐标系。采用D-H参数法建立UR5机器人的运动学方程,描述机器人各杆件的相对位姿关系,依据UR5机器人满足Pieper准则的结构特性,采用分离变量法求取UR5机器人的运动学反解,并利用微分变换法完成UR5机器人奇异位形分析,奇异性分析与仿真结果表明了UR5机器人位置奇异时各关节变量之间的关系。使用MATLAB软件编写运动学程序,并利用机器人系统对程序进行实验室测试与工程实践验证,MATLAB运动学程序实验结果与UR5系统内部数据一致,验证了运动学分析的正确性。研究结果对进一步开展UR5机器人连续轨迹规划研究具有参考价值。     

基于MATLAB的五轴坡口切割机器人运动学分析与仿真

设计了一种新型的基于机器视觉的五轴坡口切割机器人,用于满足加工平面钢材的坡口切割作业.首先,建立了五轴坡口切割机器人的SOLIWWORKS模型,验证机器人机械本体的设计是否可以满足工作要求;其次,根据SOLIDWORKS模型建立机器人的DH参数表和DH坐标简图;然后,通过机器人的齐次变换对机器人进行正运动学和逆运动学分析,从数值角度对机器人的结构合理性进行分析;最后,利用MATLAB软件对机器人进行运动学建模与仿真.用MATLAB对机器人进行运动学仿真,主要分为对机器人进行静态模型仿真,机器人的末端操作器运动空间仿真和不同路径轨迹规划下的机器人末端操作器运动仿真.通过仿真模型证明了机器人机械结构设计的可行性,为机器人控制系统和控制算法的设计提供理论支持.