基于ADAMS的装载机工作装置动态仿真与力学分析

本文通过参数化设计软件Pro/E建立了某型装载机工作装置三维模型,并利用仿真分析软件ADAMS对其作业工况进行了动态仿真和力学仿真分析,得到运动仿真包络图、铲斗质心位置曲线图、油缸速度、加速度曲线图及各铰点的受力曲线图。验证了工作装置模型设计符合产品实际,为产品后续分析、结构优化提供依据。     

基于SolidWorks和ADAMS的注塑机械手运动学仿真

注塑机机械手是一种广泛应用在注塑挤出机上的实现工件取放的一种自动化设备。注塑机机械手一般使用伺服电机进行驱动,因此其取件时的运动速度、加速度等参数成为了机械手运动控制的关键参数。首先在SolidWorks中完成注塑机机械手的三维建模和装配,然后将模型导入ADAMS/View中,进行运动学仿真,得到机械手未端位移和速度的分析曲线,为实际的机械手控制提供了重要的参考数据。     

3-PRC并联机构的运动学分析

讨论了具有3平移自由度的3-PRC并联机器人机构的运动分析.基于机构运动约束方程,通过坐标变换证明机构的平移运动规律,给出机构位置逆解的解析表达式;并且建立了3个输出运动参数与3个运动输入参数之间的速度和加速度关系的显示数学模型,得到机构速度、加速度正逆解,且逆解给出2种形式,理论分析及算例仿真表明2种形式解的等价性.     

3-PCR并联机器人机构的运动学分析

对一种新型的空间三平移并联机器人机构进行了运动学研究。基于机器人机构的约束方程,求得该机构的位置反解;使用Bezout消元法得到该机构的位置正解的解析解,并通过实例验证了其正确性;建立了三个输出运动参数与三个输入运动参数之间的速度和加速度关系的数学模型,得到机构速度、加速度正反解;通过算例及仿真对所规划的运动轨迹进行验证。     

自行走直臂式高空作业车连杆尺度优化以改善工作舒适性

通过ADAMS软件建立某自行走直臂式高空作业车连杆机构的参数化模型,在主臂上升过程中,以连杆机构的六个铰点位置作为自变量,以工作平台最大加速度作为优化目标函数进行优化与仿真。仿真结果表明铰点位置优化后使工作平台最大加速度减少87.13%。基于优化结果进行试验验证,试验结果与仿真结果相对误差较小,证明了铰点优化后,将大大减少工作平台最大加速度,从而提高了操作人员的舒适性。     

采用双RBF神经网络控制的机械手末端位姿研究

为了提高并联机械手末端位姿定位精度和数控机床加工精度,采用双径向基函数（RBF）神经网络控制器,并对机械手定位误差进行仿真验证。给出平面并联机械手运动装置简图,分析并联机械手末端运动位置,推导出执行器运动速度和加速度方程式。设计并联机械手双RBF神经网络控制器,采用Matlab软件对并联机械手运动位姿进行仿真,并与单RBF神经网络控制器进行对比。结果显示：在单RBF神经网络控制器作用下,并联机械手横向位移、纵向位移和平台角位移跟踪误差较大;在双RBF神经网络控制器作用下,并联机械手横向位移、纵向位移和平台角位移跟踪误差较小。采用双RBF神经网络控制器,可以提高并联机械手末端位姿定位精度,从而提高数控机床的加工精度。     

运用LMBP神经网络的黄瓜采摘机械手定位误差补偿算法

考虑到黄瓜采摘机械手结构参数的微小偏差可能会对末端定位精度造成较大的影响,因此,利用高精度三坐标测量仪P latinum FaroArm对机械手的结构参数进行了标定,建立了基于修正参数的正运动学模型,在此基础上对理想逆运动学进行误差分析,发现腰关节的角度误差远远大于位置编码器的精度。因此,提出采用LMBP神经网络算法求解修正后的关节角度,并将网络输出与理想逆运动学结合起来,达到补偿机械手定位精度的目的。为了验证算法的可行性,进行了仿真试验,结果表明:LMBP神经网络输出角度误差的最大值约为0.006 rad,能将末端位置误差从10.57mm补偿到3.77mm,大大提高了黄瓜采摘机械手的定位精度。     

并联机械手运动学分析及仿真

提出适合于焊接工作的6-PTS并联机械手,针对该并联机械手的性能、运动学、工作空间等问题进行了较为深入和系统的分析。基于Matlab软件对该机械手进行速度、加速度正逆解运动学分析与仿真,确定运动平台的工作空间并进行仿真。根据仿真结果分析机械手各个关节的运动状态,得到所需的理论数据,并分析该机构主要参数对工作空间的影响。最后进行了腊模加工方式模拟焊枪运动实验。实验结果表明:该机械手运动平台灵活空间较大,可以满足焊接需求。     

水泥装车机械手运动学分析与仿真

针对水泥装载行业的实际需要,设计开发一种袋装水泥自动装车机。提出一种结构简单、驱动部件少、控制容易的装车机械手。介绍了串并混联式的自动装车机整体设计方案和基于并联机构的装车机械手基本结构组成,建立了机械手运动学模型,得出位置、速度及加速度的运动学逆解解析式。在机械手末端运动轨迹规划的基础上,将运动学导入Matlab软件进行运动仿真计算,绘制出机构的位置、速度及加速度的变化曲线,为机械手机构的机械设计和优化、驱动伺服电机的选型提供参考。     

基于影响系数法的平面3RRR并联机构运动求解研究

分析了平面3RRR并联机构的运动结构,得到求解机构运动的位置逆解方程。应用影响系数的直接法写出机构一阶二阶影响系数,得到驱动连杆与动平台之间速度与加速度的映射关系方程。以给定尺寸参数的平面3RRR并联机构为例,分别用MATLAB编程计算和ADAMS软件运动仿真,得到机构运动的位置、速度及加速度曲线。两种运动求解曲线的吻合,证明了运动方程分析的正确性。在可靠的运动速度仿真结果基础上,利用求一阶导得到机构运动的加速度正解。简便可靠的求解过程为其它并联机构运动分析提供方法参考。     

基于ADAMS的多机器人协同焊接相贯线运动学动力学分析

以松下TA1400型六轴工业机器人为研究对象,在ADAMS中建立多机器人协调运动仿真环境。通过设计绘制双贯线的辅助机构,仿真动作设计及仿真脚本编写,对三台机器人协同焊接双贯线进行动力学分析,求取各机器人各关节所需驱动力矩并测量角位移、角速度、角加速度曲线。经与采用末端牵引机器人运动测量的角位移、角速度、角加速度曲线比对分析,验证动力学分析正确性。     

空间3-SPS/S对顶双锥机构的运动学分析

提出了一种能实现空间三维转动的并联机器人机构--空间3-SPS/S对顶双锥机构.该机构的动平台与基座通过移动副和约束分支连接,具有3个SPS驱动分支.位于动平台与基座上的3个球铰中心分别与中间球铰中心构成正三棱锥结构,机构成为由中间球铰连接的对顶双锥机构.这样的结构特点使该机构位置正解得到简化,获得了完全封闭形式的位置、速度、加速度正反解;计算量小,便于运动轨迹规划和驱动力实时控制.该机构可用作机器人的肩、腕、踝等关节,也可用于卫星天线和摄像定位装置.给出了该机构一般输入时工作平台的位置、速度及加速度的对应关系曲线,描述了该机构的运动学特性.     

一种宏微机器人结构

介绍了一种宏微机器人结构,宏运动机器人可以在较大范围内运动,而微珲位机器人具高精度的定位能力,在使用电致伸缩驱动器,柔性铰链和数字调节器的基础上,机器人的能力得以增强。     

基于虚功原理的3-RRPR柔性精密定位工作台动力学分析

为了实现柔性精密操作系统的高频控制,提出一种新型空间柔性并联精密定位工作台系统,该工作台采用多个压电陶瓷驱动方式,通过半圆形凹槽单自由度柔性铰链的弹性变形实现末端执行件3平动自由度的主动调整.根据机构伪刚体模型,采用矢量闭环方法建立其位置、速度以及加速度方程,并结合柔性铰链弹性应变能,采用虚功原理方法进行动力学分析,推...     

面向筒类舱段自动装配的两点定位调姿方法

为解决航天器数字化对接装配中的调姿问题,提出了两点定位调姿法：通过改变对接舱段上2个关键点的位置来实现舱段空间位姿的调整,采用五次多项式轨迹对舱段进行调姿轨迹规划并约束舱段的运动参数,确定舱段合理的调姿时间,保证舱段平稳快速地完成对接任务。该方法简化了调姿算法,采用串联机构即可满足调姿算法要求,避免了多轴协调控制,降低了控制难度。利用ADAMS对所提出的方法进行仿真验证,通过两点定位调姿法调整对接舱段可使其到达目标位姿,位移、速度、加速度轨迹光滑连续,同时满足各边界约束条件,调整后舱段姿态与目标坐标值最大偏差为-0.08 mm,调整过程中最大加速度为10 mm/s2。仿真结果表明,两点定位调姿法可满足筒类舱段数字化装配调姿的精确性、稳定性和高效性要求,有助于实现筒类舱段调姿过程的自动控制。     

工业机器人定位误差补偿方法与实验研究

针对工业机器人绝对定位精度低无法满足实际应用要求,并综合考虑国外机器人控制系统不开放,而无法在控制器里修改运动学参数的问题,提出一种定位误差补偿方法,基于修正的DH模型,利用激光跟踪仪和奇异值分解法识别出运动学参数.通过改变运动学参数重新进行正解运算,所得的新位置赋予机器人,使其运动到目标点,从而提高定位精度.将这种方法应用在STAUBLI TX90XL型工业机器人上进行实际的测量和补偿.实验结果显示,经过补偿可使机器人平均绝对定位精度由1.685 mm提高到0.215 mm,从而表明该方法的有效性.     

基于地磁/惯性算法的行人导航系统设计

设计了基于52单片机为控制器的简易行人导航系统,利用MPU6050运动处理传感器计算实时三轴加速度、速度,采用QMC5883L弱磁通传感器得到实时航向角,这些采集到的数据经过处理即可获取行人的位置数据、行走方向、行走速度,并通过LCD12864将数据显示出来,实现行人位置及运动状态的实时定位。通过对系统实物进行测试,得到了基本的行人导航所需简易信息参数,验证了本设计的正确性。     

全天候移动车间巡检机器人目标定位算法

全天候移动车间巡检机器人移动轨迹复杂,为获取高精度的巡检机器人目标定位结果,提出一种全天候移动车间巡检机器人目标定位算法。优先标定得到移动车间环境的相机,获取相机参数,通过高低纹理匹配完成移动车间环境重建。然后通过相机内外参数将匹配点的图像坐标和世界坐标相关联,以此为依据估计巡检机器人的位姿。最终将得到的移动车间环境地图和周围数据相结合,采用粒子滤波算法对全天候移动车间巡检机器人位置组建的粒子群集合优化处理,通过不断迭代更新,输出目标定位结果。结果表明,所提算法可以有效降低巡检机器人目标定位时间以及联合定位误差,获取准确率更高的目标定位结果。     

焊接机器人操作臂空间路径的数学建模

通过对焊接机器人操作臂关节自由度的位置、速度和加速度的时间历程计算,利用关节空间规划方法逆运动学理论,将运动路径的中间点转换成一系列期望的关节角,推演出经过各中间点并终止于目标点的n个关节的高阶多项式函数,从而获得机器人操作臂在多维空间中所期望的运动模式,为机器人运动仿真和结构设计提供依据。