码垛机械手运动学分析

以自行研制的码垛机械手为分析对象,运用D-H法建立机械手的运动学数学模型,进行正、逆向运动学分析,分别得出了操作臂末端在基坐标系下的位置关系式和各关节的参数变量;最后根据机械手末端速度与关节变量速度之间关系分析,得出机械手的雅可比矩阵和逆雅可比矩阵.     

五自由度关节式机械手运动学分析及仿真

本文针对一种五自由度关节式机器人,利用各关节处相邻两连杆相对关系得到各连杆对基座的位姿描述,基于此,在机械手末端位姿已知的情况下,对其进行逆运动学分析,推导了各关节变量(角度)的公式表达.最后,利用VB软件编程实现了该机械手正、逆运动学分析的参数化及位姿的主、俯视图可视化仿真,为后续的机械手设计与研究提供一定的理论基础.     

一种5自由度机械手的运动学分析

针对所设计的W-5D型水下采样机械手,利用D-H法建立其参数和正运动学模型。由机械手的相邻3个关节轴线相互平行的结构特点,在常用的反变换法的基础上引入几何法,得到了逆运动学的封闭解,解的结构简明并且易于操作,满足了机械手对水下作业环境的逆解要求,为机械手的运动规划和轨迹控制提供了依据。使用MATLAB Robotics Toolbox建立机械手的仿真模型。工具箱内部提供的ikine函数已是获得工业机器人逆解的重要方法,通过与ikine函数所得结果的对比分析,验证所求得封闭解的可行性和优越性。     

管内异物抓取机械手机构设计与运动学研究

通过对管内异物抓取机械手的型综合,确定了该机械手为三自由度关节型机械手.建立了机械手的D-H坐标系,进而通过齐次变换得出机械手的正运动学方程,并采用反变换法得出机械手的逆运动学方程.利用微分变换法得到机械手的雅可比矩阵.最后通过仿真验证了机械手结构设计的合理性、运动学方程建立的正确性,为机械手的进一步理论研究奠定了基础.     

六自由度串联机械手运动学逆解研究

根据一种小型六自由度串联机械手的结构,建立机械手的连杆坐标系,采用分离变量的方法求得机械手的运动学逆解,并利用MATLAB编写的逆解求解程序,通过实例验证了机械手运动学逆解的正确性。     

基于MATLAB五自由度机械手运动学仿真分析

五自由度工业机械手可应用于搬运、码垛作业时对目标物体的抓取。以该五自由度工业机械手为研究对象,用常规的D—H法建立运动学数学模型,进行正、逆向运动学分析,然后,利用代数法依次求解出正、逆运动学方程,分别得出了操作臂末端在基坐标系下的位置关系式和各关节的参数变量,最后,用MATLAB软件对正运动学分析结果进行了仿真。     

基于矩阵分解的四关节机械手运动学逆解研究

以自主研发的NGR01型四关节机械手为研究对象,基于机械手运动学方程,提出一种实时高精度逆运动学算法。该算法首先通过符号运算将矩阵方程从8阶降到4阶,在消除增根的同时还提高了计算速度。然后通过矩阵分解特征值求解关节变量,保证了逆运动学解的准确性和精度。最后借助Maple数学计算软件验证逆运动学算法的正确性,采用VC++语言和CLAPACK数学运算库实现运动学算法的仿真。验证结果表明,利用该算法求解运动学逆解仅需0.67ms,相对传统的反变换法具有更优的实时高精度性能。     

空间3R机械手逆向运动学的多模块神经网络求解

提出用多模块神经网络的方法求解空间3R机械手的逆运动学多解。通过几何分析,将关节空间划分为多个只有唯一逆运动学解的关节子空间,每个子空间均用3个单输出的BP神经网络训练和求解。通过仿真试验并与其他方法对比,表明该方法不仅可以准确地划分逆运动学解的取值范围,还可以快速求得高精度的逆运动学多解。     

一种六自由度可折叠机械手的运动学分析

由于机械手的广泛运用,使得劳动生产率有很大幅度的提高,同时改善了工作环境。机械手的运动学分析是实现机械手准确运动控制的基础。本文中我们对一种6-DOF可折叠机械手进行了运动学研究[1],根据机械手几何特点得到了六自由度机械手的运动学正逆解,在关节角度变化范围内进行了详细讨论,并使用MATLAB进行了运动学仿真验证。     

三自由度机械手运动学分析

讨论了一种3自由度机械手运动建模的问题，利用Paul等人提出的代数解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计算，并在此基础上对运动学逆解的计算进行了简化，减少了计算量。     

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。     

冗余仿人臂避关节物理约束的一种逆运动学问题求解方法

冗余仿人臂有无穷多组逆运动学解满足末端位姿要求,但由于其连杆机构与形状的设计仿人臂每个自由度都有关节位置物理约束。为使所求取的逆运动学解最大化地远离仿人臂关节限位,提出冗余仿人臂(8-DOF)一种几何-数值迭代相结合求解逆运动学问题方法,该方法在计算出仿人臂逆运动学解几何表达式基础上,以仿人臂的“远离限位度”指标构建适应度函数并以此为寻优目标,通过粒子群优化方法(Particle swarm optimization,PSO)搜索冗余关节角最优组合,并获得满足仿人臂末端位姿要求的最优逆运动学解。该方法不仅解决了冗余仿人臂逆运动学多解问题,而且所求关节角不存在理论误差、求解速度快及所求关节角远离关节位置限位裕量大的优点,仿真试验验证了该方法有效性。     

基于ADAMS的一种新型六自由度并联机构的参数分析与仿真

通过ADAMS虚拟样机的试验和测试,可以在研究机构性能的同时发现设计中存在的问题并提出改进方法.为了充分阐述3-PRPS并联机构的运动学本质特性,利用线几何的有效方法对机构模型运动学进行了分析,求解了逆运动学关系,并应用ADAMS软件进行运动学仿真分析.其中通过定义已经建立的实体模型参数变量,合理规划选取动平台的运动轨...     

水轮机叶形现场检测机械臂运动学研究

介绍水轮机叶形检测多关节机械臂的主要结构特点及其工作原理。采用DH法建立该多关节机械臂完整的运动学模型,并给出了在各种情况下的运动学逆解。仿真结果证明了该运动学模型的正确性,逆解的完备性。     

五自由度泄漏封堵移动机械臂运动学模型

泄漏对堵移动机械臂由移动平台和安装在平台上的机械臂组成,建立移动机械臂的运动学模型是设计泄漏封堵移动机械臂的理论基础.根据槽罐泄漏机械臂必须完成的动作,建立了五自由度泄漏封堵移动机械臂运动学模型,利用逆运动学的求解,进行了该模型的Matlab仿真,结果表明该运动学模型是可行的.     

平面结构冗余并联机构的误差敏感度分析

针对一种含闭环支链的平面结构冗余并联机构进行误差敏感度分析。分析了该机构的逆运动学和正运动学。基于矩阵法建立了机构的误差模型，并通过反解、正解结合的方法对该误差模型进行了验证。基于误差模型，得到了评价机构误差敏感度的指标，绘制了各指标在工作空间内的等值线图。基于误差敏感度指标，定义了低误差敏感性工作空间，绘制了低误差敏感性工作空间在工作空间中的分布图。与平面3-RRR并联机构进行了误差敏感度对比分析。结果表明，该机构的低误差敏感性工作空间占比较大，同时可以通过调节其冗余支链不断扩大低误差敏感性工作空间，使机构在大范围空间中保持低误差敏感性。     

基于约束的4自由度并联机床的可达工作空间分析

针对一种新型的4—DOF并联机构的结构特点，采用基于逆解计算的网格法对其工作空间求解的算法进行了详细的分析，并利用Matlab编制了相应的程序，以Matlab图的形式描绘了几种情况下的工作空间区域，并对此进行了分析。     

四自由度机械臂运动学分析及Matlab仿真

针对开发的两轴平行两轴耦合特点的四自由度机械臂UsstRobot提出一种改进的代数解法,采用Denavit-Hartenberg方法建立以关节角为变量的机械臂运动学模型,运用矩阵逆乘的方法分离变量,求得了运动学正解和逆解;采用三次多项式插值的方法对机械臂轨进行规划,将运动学解导入Matlab Robotics Tool仿真,得到各关节角度及速度,加速度与时间关系曲线。运动学解及仿真结果在机械臂实际运动中得到了验证。     

新型串并联中医推拿机器人研究

研究了中医推拿中常用的滚法、按法、揉法、推法等手法的运动学及动力学特征,获得完成各推拿手法的运动输出矩阵和施力方向。提出一种能满足推拿要求的基于三自由度并联机构新型串并联中医推拿机器人机型。对该机型中的三自由度并联机构进行了分析,求出其运动学正反解的解析解。系统讨论了该并联机构的推拿范围及转动能力,为扩大该机器人的推拿范围提供依据。该串并联机器人机构综合了串并联机构的优点,不仅能模拟中医推拿常用的几种手法,而且结构简单、位置分析求解容易、解耦性强,易于实时控制。     

基于自运动的7-DOF机械臂逆运动学研究

针对一种7自由度典型机械臂构型的逆运动学问题,根据机构特点和自运动性质提出一种解析算法。首先对该冗余机械臂的自运动性质进行分析,其为平面四杆运动。采用冗余角对自运动进行描述,并分析机械臂末端位置和杆长对自运动的运动形式和冗余角变化范围的影响。然后基于自运动特性,将冗余角作为一个约束条件,结合位姿分离法,求出该机械臂的逆运动学解析算法。最后通过数值算例进行验证。该方法针对某一特定位姿求出所有的理论逆解。相对于传统的数值解法,该方法不存在理论误差,相邻位姿点相互独立,不存在误差积累。