少自由度并联机器人的研究现状

并联机器人是20世纪80年代新兴起的先进技术，它从一出现就受到国内外众多学者的关注。并联机器人技术已经从理论研究走向实际应用，而少自由度并联机器人是近年来并联机器人研究中的一个热点问题。本文综述了少自由度并联机器人国内外研究现状以及关键技术的研究进展，指出少自由度并联机器人理论及应用领域有待深入开展的研究方向。     

少自由度并联机构关键技术与理论研究现状与展望

详细介绍少自由度并联机构的特点、相关基础理论及关键技术的研究现状和进展,根据国内外的研究成果,指出现存的问题,并展望未来的研究热点和发展趋势.     

基于并联原理的两自由度调姿机构创新设计

通常 ,机器人手腕由两个在空间垂直交错的转动副串联而成 ,以实现手爪和被抓取物体的姿态。这种串联手腕操作范围大 ,结构简单 ,实现容易 ,但是运动精度不高 ,承载能力较差 ,不能满足专用精密装配机器人对姿态调整精度和刚度的较高要求。专用精密装配机器人希望在竖直的主轴和手爪之间安装调姿机构 (手腕 ) ,以减小或消除零件被抓取定位产生的姿态倾斜误差。本文以空间并联机构为原型 ,应用创新设计方法 ,设计了一种新型的两自由度调姿机构。1　并联机构并联机构可以严格定义为[1] :上下平台用两个或两个以上分支相连 ,机构具有两个或两个以…     

并联机器人的研究进展与现状(连载)

并联机器人是20世纪80年代新兴起的先进技术，是一类全新的机器人。引起了国际学者的广泛关注。论文根据掌握的大量并联机器人文献，对其构型、运动学、动力学、机构性能和控制策略等几个领域的主要研究成果进行了系统总结，并指出了尚未解决的一些主要问题。     

3-R-RR并联机器人动力学分析

文章基于Lagrange方程导出了3-RRR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-RRR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-RRR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。     

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。     

一种模块化自重构机器人的设计与实现

介绍了一种新的模块化自重构机器人HitMSRII的设计与实现过程,包括机器人模块的机构设计和控制系统的软硬件设计两个部分.HitMSRII在HitMSRI的基础上加入了接触传感器;引入了无线通讯网络;设计了兼具销孔式可靠性和平面式灵活性的新型的模块分离、连接机构;并将控制方式由原来的集中式改为集中式和分布式相结合的方式,使系统能在不增加传感器的情况下自动采集机器人的整体信息.HitMSRII比HitMSRI的体积更小,质量更轻,驱动和通讯能力也更强.     

并联平面平动机器人运动学分析及其仿真

提出了一种具有2个自由度的新型并联平面平动机器人,该机器人的运动平台和静平台之间由2个相同的分支相联系,每一支链都含有2个平行四边形机构,所有运动副均为转动副,其优点是运动副简单、末端为一刚体的平动.本文分析了其位置正、反解,并对其运动进行了模拟仿真.该机器人可广泛应用于切削加工、零件搬运及空间机器人的平动部分等方面.本文的分析结果可用于该机器人的设计、轨迹规划及实时控制中.     

名优茶并联采摘机器人逆向运动学分析

结合并联机构的特点及茶叶采摘技术,创新性地开展了名优茶并联采摘机器人的研究。建立了机器人逆向运动学模型,利用齐次坐标变换计算出机器人运动学逆解;并在给定运动激励下,在MATLAB中绘制出动平台驱动臂的转角曲线。运用Pro/E绘制机器人三维图并导入ADAMS,建立了机器人虚拟样机模型,通过仿真获得驱动臂的转角曲线。上述两种方法的比较结果验证了机器人逆向运动学问题计算的正确性,同时表明了ADAMS仿真结果具有较好的精确性,并在此基础上制作了机器人原理样机。     

两平移一转动并联机器人的控制研究

结合中医传统推拿手法,设计了一种两平移一转动的三自由度的并联机构中医推拿机器人.该机器人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.在硬件控制回路中,采用模块化处理,使得机器人组装简便,可移植性好,便于错误排查.在软件设计时,运用VC 6.0多线程技术,实现了远程实时监控的功能.其控制界面简洁、友善、操作方便,不易出错,符合医用界面的要求.     

六足仿生机器人并联机构雅可比矩阵分析

六足仿生机器人每条腿具有3个转动关节,当三角步态行走时,机体为3-UrRS并联机构。利用螺旋理论和互易积理论分析3条支链对上平台运动产生的约束作用,分析了该机构自由度。在不同的驱动形式下固定驱动关节,分析各支链作用在上平台的约束线簇,建立并联机构的雅克比矩阵。利用ADAMS仿真验证了所求雅可比矩阵的正确性。雅可比矩阵分析对于六足仿生机器人进行可达空间分析、机构尺度综合、路径规划和协调控制都具有重要意义。     

柔索驱动并联机器人的误差分析及其标定仿真

建立了大射电望远镜(Large Radio Telescope-LT)中柔索驱动并联机器人(Wire Driven Parallel Ro-bot-WDPR)系统的末端误差模型,用正向运动学标定方式对LT5m缩比模型的运动学参数做了辨识。首先,建立LT舱索系统的运动学正、逆解模型;接着,在运动学分析的基础上建立了其误差模型,得到影响末端位姿误差的各项参数;最后,对LT5m柔索并联机构的标定过程作了模拟,验证算法的有效性。结果显示该算法收敛性好,忽略测量误差的情况下能够保证运动学参数具有很高的标定精度,从而为提高LT5m模型的控制精度奠定了理论基础。     

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%。     

两平移一转动并联机构奇异位形分析

介绍一种两平移一转动并联机构及其在中医推拿方面的应用,从机构的位置反解出发求出该并联机构的雅可比矩阵,利用雅可比矩阵法系统地讨论了该并联机构的三类奇异位形,为该机构的实际应用提供理论依据。     

六自由度液压并联机器人结构优化设计

一般的六自由度液压并联机器人的正解算法十分复杂。为此,针对6－3型并联液压机器人正运动学提出了快速的数值解法;采用数值方法对此6－3并联机器人的工作空间进行了分析;对液压并联机器人进行优化设计,并设计了一种新型的复合虎克铰,该结构较之传统的球铰具有转动范围大、使用寿命长、易维护等优势。     

三平移并联机器人机构的智能模糊控制研究

目前，有关并联机器人的研究多限于机构学、运动学和动力学方而的研究本文针对一种三平移并联机器人机构，在根据动平台运动要求，基于运动学分析实时求得各支路主动副期望角位移，建立了控制系统模型。设计了一种用于并联机器人轨迹跟踪的模糊控制器，仿真实现了对各支路主动副期望运动轨迹的跟踪。仿真研究结果表明，该控制方案能实现较高精度的快速轨迹跟踪，同时可削弱或避免常规模糊控制中的振荡现象和稳态误差。系统对参数摄动和外界于扰具有较强的鲁棒性。其研究为进一步实现该并联机器人机构的高精度实时控制奠定了基础。     

并联水泥装载机器人运动学研究

针对当今水泥装载行业的实际需要,提出一种自动水泥装载机器人,并设计开发出一种结构简单、驱动部件少、控制简单的并联水泥搬运机器手。介绍了该机器人的整体结构方案,确定该机器人的可行性与实用性。介绍了并联搬运机械手的基本结构组成并计算自由度,验证了该机构运动的确定性,并建立了运动学数学模型,得出其位置、速度及加速度的运动学逆解解析形式。通过运动学分析,为驱动机械手的伺服电机合理选型及机构的设计和进一步优化提供了参考。