自动上下料机械手运动学分析及仿真

基于数控机床-机械手加工系统的布局及功能,详细分析了上下料机械手的结构,并运用D-H参数法建立了该机械手的运动学方程。与此同时,对该机械手进行了正运动学和逆运动学分析,通过计算验证了,经运动学正解所求得的机械手末端位姿表达式T是正确的。最后,基于用Solid-Works软件建立的机械手三维立体模型,用ADAMS软件对机械手完成自动上下料的过程进行仿真,得到上下料轨迹曲线。仿真结果符合工作过程的实际情况,说明该机械手运动学方程是有效的。     

数控车床自动上下料机械手结构设计

针对于数控车床而设计了结构圆柱坐标型的自动上下料机械手。主要通过应用CAD对数控车床自动上下料机械手液压传动原理、机械手整体以及部分零件的二维图绘制,同时运用Solidworks对数控车床自动上下料机械手进行三维模型的绘制以及机械手运动仿真的制作。并分析了数控车床自动上下料机械手的操作流程,主要采用液压缸、步进电机等元件实现机械手的运动部分。     

基于MATLAB的冲床上下料机械手运动学分析

为了提高冲压加工的上料效率并尽可能消除安全隐患,首先根据冲床加工系统的工作要求,设计冲床上下料机械手的总体结构;然后利用D-H法建立机械手连杆坐标系,完成机械手的正逆运动学分析求解计算;最后应用MATLAB完成机械手模型建立、点到点运动轨迹规划、正逆运动学求解以及各关节运动学参数的仿真,证明机械手运动平稳无冲击,能够满足实际生产需要。分析表明:机械手的运用能够提高生产效率、降低劳动强度,对冲床产业自动化有一定的促进作用。     

基于机器视觉的开关操纵机械手研究

开关操纵机械手利用摄像头采集开关的状态,将其传输到上位机系统中,利用OpenCV视觉库完成对图像的高斯模糊处理、HSV颜色空间转化与腐蚀膨胀,运用最大极值稳定区域法识别开关,确定开关的中心点坐标.采用树莓派4B作为开关操纵机械手的主控模块,根据五自由度机械手完成D-H参数表,建立机械手的运动学模型,由机械手的逆运动学解,将开关的中心点坐标信息转化为机械手各关节角度,完成对目标的控制.     

基于机器视觉的开关操纵机械手研究

开关操纵机械手利用摄像头采集开关的状态,将其传输到上位机系统中,利用OpenCV视觉库完成对图像的高斯模糊处理、HSV颜色空间转化与腐蚀膨胀,运用最大极值稳定区域法识别开关,确定开关的中心点坐标.采用树莓派4B作为开关操纵机械手的主控模块,根据五自由度机械手完成D-H参数表,建立机械手的运动学模型,由机械手的逆运动学解,将开关的中心点坐标信息转化为机械手各关节角度,完成对目标的控制.     

三杆柔性机械手运动学分析及仿真研究

在平面内运动的三杆柔性机械手运动学方程的建立是对其动力学分析和进行准确控制的基础.应用浮动坐标系,矢量法和D-H变换矩阵法建立了机械手的运动学模型,通过机械手各构件关节变量求解出机械手末端执行器的笛卡尔坐标空间位姿.使用Matlab软件对机械手末端运动轨迹和角度变化等进行了仿真实验,证明了柔性机械手弹性变形在空间准确定位中的影响,提出了一些减小误差的方法,为进一步研究柔性机械手较为精确的动力学和控制模型奠定了良好的基础.     

双机械手协同运动模型及其工作空间分析

基于双机械手建立协同运动学模型,分析其最佳协调工作空间。首先,采用D-H变换矩阵法建立双机械手运动学模型,揭示机械手末端执行器在不同运动形态下笛卡尔坐标空间位姿与机械手各关节变量之间的转换关系;其次,利用MATLAB中Robotics Toolbox建立双RCX340机械手三维仿真模型,验证运动学模型的可靠性;最后,根据末端执行器的位置向量,采用蒙特卡洛法对双机械手的工作空间进行了分析,得到双机械手末端执行器的最佳协调工作空间,为双机械手协调轨迹规划提供了理论依据。     

一种晶圆搬运机械手的运动学仿真研究

对一种搬运机械手的结构及相关参数进行了设计,介绍了该机械手的运动原理,运用代数法对机械手的关节角和末端执行器坐标之间的关系进行了数学计算,得到了机械手的运动学方程。结合机械手的实际工况,运用ADAMS软件对机械手进行了正向运动学与逆向运动学仿真分析,得到了机械手的相关动态参数,为机械手的控制提供了科学依据。     

特殊环境移动机器人运动学及工作空间分析

针对特殊环境下危险的工作任务,以关节履带式移动机器人车体为移动平台,设计了一种5自由度机械手,并对机械手的运动学及工作空间进行了分析和仿真。通过对机械手的结构分析,以及模型简化,运用D-H法建立关节坐标系,求得了运动学正解。结合MATLAB软件,使用了蒙特卡洛数值法对机械手的运动学及工作空间进行仿真,得到了机械手工作空间的仿真结果。仿真结果验证了特殊环境移动机器人设计的合理性,满足工作要求。     

浅议数控机床上下料机械手的机械结构设计

结合实际操作情况,设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手,重点针对机械手的手爪、手腕、手臂等部分机械结构的设计进行了介绍。     

高压特种作业机械手运动学分析及仿真

高压输电线路长时间暴露在外,会产生输电线路故障,需及时发现并维修。为此,设计了高压输电线路维修机械手,并对其运动学进行了分析。设计的机械手自由度为6个,且6个关节均为旋转关节。首先确定机械手的连杆坐标,连杆的D-H参数,使用Matlab来绘制机械手三维模型。运用Robotics Toolbox中的FKINE和IKINE两个函数来求解机械手的运动学的正解问题和逆解问题。     

内置式机械手柔性加工单元的设计

内置式机械手相对桁架式机械手和关节式机械手的柔性加工单元具有结构简单、占地面积小、制造成本低等优点。根据某用户的需求,在的某型车削加工中心基础上,设计了内置式机械手柔性加工单元。设计了专用夹具;将原来的转塔刀架改为排刀结构;配备内置式气动上下料机械手和振动料仓,并具有自动检测功能。自动上下料时间可以控制在10秒钟以内,显著地提高了生产效率。     

串联机械手空间轨迹运动控制方法研究

以六自由度串联机械手为研究对象,基于自主研发的以DSP+FPGA为核心的运动控制器,提出了一种机械手连续轨迹控制的方法。首先采用D-H坐标建立运动学模型,几何法推导模型逆解并用MATLAB做运动学仿真。然后搭建以DSP+FPGA为控制器的六轴机械手系统,其中DSP主要负责机器人运动学计算和轨迹规划,FPGA则通过数字积分法完成了各关节电机驱动的脉冲分配,以此驱动各关节电机到指定位置。进一步开发了用户友好的交互式图形界面,实时显示机械手的运行轨迹,最后对机械手空间轨迹运动控制方法进行了实验测试,验证了其准确性和实用性。     

基于VB和单片机的四自山度串联机械手的轨迹规划及控制系统

本文通过对四自由的空间串联机械手进行分析,建立了关节坐标,提出通过坐标旋转和平移,很好的避开求解非线性方程组,基于VB的MSComm控件和单片机建立四自由的空间串联机械手的参数化轨迹控制界面和系统[1],为串联机械手的轨迹规划的设计提供参考,最后通过实物制作,验证了程序的正确性.     

车灯透镜加工中物料转运机械手设计

车灯透镜是汽车灯具总成中的重要聚光部件。通过分析传统车灯透镜热压成型加工中上下料过程的弊端,在对成型过程中玻璃棒料进行运动分析的基础上,提出了一种轻型、大行程的上下料机械手。利用卡当机构的特性实现机械手的大行程运动;添加曲柄滑块组合机构,进一步优化机械手的空间尺寸;利用卡当机构构件间相互运动作为组合机构动力源,有效减少驱动数量,改善了机械手的动力学性能;最后,利用虚拟样机对机械手进行运动学仿真,得出了运动轨迹,验证了该设计方案的正确性、优越性。     

机床上下料机器人运动学分析与仿真

采用D-H坐标方法对机床上下料机器人运动学进行分析,获得了运动学正解和逆解。采用蒙特卡洛方法,运用MATLAB编程计算了其工作空间,然后在工作空间内对其运动路径进行了规划。将该路径的逆解数值在ADAMS中进行了虚拟样机仿真,获得的实验数据为上下料机器人结构设计和优化提供了很好的理论依据。     

自定位上下料机械手关键技术研究

分析冲压生产线加工工艺和上下料机械手的工作要求,确定上下料机械手的整体结构设计方案,完成机械手关键结构的设计,并增加了自定位模块设计,从而提高了冲床上下料的自动化和智能化程度,为其他机械手的设计提供了技术借鉴。     

车轮轧制线上多连杆机械手运动学仿真

针对火车车轮轧制线上车轮钢坯的上下料要求,构建了一种多连杆二自由度机械手,利用A D A M S软件对其进行了运动学仿真分析,使机械手整个运动过程直观化,对各杆件的尺寸进行了校核,仿真结果表明该多连杆机械手满足钢坯上下料位置及速度要求。     

一种六自由度机械手的运动学分析

讨论了一种六自由度排爆机械手运动学问题,利用D-H坐标变换方法来建立了机械手的运动学数学模型和目标矩阵,利用MATLAB强大的符号运算功能,对方程进行求解,得出正逆运动学的解。通过正运动学的解,可以得出了解机械手各关节在执行任务时的运动轨迹;而逆运动学的解则可以求出机械手要到达某一位姿机械手各关节的扭角。运动学分析也为今后实现机械手的自动控制提供了设计参数。     

六面顶压机狭小空间自动上料机械手设计

为了解决六面顶压机上料空间狭窄、上料环境复杂导致的上料困难的难题,设计一种平面操作机械手完成六面顶压机的上料作业。基于D-H参数法建立了机械手的运动学模型并求得了运动学方程的正解,验证了运动学模型的正确性;利用几何法求得了机械手运动学方程的逆解,为机械手运动控制提供了理论基础。使用Solidworks建立了机械手的虚拟样机模型并对其进行了运动仿真,仿真结果验证了机械手连杆参数设计的合理性。制作了物理样机并在六面顶压机上进行了实验,实验结果进一步证明了机械手的结构设计是合理的。