一种时间最优关节柔顺的码垛机器人运动规划

针对码垛机器人传统时间最优规划中存在的关节脉动较大、轴间等待等问题,提出了一种基于时间最优关节柔顺的二次轨迹规划方法。以传统规划为预规划,若预规划存在轴间等待,则进行第二步规划:采用三次样条曲线,将预规划所得的S曲线改造成非对称S型曲线;同时,采用线性插值法,根据轴间等待时长实时调整相应关节的加加速度值,直到关节间等待不再发生,从而实现柔顺控制。经实验验证,在不损失工作效率的情况下,该方法可有效降低关节脉动。     

全方位小型足球机器人运动特性分析

全方位小型足球机器人要在车体布局中加上带球、击球和挑球等多种控球机构,这使车体布局不对称问题更加突出,对车体的运动性能造成较大影响。文中就该问题,分别建立三轮和四轮车体运动模型,利用伪逆矩阵反求和MATLAB仿真分析了驱动轮间夹角对车体最大速度和最大加速度性能的影响,并对三轮、四轮车运动性能进行比较,得到车体的最大速度和最大加速度随驱动轮夹角的分布规律,为设计高性能的足球机器人车体提供理论依据。     

一种串联机器人的实时运动仿真

提出一种基于六维计算机输入设备的机器人实时运动仿真方法.六维计算机输入设备采用并联机构原理,将操作块通过六条支链和底座连接,通过探测各个支链上行程开关的开合分布情况,能够准确的判断操作块的三维平移运动和三维旋转运动.给出了将SolidWorks模型导入到VisualC++环境的步骤,以及采用六维计算机输入设备进行实时控制的具体方法.最后分析了一种串联机器人的运动学模型并基于此给出了实时控制的仿真实例.     

机器人作两圆柱相贯线运动的一种轨迹规划方法

针对作两圆柱相贯线运动的机器人提出了一种有效的轨迹规划方法；用作图法完成了空间位姿的描述，减少了因解代数方程而带来的大量计算，使位姿的描述形象、明了；利用运动学方程完成笛卡尔坐标空间与关节坐标空间的相互转换；利用变角速度实现稳定的运动效果；在比较多种插值函数的基础上，对关节变量作了多项式插值；提出了计算算法及具体情况的解决方法，并作了综合分析。     

机器人主动装配的运动规划

本文讨论了机器人主动装配策略。采用自组织特征映照神经网络来识别零件之间相对位姿和接触状态。状态转移图用来引导机器人精运动规划。提出的方法具有并行、快速和简单的优点。     

一种并联机器人轨迹规划算法研究

针对并联机器人工作空间微小线段间拐角处产生的冲击与振动问题,提出一种基于笛卡尔空间与关节空间相结合的机器人联合空间轨迹规划方法。在笛卡尔空间中采用三次非均匀有理B样条曲线对机器人末端执行器复杂的加工轨迹进行插补。为解决笛卡尔空间微小线段间拐角处的切向不连续导致轨迹突变的问题,基于并联机器人逆运动学模型,将笛卡尔空间轨迹规划算法所得插补点映射到关节空间,采取五次均匀B样条曲线进行第二次轨迹插补,平滑并联机器人运动过程中加速度及加加速度突变曲线。并在动力学层面验证所提算法的有效性。仿真结果表明：联合空间轨迹规划策略能使机器人末端执行器较好地改善连续高阶曲率导数的轨迹平滑问题,提高末端跟踪精度。实验结果表明：末端跟踪误差值最大减少21.12%,力矩最大值减少11.65%。     

一种微机器人驱动器的运动试验研究

介绍了微驱动器样机的爬坡能力试验和管道运行试验。试验结果表明,微驱动器样机具有一定的爬坡能力,能够顺利通过直径为19mm的硬质塑料管道;但微驱动器运动状态由于受动载荷的影响,存在不稳定现象。     

基于ROS的工业机器人运动规划

ROS是一个开源的机器人操作系统,能够很好的验证各类运动规划算法。通过对该系统的研究,提出一种以ROS为平台在笛卡尔空间下进行运动规划的方法。首先将工业机器人的三维模型转制为ROS中的URDF格式,完成机器人的初步配置。然后使用Move It!工具添加了使用最小二乘迭代的逆解算法,该方法通用性强,且可得到唯一最优解。对于规划过程中的姿态插补,则采用单位四元数法,该方法有效解决了万向节锁死和旋转不平滑等问题。最后让机器人分别沿着直线和圆弧轨迹进行运动仿真,从实验结果可以看出机器人运动轨迹平滑,表明了此方法的可行性。     

关节型冗余度机器人的运动规划

机器人机构的运动规划是进行机器人智能化设计的重要基础.文章针对关节型冗余度机器人的运动特点,以机器人运动学的理论作为基础,建立了关节型冗余度类机器人机构的运动学模型,并根据机器人机构的尺寸和边界约束条件,分析和确定了机器人各关节点的运动可行区域,运用复合形方法优化筛选出合乎需求的关节点的坐标位置,从而为关节型冗余度机器人的运动学逆解算提供了一种行之有效的优化设计方法.     

从动轮式机器人运动规划的研究

从驱动原理和腿轮结构上来说，从动轮式移动机器人-溜冰机器人同一般轮式机器人有较大不同，它简化了轮式机器人腿轮结构，增加了轮式机器人灵活性和机动性、本文对溜冰机器人的运动步态进行了研究，为今后进一步研究打下了基础。     

一种并联机器人机构运动特性优化研究

针对并联机器人工作空间的最大化,提出一种具有四自由度的并联机器人机构模型,该并联机器人具有几何对称、运动学简单、平移工作空间沿直线导轨方向无限扩展等优点。采用投影法简化位移分析,采用闭环矢量法分析并联机器人机构瞬时运动学特性。通过对雅可比矩阵的秩分析,确定雅可比矩阵的正向奇异构型、逆向奇异构型、组合奇异构型和局部奇异构型,研究具有偏置角的远端平行四边形的局部奇异特性。在工作空间分析的基础上,建立以机构所占最大面积为目标函数的优化模型,并采用遗传算法优化设计参数,结果表明当偏移角为15°时,可达工作空间总体增加了17%。     

桥梁检测机器人运动分析与运动规划研究

针对桥梁检测机器人对于高墩、高厚度桥梁不同部位的便捷检测需求,开展五自由度桥检机器人运动分析与运动规划研究。采用改进型D-H方法进行正向运动学建模,通过解析方法求解两种形式的运动学逆解,推导雅可比矩阵,分析机器人的奇异位型;通过蒙特卡洛方法得到机器人工作空间,确定工作空间可覆盖待检测区域;由连杆力与力矩平衡方程推导各关节受力关系,基于关节负载能力开展运动规划研究。仿真分析结果证明了方法的可行性,说明机器人能够完成预定的工作任务需求。     

一种点位运动快速轨迹规划算法

文章研究一种点位运动控制的轨迹规划快速算法.以三阶SS曲线轨迹为例,首先分析在三阶纯S曲线轨迹条件下,x、vm、am关于tjs的数学方程,然后从一般三阶S曲线轨迹的方程出发,通过将x、vm、am构成纯S曲线轨迹的方法,比较所得tjx、tjv、tja值的大小来判断对tj起限制作用的量,并进一步讨论得出ta和tv的值.由此得出一般三阶S曲线轨迹的四种类型,提出通过比较构成纯S曲线轨迹下的tjx、tjv、tja值而直接得到三阶曲线轨迹切换时间的快速算法.最后通过实验比较验证,文章快速算法明显比一般算法快.     

一种室内自主清扫机器人的路径规划算法

为了降低室内自主清扫机器人的成本,同时达到实用性强、可靠性高的要求,使清扫机器人真正走进家庭,提出一种基于红外传感器的清扫路径规划算法。首先,分析目前现有清扫机器人设计的关键技术和存在的问题;给出本文机器人软硬件结构、传感器布置;详细描述清扫路径规划算法,该算法弥补了少量传感器采集环境信息的不足,使机器人有效判断障碍,进行环境识别,很好地适应未知环境,并且提高了清扫效率和面积。     

一种求解机器人路径规划的智能优化算法

为了解决汽车白车身焊接机器人路径规划不合理的问题,将路径规划问题抽象为TSP问题的数学模型,分析了蚁群算法并将该算法应用于求解该问题.采用Matlab语言时典型的机器人焊接路径规划实例进行编程仿真,结果表明:不仅能够克服早熟现象,而且能够加快收敛速度,可以有效快速解决焊接机器人路径规划问题.     

一种球形滚动机器人纵向运动的控制策略研究

针对一种球形滚动机器人纵向运动的位置控制问题,提出一种基于有限时间滑模干扰观测器和双幂次组合函数趋近律的解耦滑模控制策略。所提出的控制策略不仅可以保证球形机器人的滚动性能,并且能够保持解耦滑模控制律的连续性。设计有限时间滑模干扰观测器对复合不确定性进行在线估计,并在此基础上得出机器人系统平衡摆角的估计。基于所得平衡摆角的估计,分别定义系统的各级滑模变量。借助所设计的有限时间滑模干扰观测器,基于第二级滑模变量和双幂次组合函数趋近律构造解耦滑模控制律。从理论上证明了所提出的控制策略能够确保各级滑模变量收敛至0,仿真实验结果验证了所提出的控制策略的控制性能和鲁棒性。     

一种新的机器人滑模变结构控制

在分析常用的滑模变结构控制的趋近律的基础上,提出了一种新的双幂次趋近律,并应用于机器人的轨迹跟踪控制.仿真实验证明了该方法不仅能够保证趋近运动的快速性,而且极大地削弱了抖振,提高了机器人的抗外界干扰能力.通过与幂次趋近律相比较,该方法能使系统获得更好的动态品质.     

一种具有简单结构的机器人腕力传感器

本文提出了一种机器人六维腕力传感器，传感器具有结构简单，工作可靠的优点，内置放大器方法可以减小环境对有用信号的影响，不同力／力矩与信号之间耦合很小。     

基于时间最优的搬运机器人运动规划

为了提高搬运机器人在码垛过程中的速度和运动平稳性,在其关节空间内,以时间最短为规划目标,采用三次样条曲线对搬运机器人的运动轨迹进行规划,保证其速度,加速度连续;针对搬运机器人的特定的工作方式和特定的机械结构,在传统的PTP运动模式基础上提出一种基于时间最优的规划方法,对机器人整个码垛过程进行再规划。通过实验验证,运动优化后,其码垛速度大大提高。     

一种基于混合策略的排爆机器人目标抓取轨迹规划

一种时间-脉动最优的混合优化策略被用来对排爆机器人目标抓取的轨迹进行规划,以兼顾机械臂运动过程中的平稳性和效率。采用三次样条曲线连接路径点,对路径点之间的运动时间搜索优化抓取轨迹。结果表明:关节空间的轨迹十分平滑,可以减小机械磨损,避免关节速度、加速度的突然变化,控制振动。在工作空间的目标抓取仿真显示,机械臂可以沿着预定路径和策略在预抓取位置调整好姿态,无干涉的接近目标完成抓取任务。