一种含移动副机器人的工作灵活性分析方法

本文结合一种常用工业机器人的结构形式,对决定其工作灵活性的工作角范围问题进行了研究,得出了工作角范围的简便求解方法。这种方法的特点是将复杂的空间机构问题转化为平面机构问题来求解,从而可方便地求出机器人在任意工作点处的工作角变化范围。     

关于6-SPS并联机器人机构工作空间的研究

提出用数值分析与优化相结合的方法对6-SPS并联机器人机构的工作空间进行研究.根据该机构的特点和应用需要,把上平台中心可达范围分别定义为定姿态可达空间和工作空间两类.对于给定结构参数的6-SPS机构,在确定工作空间的最高点和最低点后,即可快速计算出其工作空间的边界.考察了结构参数对工作空间的影响,得出一些规律性变化关系.这些结果可以用来确定6-SPS并联机器人机构的实际结构参数。     

棉花异性纤维分拣机器人总体结构的优化设计

针对棉花分拣的具体情况,依据机器人的机构选型原则,对棉花分拣机器人进行了机构选型设计,提出了一种具有整体升降和小臂伸缩功能的五自由度串联关节型棉花分拣机械手.基于棉花的分布空间,利用几何法对机械手末端轨迹进行模拟,得出机械手工作空间主剖面的面积组成,由此确定了机器人机构参数的取值范围,并建立优化模型,得到了机器人机构参数的优化解.     

一种新型SCARA机器人运动学分析及仿真

针对传统SCARA机器人末端操作的局限性问题,设计了一种新型SCARA机器人,通过改进SCARA机器人末端结构来增强传统机构的灵巧性。应用旋量理论建立了运动学模型,并进行了正运动学求解,得到各关节运动与末端位置的关系。根据杆长条件和关节运动范围,求解了机器人的工作空间。最后,应用ADAMS建立虚拟样机模型,探究该新型机构在特定运动区域内的工作路径,并将其可达空间与传统SCARA机器人对比,证明了该机器人可增强传统机构的灵巧性,并求得精细操作范围。该机器人可解决多角度操作问题,为工业生产中的复杂作业提供参考。     

并联式踝关节康复机器人研究

针对目前踝关节康复机器人不同程度地存在机构自由度冗余、机构复杂、控制难度较大等问题,采用了一种3-RUPS/S型并联机构用以实现踝关节康复运动.对康复机器人机构进行设计,采用D-H法对机构的位置反解进行分析,得到其驱动杆长随姿态角度的变化关系.利用数值解析法进行位置正解分析,并结合电动推杆的电位器数据及姿态传感器检测的动平台姿态角的变化信息实施康复机器人样机的控制.实验结果表明,踝关节康复机器人能够带动踝关节进行康复训练,满足人体踝关节的运动需求.     

焊接视觉跟踪机器人数学建模和工作空间分析

摘要： 针对大构件相贯线型空间焊缝的视觉跟踪方法,设计并制造了8自由度焊接视觉跟踪机器人.描述了一种空间机器人建模方法,主要思路为将移动坐标系从绝对坐标系原点,顺着关节机构移动到机器人末端工作点,运用此法对机器人进行数学建模并仿真,得到机器人运动学正解,运用数值法对机器人进行工作空间分析,得到工作空间三维图和侧向剖面图.仿真结果证明数学建模方法的有效性,空间分析结果表明本机构工作空间无空洞,工作范围符合设计要求.最后用物理样机对空间曲线型焊缝进行运动跟踪实验验证.     

一种基于3-RSS/S并联机构的踝关节康复机器人

提出了一种用于踩关节康复的康复训练机器人，该机器人采用3-RSS／S并联机构，具有3个转动自由度，可以帮助患者进行多种复合运动的康复训练；本文对基于3-RSS／S并联机构的踩关节康复机器人的自由度，工作空间和运动进行了分析，并且给出了工作空间范围和运动曲线。     

基于粒子群算法的并联机器人 输出力矩优化与仿真

针对当前平面机构3自由度RRR(3-RRR)并联机器人运动输出力矩值变化范围大、机构运动不平稳等问题,以输出力矩值最小化为目标对运动机构3-RRR进行相关尺寸优化.构造了机构3-RRR动力学模型,给出了机构3-RRR的8种工作模式,简化机构模型并推导逆运动学方程式.采用粒子群算法对机构3-RRR横截面半径、连杆质量及平台质量进行优化.机构3-RRR末端执行器选择PID方案,通过MATLAB软件对优化后的机构3-RRR的8种工作模式输出力矩值进行仿真,并且与优化前形成对比.仿真显示,优化后的机构3-RRR的8种工作模式输出力矩值变化范围比优化前小,整体波动很小,运动平稳.采用粒子群算法能够减小机构3-RRR的输出力矩值,保证机构运动平稳性.     

球坐标式3自由度并联机器人机构的运动学设计

研究一种球坐标式3自由度并联机器人机构的运动学设计,包括运动学反解、速度、考虑铰链转动范围和干涉等条件下的工作空间,和结构参数对工作空间的影响以及灵巧性能指标及其在保角变换平面上的分布特性,这些分析结果和结论对并联机器人机构的设计、轨迹规划和控制等有重要的指导意义.并联机构在并联机床、坐标测量机构和工业机器人等领域有广阔的应用前景.     

2-RRC-SPS并联机器人工作空间的研究

提出了一种并联机器人工作空间分析的解析方法,该方法以曲面分析为基础,结合并联机器人的运动特性,得到了并联机器人工作空间边界曲面的方程.以2-RRC-SPS并联机器人为例,分析计算了其工作空间.在此基础上,描绘出了并联机器人工作空间边界曲面及截面视图.分析结果表明2-RRC-SPS并联机器人的理论工作空间是一个不规则的实心球体,该机构具有几何形状规则的作业空间,是一种较为理想的能实现三维移动操作的并联机构选型,获得的结果可应用于该并联机构的设计之中.     

Hamming距离下的最短路逆问题

针对Hamming距离下的最短路逆问题,分析了最优解的性质,给出并证明了问题存在可行解的充分必要条件;利用把背包问题的实例多项式归约到该问题的实例,证明了该问题为NP困难的,为设计该类问题的近似算法提供了理论依据.     

最大独立集问题的表面计算模型

DNA计算是解决一类难于计算问题的一种新方法,最大独立集问题是一个著名的NP完全问题,最大团问题及最小覆盖问题等价于最大独立集问题。本文中,我们尝试将最大独立集转化为0-1规化问题,利用0-1规化问题的表面计算模型求解最大独立集。本文充分说明了NP-完全问题可以相互转化的性质。     

CVRP中二维装载问题的研究

二维载重量限制的VRP（2L-CVRP）问题是一种新的组合优化问题,是VRP问题的一个现实延伸。2L-CVRP问题中包含了物流配送中的两个子问题：装载问题和路由选择问题。很多VRP的研究,往往只致力于在路由选择方面进行优化,而忽略装载问题。针对这个问题,本文阐述了三种常用的装载算法,通过提高车辆装载率,减少车辆数目,从而降低成本。最后给出了三种算法的实验对比。     

M-O模型的拟合优度检验

针对在软件可靠性中广泛使用的M-O模型,考虑了如何判定其是否适合特定的软件系统的问题.首先将该问题转化成了统计中的拟合优度检验问题,然后为该检验问题提出了一个合理的检验统计量,证明了统计量的渐近正态性,并给出了检验的拒绝域.     

证券组合模型系数的凸二次规划求解方法

证券组合问题是二次规划问题,在证券组合模型中的协方差矩阵为正定的条件下,利用矩阵理论将其转化为等价的无约束优化问题.并且建立了原问题的K-T点与等价无约束问题的稳定点之间的关系.为证券组合投资的最优化提供科学依据和有效的计算方法.     

一类热传导反问题中边界温度场的重建算法

给出了一类二维热传导方程反问题中边界温度场的重建算法。首先将反问题归结为一泛函极小化问题;然后通过对未知边界的有限维逼近,将反问题分解成一系适定的热传导方程正问题;最后根据偏微分方程线性问题的叠加原理,将泛函极小化问题离散为线性代数方程组,再应用Tikhonov正则化方法求解线性代数方程组,从而获得边界温度场的数值解。数值算例表明了本文的算法是有效的,且具有较强的稳定性。     

一类自由边界问题的正则性研究

研究一类自由边界问题的正则性,通过函数变换,把原来的自由边界问题转化成新的自由边界问题,通过求解新的自由边界问题,相应的自由边界的光滑性得到提高．     

L_1正则化问题的对偶性理论

L1正则化问题是一个非光滑的无约束最优化问题,在变量选择,数据压缩和图像处理等领域有广泛的应用。给出了L1问题最优解存在的新的必要条件和充分条件,利用这些条件构造出L1正则化问题的一个MondWeir型对偶问题,最后给出了相应的弱对偶定理和强对偶定理。     

求解带均衡约束多目标规划问题的一种方法

讨论约束是非线性不等式和变分不等式的多目标规划问 题（简记为VPEC问题）, 即目标为多个均衡约束的数学规划. 给出了多目标VPEC问题的最优 性必要和充分条件, 利用充分性条件将多目标VPEC问题转化为一个与之等价的一般形式的约 束优化问题, 并建立了求解此问题的l₁罚函数方法.