3-RPS并联机器人刚柔耦合动力学分析

主要探讨了并联机器人刚柔耦合系统的动力学仿真分析方法,通过有限元软件与多体系统动力学软件相结合,建立了3-RPS并联机器人的多体系统动力学模型.借助刚体和柔体相结合的分析方法,分析了并联机器人的力学特性,获得了机器人在带载运动过程中机械手末端的位移变化和误差曲线,以及机器人各支链连杆的危险部位和应力变化曲线.采用刚柔耦合相结合的分析方法,更加直观、准确地模拟了机器人的实际工作状况,提高了对于在动载作用下零件动态响应分析的准确性,为并联机器人的结构设计与优化提供了重要的理论依据.     

并联机器人结构合成第一部分，方法论

机器人这个术语的起源可以在Karl Capek创作的科学幻想剧本中找到。这个剧本是R．U．R于1920年在捷克出版。并联机器人机械手被认为是对包括机械加工、制导、测试、跟踪、触觉力反馈在内的许多应用的一种被广泛接收的选择。一个典型的并联机器人机械手（PM）由一个通过至少两个被称为臂的运动链连接到底座（固定平台）的移动平台组成。     

类Delta机构在码字科普机器人中的应用

本文基于类Delta机械手设计码字科普并联机器人,机器人摆放圆柱片再现观众绘制的图符,既展示了机器人的高速性、灵活性和准确性,又实现了机器人与观众的互动。依据码字科普机器人抓放圆柱片这一表现形式,给出了机器人的工作空间要求,将机械手的尺度综合问题归结为受约束的非线性规划问题,最终优化设计出一套机械手的尺度参数。     

并联机器人误差辨识研究

本文对考虑输入误差、间隙及结构参数误差的并联机器人位姿误差进行了研究,并在此基础上对机械手的位姿误差进行了统计分析。从统计分析的位姿误差表达式入手,应用最小二乘技术,对矛盾方程组求解,导出了并联机器人机构的各个原始误差参数的数学表达式。利用该数学表达式,可方便地求出其机构的输入参数偏差,运动副间隙和结构参数误差等多种原始误差数值。     

一种新型两自由度高速并联机械手的弹性动力学分析

对一种新型两自由度平动并联机械手进行弹性动力学分析. 采用有限元方法建立了并联机械手的弹性动力学模型．在该模型的基础上,分析了机械手在工作空间的前四阶固有频率的分布情况;研究分析了在外力和刚体惯性力激励下机械手动平台的位置误差;给出了构件在各个时刻的最大动应力及其出现的位置．研究分析表明：系统的固有频率与其位形有关;机械手动平台的位置误差主要是由高速运动时刚体惯性力引起的;机械手各个柔性构件的动应力谱是变幅应力谱．     

智能控制器在机器人机械手位置控制中的应用

以JJR 1型教学机器人为基础描述了智能控制器在机械手定位控制中的应用。对机器人机械手的臂关节进行了测试与折算,给出了其数学模型。在此基础上提出了采用模糊控制器智能自调整因子的方式来提高机械手的定位精度。仿真实验结果表明,采用此法能够克服单纯使用PID控制存在的死区和超调,使系统输出超调明显减小,定位精度得到提高。     

3-RRRT并联机器人的动力学研究

目前,对并联机器人动力学的研究日益增多.由于并联机器人的结构复杂,因此其动力学模型也较难建立.并联机器人动力学建模方法主要有:拉格朗日方程法、牛顿-欧拉法、达朗伯原理法等.在用牛顿-欧拉法建立的动力学方程中会出现副反力,故在不需求关节力时,此法过于繁琐;拉格朗日法需     

并联柔性铰机器人的静刚度研究

并联柔性铰机器人是一类具有超精密定位能力的微动操作手,对这类采用非常规运动副的微动机器人,其静刚度在相当程度上决定了机器人的有载定位精度。该文首先通过一系列坐标系的建立和转换,导出终端位姿的摄动位移与柔性铰微变形间的映射关系,进而利用虚功原理提出并联柔性铰机器人的静刚度模型,显示出影响静刚度的主要因素不仅与传动刚度有关还与柔性铰的刚度有关,此外通过该模型研究了静刚度特性,其结果可用于指导机构优化设计。最后,以实例分析了并联柔性铰机器人的静刚度。     

《工业机器人》实验教学的改革与实践

分析了《工业机器人》教学中存在的主要问题。根据课程特点,自主开发了上/下位机联调的机械手实验系统。该系统利用机械手的远程通讯模块和RS-232串口协议实现远程控制机械手完成搬运、堆积等基本任务。实践证明,实验方案可充分利用工业机器人的功能模块,有效激发学生的学习热情,在有限课时内锻炼学生的自主开发能力。     

《工业机器人》实验教学的改革与实践简

分析了《工业机器人》教学中存在的主要问题.根据课程特点,自主开发了上/下位机联调的机械手实验系统.该系统利用机械手的远程通讯模块和RS-232串口协议实现远程控制机械手完成搬运、堆积等基本任务.实践证明,实验方案可充分利用工业机器人的功能模块,有效激发学生的学习热情,在有限课时内锻炼学生的自主开发能力.     

基于PLC控制的气动机械手的实验设计

根据机电一体化专业实践教学的需要,结合近年来在制造领域飞速发展的气动机械手技术,该文设计了基于PLC控制的3自由度气动机械手试验台,对其机械手本体部分驱动部件、测控电路及控制单元进行了详细设计,并设计了相关实验。该试验台于实践教学,引导学生在产品设计中综合运用专业知识,提升学生在工程实践中分析和解决问题的能力。     

基于遗传算法的三平动3-PRRRR并联机器人正解位形的研究与仿真

由于并联机器人构型的特点,在其运动学分析中,正解分析较为复杂,也是在研究并联机器人运动学过程中的一个难点.本文采用遗传算法,将并联机器人的运动学正解问题转化为优化问题.利用MATLAB遗传算法工具箱对三平动3-PRRRR并联机器人的正解问题进行求解,得到优化解,并用反解结果与正解结果进行互相印证,证明该方法对于并联机器人正解问题具有较高的实用性.     

并联机械手结构设计与分析

基于现有的机械手设计相关理论基础,从并联机械手的技术参数出发,对并联机械手结构设计进行了分析,就总体结构及轨迹规划等进行了设计。根据并联机械手工作的实践要求,对机械手运动轨迹进行了优化设计,进行有限元分析,通过模型分析得出了较为满意的结果。     

机械手的电气控制系统

作为一台独立的机械手,包含有三个主要系统:即机械执行系统,包括机座和机械手的本体等;驱动系统和控制系统。在工作时,控制系统通过对驱动系统的控制,驱使机械手的执行系统按预先要求进行工作,完成操作项目。到目前为止,工业生产中使用的绝大多数机械手,都是按照预先编制好的工作程序,周而复始地运动和动作。根据工作要求,控制系统可以用不同的元件和部件组合而成。根据所用元件和部件的不同,其控制系统大致可分为机械控制系统;气动、射流控制系统;液动控     

3-PRS并联机器人的力学分析

对3-PRS并联机器人的力学求解进行了研究.首先针对并联机器人中的多个被动关节是影响其刚度和精度的主要原因,进行了3-PRS并联机器人的被动R、S关节的静力学求解,以作为设计高刚度的被动关节的依据;然后基于Lagrange方法及3-PRS并联机器人的一、二阶影响系数,建立该机构的动力学模型,并进行了动力学逆解计算仿真.结果表明了该模型的正确性.     

一种新型两自由度高速并联机械手的尺度综合

对含被动支链的两自由度平动并联机构的概念设计进行了研究,归纳了被动支链的几种可能构型.运用螺旋理论对被动支链进行自由度分析,进而提出了一种新型高速并联机械手机构,该机械手包含两条主动支链和两条被动支链,其中被动支链用来对动平台的姿态进行约束,并提高机械手的刚度.在进行运动学分析的基础上,以机械手雅克比矩阵条件数在工作空间上的平均值和最大值的加权值为性能指标,对该并联机械手机构进行了尺度综合.研究表明,该两自由度平动并联机械手可与一单自由度进给机构组合,构成一个三自由度平动混联机械手,适用于工业领域的高速拾放操作.     

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．     

并联机器人机床

目前,各式各样的并联机构的研究、开发与应用已经逐渐地覆盖到了工业领域的方方面面。在机床上应用并联机构是先进机床的发展趋势。应用并联机构的机床被称为并联机器人机床或者并联运动学机床。并联机器人机床的开发被认为是未来制造业关键的机器人应用技术,并联机器人与机床交叉领域的研究也成了目前的热点。     

机器人阻抗控制算法的参数调整研究

机器人的阻抗控制策略是目前工业机器人的主要控制方法之一,其主要特点是可以使机械手快速准确的运动到指定位置,控制精度比较高;该控制策略可以通过调整目标阻抗参数使机械手在接触不同的外界环境时达到顺应环境的目标,但在实际运用中阻抗参数的调整原则一直是比较困难的问题,本文通过仿真实验总结了调参规律．     

新型正交并联机器人静力学分析

并联机器人的静力分析对其驱动器的选择与控制有重要意义，定义了一种六自由度正交三维平台并联机器人新机型的静力学传递性能评价指标，给出这些指标在定位姿工作空间内的分布情况，为该种六自由度正交并联机器人的进一步研究和实用化提供理论基础。