提高柔性冗余度机器人动态特性的最小变形能法

冗余度柔性机器人的运动规划是机器人领域的重要前沿课题之一 .利用此机器人的冗余特性 ,可以改善其运动学和动力学性能 .柔性机器人的变形能能够很好地反映出其整体弹性变形程度 .本文提出了在最小变形能意义下的柔性冗余度机器人运动学规划的新方法 .以平面三柔性臂机器人为例进行了仿真 ,通过与最小末端误差意义下的规划策略进行比较 ,充分显示了最小变形能法在提高柔性机器人动态性能的有效性和优越性     

基于有限元法的柔顺机构动力学分析

为描述柔顺机构动力学特性,需要建立其动力学模型。基于有限元法,根据Lagrange方程建立柔顺机构的动力学方程。在此基础上,得到机构各阶固有频率和模态,并给出固有频率和模态对各项设计变量的灵敏度计算方法。推导出柔顺机构中柔性杆件上任意一点应变的算法,计入应变中的非线性项。求解柔性杆件上任意位置的动应力,并计算杆件在各个时刻的最大应力及出现的位置。以平面柔顺四杆机构为例进行分析,说明基于有限元法对柔顺机构的动力学特性分析的可行性和有效性,并且指出柔顺机构杆件的动应力和应变分析对柔顺机构的优化设计具有重要意义。     

2R柔性机械臂压电抑振的模糊控制实验研究

柔性机械臂在运动过程中不可避免产生弹性振动,对柔性机械臂的振动抑制成为重要研究课题.基于压电陶瓷的模糊控制抑振,利用电阻应变传感器检测机械臂振动信息,经动态应变仪采集到计算机系统,根据控制规律进行模糊运算,得到控制电压;再以该电压驱动压电陶瓷片,产生与振动方向相反控制力矩,抑制机械臂柔性变形.实验结果显示,压电抑振效果显著,模糊控制的鲁棒性较高.     

力矩载荷下的柔顺机构2R伪刚体动力学模型

柔顺机构的研究在结构学及运动学方面取得了大量成果,但是在动力学方面的成果却很少。本文首次以柔顺杆为研究对象,建立其在力矩载荷下的2R伪刚体动力学模型,并应用拉格朗日方程推导出动力学方程,进行了动力学响应分析,给出了相应的动态位形图。同时与1R伪刚体动力学模型做比较,从方程、响应曲线等方面分析2R伪刚体动力学模型的特点,表明此模型的优越性。     

柔顺机构中大变形柔性梁的2自由度伪刚体模型

针对柔顺机构中的大变形柔性梁,提出了一种新的伪刚体模型,即"两自由度伪刚体模型"。通过对模型末端倾角的进行参数化近似得出了模型最优特征半径系数,然后应用线性回归方法得到了模型的刚度系数。该模型能精确模拟柔顺机构中大变形柔性梁的变形轨迹和变形角度。最后通过末端轨迹的对比说明了该模型的优越性。     

基于操作刚度的柔性协调机器人的操作性能分析

本文以柔性机器人有限元模型为基础 ,利用抓取的几何微分约束和抓取的力平衡约束 ,通过深入分析柔性机器人协调操作系统在某一静态位形时 ,夹持广义力、被操作负载广义弹性位移、被操作负载所受等效合外力之间的关系 ,在全局工作空间中 ,研究基于系统操作刚度的各种操作特性 ,并通过仿真分析不同基解位形对其的影响。     

柔性冗余度机器人运动规划的新方法——冗余位形法

研究了柔性冗余度机器人的运动规划。在保证机器人实现预定运动任务的条件下,充分利用机器人的冗余特性,提出了冗余位形的新概念以及相应的冗余位形规划策略,通过优化机器人关节初始位形和自运动,大大降低了柔性机器人末端运动误差。给出了空间4R机器人的数值算例,与现有方法比较,该规划方法优势十分明显,取得了新的突破。     

柔性机器人的动态应力计算及疲劳特性分析

为了描述柔性机器人的动态应力状况和疲劳特性,将柔性机器人的动态应力计算与疲劳特性分析相结合,形成一种柔性机器人动态应力疲劳分析方法。分析了柔性机器人杆件的弹性变形与弹性位移的关系,计算了杆件的弹性变形及动态应力,通过计算杆件动态应力造成的疲劳损伤,预测其疲劳寿命,并根据疲劳强度计算杆件的工作安全系数。以柔性平面3-RRR并联机器人为例,说明杆件的动态应力计算和疲劳特性分析对动力学分析和设计的重要意义。     

近似柔顺常力机构的研制及其实验研究

研制了一种柔顺常力滑块机构,在不同输入范围、不同运动速度、不同初始角度下,对机构滑块末端所受的压力进行了实验研究,从实验的角度研究了柔顺常力滑块机构的动力学特性.     

弹性连杆机构振动控制研究综述

综述了弹性连杆机构振动控制的研究现状,对被动控制、主动控制及混合控制等减振方法进行了深入分析,指出了亟待解决的关键问题,展望了该领域今后的研究方向。