KUKA KR6机器人的运动学分析与仿真

为研究KUKA机器人的运动情况,讨论了机器人的运动学问题,建立了KUKA KR6机器人坐标系。采用改进的D-H法,确定机器人的连杆运动参数,对机器人的正、逆运动学问题进行分析。利用MATLAB的Robotics Toolbox模块建立机器人模型,完成了KUKA KR6机器人的运动学仿真。通过对空间轨迹仿真,分析了机器人运动过程中的关节稳定性,如位移、速度、加速度变化等。KUKA KR6机器人的运动学分析与仿真,为机器人焊接系统的马鞍形焊缝焊接提供了理论基础。     

焊接机器人运动学分析

为了研究焊缝轨迹跟踪的方法,以实验室专用HP-6焊接机器人系统为对象,对该机器人焊接系统进行了运动学分析.通过建立机器人焊接系统坐标系,导出机器人本体运动学方程和焊丝端头工具矢量齐次变换矩阵.接着,分析了焊接系统闭环运动学,求出机器人本体运动学逆解,从而得到机器人末端空间位姿.最后,通过试验分析,给出了机器人焊接系统整体运动方程.该方程为后续的焊缝轨迹规划提供可依据的数学模型,也为开展更深层次的机器人焊接系统智能化研究提供了可靠的运动学依据.     

基于ADAMS的弧焊机器人运动仿真

机器人三维运动仿真是当前机器人研究领域中重要的研究方向之一。采用CAD软件Pro/E和机械系统动力学仿真软件ADAMS,对德国CLOOS公司生产的76AW型弧焊机器人建立了三维运动仿真模型。采用Denavit-Hartenberg方法建立了连杆坐标系下的机器人运动学模型,并采用Matlab编写了运动学正、逆解的程序。详细阐述了模型的建立方法及具体过程,实现了在ADAMS环境下的机器人焊缝路径的运动仿真。为机器人动力学及离线编程技术的研究提供了基础。     

医用机器人运动学参数最优化设计

提出了一种实用的医用机器人运动学参数误差的优化补偿方法．采用D-H方法建立起机器人连杆坐标系．在运动学分析和模型变换的基础上，运用数值优化技术建立了机器人运动学参数的误差方程，实现了运动学参数的优化设计，有效提高了机器人的重复定位精度．以仿真和实验验证的方式对优化结果进行了分析．     

基于UG Open C的FANUC M-16iB/20工业机器人动态仿真

采用UG和其二次开发接口Open C API,对日本FANUC公司生产的M-16iB/20型机器人建立了三维运动仿真模型.采用Denavit-Hartenberg方法建立了连杆坐标系下的机器人运动学模型,并采用Open C编写了运动学正、逆解的程序,阐述了模型的建立方法及过程,实现了在UG环境下的机器人按指定路径的运动仿真.最后总结了该仿真系统的主要特点,为机器人动力学及离线编程技术的研究打下了基础.     

基于DH标定的机器人正向运动学形式化验证

DH坐标系在机器人运动学分析中发挥着重要的作用。在基于DH坐标系构建的机器人控制系统中,机器人结构的复杂性使得构建安全的控制系统成为一个难题,仅仅依靠人工方法可能导致系统漏洞和安全风险,从而危及机器人的安全。形式化方法通过演绎推理与代码抽取实现了对软硬件系统的设计、开发及验证。基于此,本文设计了基于DH标定的机器人正向运动学的形式化验证框架。在Coq中构建了机器人运动理论的形式化证明,并验证控制算法的正确性以确保机器人的运动安全。首先,对DH坐标系进行形式化建模,构建相邻坐标系间转换矩阵的形式化定义,并验证了该转换矩阵与复合螺旋运动的等价性;其次,构建了机械臂正向运动学的形式化定义,并对机械臂运动的可分解性进行形式化验证;再次,本文对工业机器人中常见连杆结构及机器人进行形式化建模,并完成了正向运动学的形式化验证;最后,本文实现了Coq到OCaml的代码抽取,并对抽取的代码进行分析与验证。     

一种六轴机器人的三维可视化仿真程序设计

针对AUBO-I5型协作机器人,进行三维可视化仿真程序设计.首先根据机器人的结构特点,建立机器人D-H坐标系,进行机器人的正逆运动学分析,得到机器人正逆解的求解算法;基于"行程最短"准则获取机器人的运动最优解;利用Solidworks创建机器人三维模型,通过C++编程软件和OpenGL图形库搭建机器人的三维可视化仿真环...     

移动焊接机器人焊缝跟踪控制研究及仿真

为了解决轮式移动焊接机器人的焊缝跟踪问题,文中从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,采用分段运动学到动力学的方法设计焊缝跟踪控制器。控制算法结合积分Backstepping算法和单层神经元网络控制算法,利用单层神经元网络的自学习和自适应能力克服机器人模型参数部分未知和扰动的影响,使跟踪更加快速、平滑。经MATLAB仿真验证了该控制算法的有效性。     

超声波传感器在直角焊缝自动焊接中的应用

机器人进行船体格子型焊缝焊接过程中,完全依靠电弧传感器无法完全得到其周围环境信息,造成了自动化焊接的困难。设计了一种直角焊缝自动焊接的方法,利用超声波传感器代替机械式传感器,获得周围障碍信息,用电弧传感器获得焊缝的偏差信息,通过对机器人合理的控制,完成了直角焊缝的自动跟踪焊接。     

基于SCARA机器人的动力学逆解算法设计及应用

SCARA机器人是一种由三个自由度组成的平面关节型机器人,它的主要作用是可以完成精密仪器和物体的搬运及移动。由于体积小、传动原理简单,被广泛运用于电子电气业,家用电器业,精密机械等领域。本文通过对机器人结构的分析,建立了运动学模型,采用D-H法建立的SCAR A机器人的坐标系,推导出该机器人的运动学方程,进一步得到位置逆解的计算公式。     

双臂洁净机器人运动控制算法研究

双臂洁净机器人由于其工作范围更大,可执行更加复杂的搬运动作,因此在提升半导体制造产能方面有着重要的作用。本文针对共基座的双臂真空传输机器人的运动控制进行了研究。首先,分析了该机构的结构特点,建立机器人的关节坐标系;其次,从正反两个反面对机器人进行了运动学分析,建立双臂共同的运动学映射关系;最后,通过仿真软件对机器人跟踪预设轨迹验证运动学模型的有效性。     

弧焊机器人工具标定与接触寻找焊缝实现

机器人工具标定就是确定工具坐标系相对于末端坐标系的转换矩阵,标定的准确度对机器人后续操作有很大影响。提出了一种工具坐标系标定方法,并在昆山一号机器人研发的过程中试验。在标定完成后实现了接触寻找焊缝,针对特定的焊接接头,使用焊枪末端或侧边触碰工件,记录触碰点的坐标,通过记录点的坐标值自动确定焊缝的始末端和焊缝的轨迹,减少了焊接每个工件均需示教始末端的过程,以及示教不准确带来的误差。     

机器人逆运动学分析与仿真

研究机器人动态优化问题。根据机器人所持焊枪的运动轨迹,针对机器人可沿空间任意直线轨迹焊接,是焊接机器人关节控制策略中的难点,运用ADAMS软件对焊接机器人进行逆运动学求解,采用拉格朗日方法建立了系统的微分方程,运用pro/E建立了焊接机器人的三维模型,导入ADAMS中添加约束关系和设置仿真参数后建立焊接机器人的虚拟样机模型,对机械手沿空间任意直线轨迹运动的工况进行了逆运动学仿真,得到了各关节的角速度和角加速度曲线,并根据仿真结果提出了使焊接更加平稳的改进方案,结果表明方法不仅为焊接机器人的路径规划提供了参考数据,而且保证了焊接机器人在焊接过程中优良精确的动态特性和静态特性,具有重要的工程实际意义。     

空间曲线焊缝的FSW焊接位姿运动学建模与仿真

焊接位姿的控制对提高空间复杂曲线焊缝的焊接精度具有重要意义。本文以A/B摆角五轴联动搅拌摩擦焊设备为基础,对空间复杂曲线焊缝的焊接位姿进行建模与仿真,建立了空间复杂曲线焊缝焊接的位姿描述模型;基于描述模型获得了五轴联动焊接运动学逆解;运用UG对搅拌头TCP点运动进行仿真,分析运动参量响应,并将仿真值与计算的实际焊接速度值进行对比。结果表明:焊接位姿运动学模型建立正确,为空间复杂曲线焊缝焊接轨迹规划与编程仿真提供了前提。     

新型六自由度机械臂的运动学分析与仿真验证

针对新型机器人六自由度机械臂的构型特点,采用传统的D-H法建立机械臂的连杆坐标系和运动学方程.在此基础上对传统的逆运动学求解的解析法进行改进,对得到的多组解采用能耗最小原则进行优化得出最适合的一组解.用MTALAB/SIMULINK搭建仿真模型,验证所得结果的正确性并分析所得结果的误差,仿真结果表明针对于此种构型机械臂的逆运动学求解,该方法无误差、耗能小,为类似构型的机械臂逆运动学求解提供了思路.     

基于运动学分析的工业机器人轨迹精度测量的研究

机器人关节伺服系统的动态误差,是影响其末端执行器运动轨迹精度的一个重要因 素．本文以六轴关节型激光加工工业机器人为研究对象,采用D-H方法建立起机器人连杆坐 标系,在运动学分析的基础上,运用齐次坐标变换矩阵微分法,建立机器人各关节转角的偏 差值与末端运动轨迹精度之间的模型,并在此基础上,利用机器人与外部的串口通讯,对在 关节伺服系统影响下,沿各种空间位置运动时,机器人末端运动的轨迹精度进行了实际测量 ．     

基于双目视觉动态跟踪的机器人标定

采用双目视觉动态跟踪技术对自主研发的工业机器人进行运动学标定。区别于以往机器人运动学标定中复杂模型计算,在此利用双目视觉动态跟踪系统的静态测量和动态跟踪等优势特性来跟踪测量机器人的连杆参数误差,结合机器人控制系统开放性特点,运用提出的动态标定原理对机器人实施连杆参数测量、辨识、修正及补偿。实验表明,通过参数反馈补偿,自主研发的机器人的定位误差明显降低,且该方法易于实现,为机器人精度研究提供了可靠依据。     

弧焊机器人与变位机协调运动的实现

研究了弧焊工作时机器人和变位机的协调运动并推导出数学模型.从实际应用出发,首先通过在线示教的方式,建立变位机各轴坐标系并确定它们与机器人基坐标系之间的关系.然后运用机构运动学分析的方法,通过联合轨迹插补解决焊接同步工作站中机器人和变位机的协调运动问题,并给出了联合轨迹插补算法的具体步骤.最后通过应用实例验证了算法的正确性.     

机器人多层多道焊接的路径规划

为了运用机器人实现多层多道复杂空间轨迹的自动化焊接,提高特定焊接结构的加工质量与效率,针对中厚壁管件的相贯线焊缝进行了路径规划.在满足焊接工艺要求的基础上,建立了焊接坡口模型以作为预制管件的制造依据与路径规划算法的设计基础.通过对围绕接管轴线旋转任一角度的焊缝截面的分析,提出了多层多道的焊道排布策略,确定了每条焊道的位置,同时规划了机器人焊枪末端位姿,开发了多层多道机器人焊接离线编程系统.仿真结果表明,各条焊道位置准确.在实际焊接实验中,机器人焊接连续性好、效率高,焊缝填充均匀、致密且美观.     

机械手的运动学分析及在屏幕贴合中的应用

在机械手屏幕贴合项目中,以6关节机械手RV-2F为研究对象,分析结构和连杆参数,采用改进D-H法建立各连杆坐标系和机械手的运动学方程;运用MATLAB Robotics Toolbox建立RV-2F机械手模型,进行关节空间轨迹规划与仿真,实现并分析机械手高速运行的平稳性,满足应用要求。