3-RR并联机器人动力学分析

文章基于Lagrange方程导出了3-RR并联机器人的动力学方程,分析了此并联机器人的动力学特性。通过算例讨论了3-RR并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律。本文的研究内容可为3-RR并联机器人的动态性能分析、机构优化设计、系统控制等实际应用提供有益指导。     

3-RRR平面并联机器人神经网络滑模控制研究

针对具有强耦合和高非线性并联机器人的轨迹跟踪控制研究,设计了一种基于神经网络滑模控制器的控制系统。在传统滑模控制的基础上,利用神经网络算法实时修正系统非线性项和不确定参数的功能,有效抑制了SMC系统的抖振现象。建立了3-RRR平面并联机器人的结构简图和Matlab模型,并采用闭环矢量法得到了机器人的运动学反解,为控制系统提供了参考输入。基于机器人的简化动力学方程,设计了一种RBF神经网络滑模控制器,并构造Lyapunov函数证明控制器的稳定性。分别采用传统滑模和神经网络滑模控制方式对机器人的轨迹跟踪进行仿真分析。仿真结果表明:神经网络滑模控制器具有更好的轨迹跟踪精度和较小的稳态误差,验证了神经网络SMC控制器的有效性。     

3 PSS并联机构动力学分析与仿真

针对3-PSS并联机构,应用Lagrange方程建立了3-PSS并联机构的动力学模型,在给定动平台的运动轨迹和负载的情况下,使用Matlab求出了3-PSS并联机构的滑块所需驱动力,并绘制出了驱动力随时间的变化曲线。使用ADAMS进行了3-PSS并联机构的动力学仿真,验证了3-PSS并联机构的Lagrange动力学模型的正确性。为3-PSS并联机构的控制系统的设计提供了理论依据,也为进一步的动力学性能优化奠定了基础。     

3-RRRT并联机器人轨迹跟踪控制研究

为了实现3-RRRT并联机器人的轨迹跟踪控制,在运动学分析的基础上,应用拉格朗日方程建立了3-RRRT并联机器人的动力学模型。设计了基于计算力矩算法的控制律,并利用Matlab软件进行了控制器仿真。仿真表明计算力矩控制可以使3-RRRT并联机器人实现全局稳定的动态轨迹控制。     

基于运动影响系数的并联机器人动力学仿真

为了优化风洞6_PUS并联支撑机器的动力学设计参数,基于运动影响系数和拉格朗日动力学方法,推导了一种6_PUS并联机器人的动力学方程。并基于ARMSTRONG摩擦模型,分析了这种高耗散能并联机器人的动力学特性。通过仿真发现:摩擦功耗是该机构动力的主要部分,且力具有峰值特性,滑块的运动速度和加速度具有对称性。仿真结果为该并联支撑机器人的设计提供了参考。     

基于ADAMS和Pro／E的并联机器人运动学仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,对并联机构的虚拟样机模型进行了运动学分析,为并联机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数,为并联机器人的设计提供了一套有效的分析方法.     

基于并联机构的仿人机器人结构设计

仿人型机器人具有较强的环境适应能力.为了提高机器人的灵活性及稳定性,文章采用球面三自由度并联机构作为腰关节,并对该关节结构进行了改进,设计了一种新型的仿人型机器人,并利用ADAMS软件对其进行了仿真验证.结果表明,机器人能够进行完整的步态行走,腰部并联机构采用3-RRR+S’-p机构,能够实现机器人腰部的灵活运动,具有较好的稳定性和刚性.     

并联机器人的研究现状与展望

本文对并联机器人进行系统地分类，介绍了并联机器人运动学分析、动力学、奇异结构分析的方法及研究现状，最后，提出了为适应机械工业的发展，根据敏捷制造提出的策略，展望了其发展趋势——模块化设计。     

3-RCR并联机器人的设计和运动分析

基于螺旋理论的约束螺旋和运动螺旋,对3-RCR并联机器人的三条运动支链进行研究,确定该并联机器人的自由度。通过动静坐标系的相互转换所建立的位置方程,获得3-RCR并联机器人的位置正逆解。基于MATLAB软件进行编程求解,得到正逆解的数值算例。     

基于SimMechanics的新型3UPU UPS并联机器人仿真研究

针对一种新型3UPUUPS并联机器人进行了运动学和动力学分析,建立该并联机器人的运动学及动力学模型,在此基础之上运用Mat Lab中的Sim Mechanics模块精确建立该并联机器人仿真模块。根据该并联机器人的运动情况设计动平台运动轨迹,经逆解模块产生各个支链的运动轨迹,设计PID驱动控制器驱动该并联机器人进行仿真。最后将数值计算与仿真结果进行对比分析,结果表明:该种方式建立的机械模型和控制均都符合实际系统特性,并且避开了并联机构平台复杂的建模过程,对其他并联机构有很大的借鉴意义。     

3-PSR并联机构运动学和动力学分析

建立3-PSR并联机构的约束方程,求解3-PSR并联机构的运动学正逆解。在此基础上,求解3-PSR机构的速度雅可比矩阵以进行动力学分析。采用凯恩法建立动力学模型,以动平台位姿为参数,对机构各构件进行受力分析,并转化为3个驱动滑块的等效驱动力。通过对比MATLAB和ADAMS仿真结果,总结了该机构的基本动力学性能。研究结果为研究该机构的工作空间、功率优化等提供了参考。     

一种3 PUPU并联机构的位置分析与动态仿真

针对串联机器人和3-PUU并联机器人机构的结构特点和运动学特性,提出了一种3-PUPU并联机器人机构。研究描述了该并联机器人机构的几何关系,其具有三条相同的支链,且每条支链均以两个移动副作为驱动副。以该机构的运动学位置理论分析为基础,利用SolidWorks建立了该机器人机构虚拟样机,并在ADAMS软件中对机构位置作动态仿真。仿真结果验证了该运动学正反解的正确性。     

3-UPS并联机床动态特性仿真研究

以3-UPS并联机床为研究对象，应用虚拟样机技术建立了机构参数化仿真模型，给出了并联机床虚拟样机联合仿真设计方案。通过对样机模型动力学分析，确定了影响整机动态性能的关键部件，采用通用有限元软件ANSYS完成这些部件的弹性体建模。通过动态仿真分析给出了弹性并联机构的动态响应、固有频率等动态特性参数，为并联机床整机的优化设计奠定了基础。     

串并联混合五自由度运动平台研究

基于串联机构与并联机构的不同特性以及伺服电机的优良控制特性,设计了一种串并联混合的五自由度运动平台,通过对平台并联机构的动力学分析,提出一种3-RPS并联机构正解几何算法。设计了基于C#语言的控制系统,并对系统的硬件与软件进行了介绍,控制系统可以实现平台运动范围内的精确控制,测试结果显示:平台平动定位精度优于10μm,转动定位精度优于0.01°。     

三自由度并联机构（3SPS 3SRR）的位置分析

针对一种3SPS-3SRR并联机构,运用符号法对该机构进行位置分析建模及求解。构建动、静坐标系,通过矩阵转换对机构建立约束方程,运用Sylvester消元方法进行消元得到机构单变元输入输出方程,求得机构位姿的封闭解。最后进行实例求解,得到该机构处于一般姿态的32组实数解,并使机构处于特殊位姿,将所得封闭解与预估解对比,从而验证该位置求解模型的正确性。基于符号法的3SPS-3SRR并联机构位置分析模型具有准确、高效的特点,规避了基于数值法的诸多缺点,对该机构的深入分析具有重要理论意义及实用价值。     

平面并联机构与电主轴耦合系统动态性能研究

并联机床的动态性能是影响其精度的主要因素之一,因此,必须从平面并联机构与电主轴耦合系统的角度出发,研究动力学参数变化对平面并联机床动态性能的影响.根据已建立的平面并联机构与电主轴耦合系统动力学模型,运用数值方法研究了动力学参数变化对耦合系统动态性能的影响.结果表明平面并联机构的动力学参数对耦合系统动态性能的影响占主导地位.相比较而言,电主轴的动力学参数对耦合系统的动态性能影响较小.因此,在提高平面并联机床的加工精度和动态性能时,应该着重考虑平面并联机构,适当地增大并联杆件的刚度和阻尼.     

含间隙铰的柔性机器人动力学研究

论文将多柔体动力学的建模方法引入柔性机器人的动力学分析中。应用Lagrange方程建立空间刚-柔耦合多体系统动力学方程，采用牛顿二状态模型，对含间隙机器人的副间接触和分离过程，建立了铰接间隙动力学方程。仿真分析结果表明，由于间隙铰的存在。间隙运动副反力呈现大幅度连续波动现象，使整个机器人的稳定性大大降低。而当记入大臂的柔性后，间隙副反力的波动减小，所以，机器人可以通过适当添加弹性补偿单元降低部分副间碰撞时的冲击效应，提高机构运转的稳定性。     

一种新型6自由度并联机构的工作空间分析

文章提出了一种3-RRRS的新型并联机构,并采用矢量法对其进行了位置逆解,求得其逆解方程;通过具体算例分析给出了极限边界搜索法的具体算法及程序流程图,并利用matlab[1]数学工具采用极限边界搜索法[2]确定了机构的工作空间及其边界,并分别将其图形绘制出来;这为该类并联机构的进一步研究和应用奠定基础。     

三平动冗余驱动并联机床工作空间与运动学分析

以三平动非对称冗余驱动(3-2SPS)并联机床机构为研究对象,并对该机构进行工作空间和运动学分析。建立该机构的位置反解模型,并得到带约束条件的位置反解运动方程,利用边界数值搜索法,确定并联机构的工作空间。采用Matlab曲线拟合[1]确定杆长变化与动平台运动位姿关系方程,以此分析冗余驱动滑块位于不同位置状态下,每个杆长的速度、加速度。研究结果为3-2SPS非对称冗余驱动并联机构的实际应用提供了理论依据。