六自由度微动并联机器人工作空间分析

以实际研制的微动并联机器人为研究对象,对其工作空间进行了分析。首先给出了微动并联机器人的机构组成及工作原理,依据本身结构特点,分析了影响工作空间的约束条件。为了得到机器人带有倾斜调整能力的工作空间,采用合适的欧拉角表达运动平台的姿态,给出了运动学逆解的求解方法,并在此基础上利用数值法通过空间扫描边界点的方式获得了机器人定姿态工作空间和灵活姿态角为700μrad工作空间。该分析方法对微动并联机器人设计及性能评价具有重要意义。     

气动三自由度并联机器人设计与仿真分析

为了设计一种具有良好运动学性能的并联机器人,以基于气浮无摩擦缸驱动的3-UPU并联机器人为研究对象,对其进行运动学建模以及工作空间、动力学仿真分析。通过三维建模软件设计3-UPU并联机器人物理模型;根据机器人几何关系推导其运动学方程并基于数值解法得到该机器人的工作空间;采用遍历法求解机器人各支链旋转角度范围,从而得到该机器人在其工作空间的最大输出力分布情况。仿真结果表明,该机器人具有良好的运动学性能。     

平面三自由度机器人的有限灵活工作空间研究

提出了对平面三自由度机器人工作空间的有限灵活度的分析方法。提出了采用灵活角来度量操作器灵活程度，将机器人的工作空间根据灵活程度的不同划分为相应的有限灵活工作空间，研究，对机器人操作器的灵活度的要求不同。机器人就有不同的工作空间。这对设计和使用机器人不仅具有实际意义。同时也为提高操作器的灵活程度提供了理论基础。     

六自由度步行加工机器人构型设计及工作空间求解

提出一种6-SPU步行式加工机器人，依照结构紧凑、刚度大、易于安装等原则，对机器人机构支链及整体构型进行设计. 基于螺旋理论得出机器人具有6个自由度，通过姿态变换矩阵得出机器人位置逆解. 通过几何法得到机器人的工作空间，采用蒙特卡洛法对求解的工作空间的正确性进行验证.     

4自由度上肢康复机器人结构设计与仿真分析

设计了一种4自由度外骨骼康复训练机器人,改善了当前康复机器人运动关节单一、康复训练空间有限的缺陷。参照人体上肢尺寸标准,应用SolidWorks绘制了机器人三维模型,根据DH法对机器人建立正向运动学模型,通过Matlab验证了模型的正确性。通过Adams对模型进行运动学仿真,验证了结构在不发生干涉的条件下能够实现多关节复合康复训练运动。同时对机器人工作空间进行仿真分析,验证了机器人工作空间与人体上肢的日常活动空间是相匹配的,能够满足患者上肢康复训练的要求,应用Matlab对抬臂屈肘康复运动进行轨迹规划,验证了整个康复运动平稳合理。     

基于多目标结构参数优化的微创手术机器人设计

为提高手术机器人的通用性,根据不同微创手术工作空间要求和操作要求设计了一种具有8自由度的通用性微创手术机器人,构造了包含运动学和动力学特性的多目标优化函数,利用遗传算法对含有运动学和动力学的双响应指标进行优化获得了具有较高灵活度的结构参数,为后续结构设计提供了良好的理论基础。     

多工位工作岛式抛光机器人工作空间分析及布局优化

为了提高水龙头等工件的抛光效率,提高抛光精度及质量,设计了新型多工位工作岛式抛光机器人.为使该机器人结构更加紧凑,在建立抛光机器人运动学和逆运动学方程基础上,分析了该机器人的灵活加工空间,提出采用多目标的粒子群法对抛光机器人的多个布局参数进行优化分析.该方法同时对抛光机器人的2个重要布局参数进行了优化,并应用粒子群法计算该机器人抛光不同大小工件时各自由度的最大关节空间.最后通过分析抛光机器人在不同工作平面上的灵活加工点验证了优化结果的正确性.实验结果表明,优化布局后的机器人完全能满足指定工件的抛光加工需求,并有较大的加工余量,获得了较好的实验抛光效果.     

类SCARA机器人多目标性能优化

以类SCARA硅片搬运机器人为研究对象,在机器人运动学和动力学的基础上,分析其工作空间、全域条件数、固有频率、误差影响系数各项性能,并针对这4项性能指标进行多目标优化.将机器人机构杆长参数作为设计变量,以工作空间等4项指标作为优化目标,给出杆长约束和相对工作空间系数约束,利用基于BP神经网络算法的多目标遗传算法进行优化计算,采用遗传算法优化神经网络的结构,来提高BP神经网络的预测精度,减少运算时间,最终得到1组最优杆长.采用优化后的机器人机构杆长可以使机器人各项性能指标有较大提高.     

新型码垛机器人工作空间及影响系数分析

针对一种新型码垛机器人,利用D-H方法建立了其运动学模型,然后利用数值方法在考虑各参数边界条件的基础上对其运动学方程进行求解,得到了机器人工作空间的三维图和二维截面图。在此基础上,提出并定义了机器人工作空间影响系数,进一步求得了机器人杆长和转角参数对其工作空间的影响系数曲线,定量分析了机器人两个结构参数的变化对工作空间的影响,从运动学角度为机器人结构优化和设计提供了依据。     

基于灵活度的6R型弧焊机器人灵活性分析研究

针对常见的6R型弧焊机器人,本文分析研究了其工作空间的灵活性。首先,借助服务球得到了6R型弧焊机器人的工作空间内任意点的灵活度的计算方法;然后选取了6R型弧焊机器人工作空间内三个具有代表性的点,并求解出这三点的灵活度,通过仿真得到了机器人灵活性在工作空间截面上的分布规律;最后,针对给定的平角焊任务,求解出了其定方位工作空间。结果表明,此研究对6R型弧焊机器人中的选型、尺度综合、轨迹规划和蔽障等问题具有重要的指导作用。     

Research on Task Planning Algorithm of Retrieving Invalid Satellite for Free-Flying Space Robot

0INTRODUCTION~CAlthoughspacepresentsusnewfrontierforscienceandmanufacturing,thedangerousenvironmen[bringsgreatthreattomankind.Itisthereforenecessmpforfreeflyingspacerobot(ffoR)toaccomplishextra--vehicularactivity(EVA),suchaschecking,maintaining,repair,serviceandspacestationconstructioninsteadofastronautsintLhefuturespaceresearch.Becausethebaseofspacerobotisnotfixed,movementofthemanipulatorwillcausedistUrbancetoPOsitionandattitUdeofthebase.Thereforebuildingmodelmethodsandcontrolmethods…     

焊接机器人在三维空间的无碰撞轨迹规划

研究解决了基于欧式空间焊接机器人碰撞轨迹规划问题的有效途径几何图形法．该方法适合于机器人在以线段和圆弧为边界障碍物环境下运动的轨迹规划算法．借鉴二维空间的几何图形法解决了三维空间机器人无碰撞轨迹规划问题．     

基于遗传算法的水下智能机器人避碰行为学习

智能机器人行为学习可以看成是从感知空间到动作空间中寻找一种映射文中采用遗传算法来实现寻找一种最佳映射,使机器人具有较好的避磁能力,把机器人旋转角和平移距离分别划分成７个等级和４个等级,每一个等级看成机器人的一种行为,把机器人发生碰撞之前所走的路径长度作适度函数,通过遗传算法中的选择,交叉和变异等操作机器人学会避碰行为,在文中的最后给出了仿真的实验结果。     

用分离空间法解决冗余度机器人的最优规划

通过对冗余度机器人运动学的研究，提出了用分离空间法解决冗余度机器人的最优规划问题。将雅可比矩阵分为基本部分和次要部分，相应地描述机器人运动状态的物理量也分成两部分。在此基础上进行轨迹规划，回避对雅比矩阵伪逆的直接求解。     

两种机械手结构长度的确定

本文对两种结构型式的机械手的活动空间和灵巧空间进行了分析,并用机构学的方法讨论了这两种机械手结构长度的确定。     

Design and Kinematics Study on Space Hyper-Redundant Robot

ＤｅｓｉｇｎａｎｄＫｉｎｅｍａｔｉｃｓＳｔｕｄｙｏｎＳｐａｃｅＨｙｐｅｒ－ＲｅｄｕｎｄａｎｔＲｏｂｏｔ￥ＷＵＷｅｉｇｕｏ；ＣＡＩＨｅｇａｏ；ＤＥＮＧＸｉｊｕｎ；ＺＨＡＮＧＴａｏ（吴伟国，蔡鹤皋，邓喜君，张涛）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇ...     

家庭服务机器人智能空间技术研究与进展

智能空间技术是一个刚刚兴起的前沿课题.应用于家庭服务机器人的智能空间技术，就是把感知器件、执行器件分布地安装在空间中相应的位置，实现对空间内部人和物的全面感知，从而通过执行器实现相应的服务任务；同时能够为机器人提供更加完备的环境信息，使得机器人本身可以降低对于本体携带感知器件的要求，能够“轻装上阵”，在未知或半未知的动态环境中实现更加快捷、准确、稳定的家庭服务工作.系统总结了智能空间技术的发展现状，并详细介绍了应用于家庭服务机器人的智能空间的构成、特点及其主要研究内容，对其所涉及的相关技术进行了介绍，最后给出了家庭服务机器人智能空间技术研究的新方向.     

家庭服务机器人智能空间技术研究与进展

智能空间技术是一个刚刚兴起的前沿课题．应用于家庭服务机器人的智能空间技术，就是把感知器件、执行器件分布地安装在空间中相应的位置，实现对空间内部人和物的全面感知，从而通过执行器实现相应的服务任务；同时能够为机器人提供更加完备的环境信息，使得机器人本身可以降低对于本体携带感知器件的要求，能够“轻装上阵”，在未知或半未知的动态环境中实现更加快捷、准确、稳定的家庭服务工作．系统总结了智能空间技术的发展现状，并详细介绍了应用于家庭服务机器人的智能空间的构成、特点及其主要研究内容，对其所涉及的相关技术进行了介绍，最后给出了家庭服务机器人智能空间技术研究的新方向．     

面向在轨测量任务的伴飞机器人三维仿真系统

为了避免空间伴飞机器人末端探测器与自身载体或者与待测航天器之间发生碰撞,在实际进行在轨测量之前,需要对其末端探测器轨迹规划方法进行充分的三维图形仿真.针对现有空间机器人地面仿真系统不能可视化的问题,设计了一种基于虚拟现实技术的三维仿真系统.首先,建立了基于Open Inventor的空间机器人三维实体几何模型,并构建反应空间机器人逻辑位置的三维仿真场景.然后,基于数据传输技术和构建的三维仿真场景建立了空间机器人可视化三维仿真系统.最后,建立空间机器人运动学模型并对空间机器人末端执行器跟踪的圆弧轨迹进行规划.仿真结果表明,利用该系统可直观得到空间机器人的运动过程以及空间机器人载体的运动特性,有利于空间机器人的轨迹规划和控制算法的仿真研究,可避免因不当轨迹规划而造成空间机器人发生碰撞.     

一种智能空间辅助的家庭服务机器人SLAM方法

在单机器人SLAM过程中,定位误差和建图误差随机器人运动距离增大而增大。为了有效降低SLAM误差,本文提出了一种智能空间辅助的家庭服务机器人SLAM方法。基于Rao-Blackwellized粒子滤波思想,机器人定位和建图问题被分解为两个独立环节,首先,联合机器人控制量和智能空间摄像机网络的观测值估计机器人位姿,给出了位姿粒子的采样提议分布和权值更新公式;然后,机器人利用自身位姿及对目标的观测来构建环境地图。仿真实验表明本方法有效提高了机器人的定位精度,进而得到了更加精确的环境地图。