六自由度经济型工业机器人设计与运动学分析

设计了一种六自由度经济型工业机器人,从经济性考虑,完成了驱动电机、减速器及控制器的选型和各关节的结构设计,在保证性能要求的情况下降低了机器人的成本。根据D-H方法建立机器人的运动学数学模型,得出机器人末端点的运动方程,在Matlab环境下,采用蒙特卡洛法求出机器人的工作空间点云图,运用Robotics Toolbox对该机器人进行仿真建模,并进行了实例仿真。通过仿真结果分析机器人的运动情况,验证了运动学算法的正确性,符合预期的设计目标,为机器人轨迹规划和控制的研究提供了可靠的依据。     

六自由度并联机器人的运动学分析与仿真

基于动平台和定平台之间的矢量关系,推导出三杆六自由度并联机器人的运动学逆方程,并进一步分析了驱动杆的速度和加速度,并结合实例进行了计算机仿真。     

一种六自由度上肢康复训练机器人运动学及工作空间仿真分析

针对现有上肢康复训练机器人存在功能集成度低和结构庞杂的缺陷,设计了一种6DOF可穿戴式上肢康复训练机器人。采用SolidWorks构建机器人的三维模型,通过ADAMS/View提供的模型交换接口导入ADAMS中进行运动学仿真。基于D-H表示法建立机器人的正向运动学模型,利用MATLAB软件对机器人进行运动学仿真及工作空间仿真分析。得到机器人末端轨迹仿真曲线与理论曲线一致,检验了机器人运动学方程推理的准确性,工作空间仿真结果说明了该方案的合理性。     

可穿戴式上肢康复机器人运动学计算和仿真

为了满足脑卒中患者日常需求,更好地进行康复训练,设计一款可穿戴式的上肢康复机器人。通过SolidWorks结合人体上肢结构进行整机结构设计,运用MATALB建立起上肢康复机器人的数学模型并进行运动学分析,得出上肢康复机器人各个关节的旋转角度关系,再进行数据验证和可达空间位置分析。验证和分析结果可以满足患者的日常需求。基于五次多项式插值算法对上肢康复机器人进行“取杯子”任务的轨迹规划和模拟仿真,仿真结果满足设定要求,可为患者提供良好的康复训练。同时计算和仿真数据为康复机器人运动控制提供数据支持。     

六足机器人步态仿真与实验研究

针对各应用领域对具有复杂环境适应能力的行走机器人的需要越来越大的现状,从灵活性和稳定性入手设计仿生六足机器人,通过规划机器人的运动步态,分析多自由度在运动过程中的突出优点,并研究不同运动步态下各转动关节的转矩随时间的变化关系,将软件模拟和样机测试所得数据相互参照,对机器人的实际运动能力进行检测,验证仿生六足机器人结构的合理性和运动的可行性,为仿生六足机器人物理样机的进一步研制提供理论依据。     

7自由度串联机器人运动学分析

为了保证机器人运动角度精确,以此研究7自由度串联机器人的运动学特性,对其进行正向运动学和逆向运动学的分析。首先,通过旋量理论方法建立该7自由度串联机器人的正向运动学方程。其次,在应用旋量理论得到正向运动学方程的基础上,通过将几何法和位姿分离法两种方法结合用来求解机器人的逆解。最后,将结果在Adams/MATLAB联合仿真进行验证,求解逆解方法的正确性,经过仿真得到运动学角度函数变化曲线以及关节角度变化值,与理论所得到的角度值进行比较分析,结果验证了该方法的有效性和正确性,表明该方法具有精度高、运算量小的特点。     

六自由度机器人避障问题的MATLAB仿真

针对六自由度机器人的避障问题提出了随机避障的数学模型,该模型具有简单高效且具通用性.利用MATLAB进行模拟仿真,建立了可视化平台.模拟结果表明利用随机避障模型能够有效地实现避障.     

六自由度机器人离线编程系统的运动学研究

针对KUKA-KR210机器人,从离线编程系统开发的角度对其进行运动学分析。通过D-H方法建立机器人坐标系,给出机器人末端执行器的齐次矩阵,确定末端执行器位置与姿态;推导了KUKA-KR210机器人逆运动学解析解;分析其工作空间内的奇异问题并从逆解的角度对可达性进行判断,基于此给出逆解多重解的最优选择算法。最后通过仿真实验验证了离线编程系统运动学算法的正确性,为机器人的离线编程系统的研究与开发提供参考。     

六自由度并联机器人运动学分析和计算

六自由度并联机器人的运动学分析是确定系统结构参数、作动器结构形式及其运动参数、选择伺服阀、确定系统流量的前提。本文根据并联机器人机构学原理，建立了系统运动的物理模型和数学模型，应用矩阵分析方法，完成了运动学分析和计算。文中最后以教学实验台为例，详细地论述了运动学的分析和计算方法，并根据计算结果，得到了作动器的行程、速度和加速度在不同运动姿态时的变化规律。     

弧焊机器人运动学仿真软件的设计与开发

为提高焊缝跟踪的效率,降低焊接成本,开展了弧焊机器人运动学仿真的研究.本实验室中机器人为六自由度的弧焊机器人,应用Pro/engineer软件进行机器人单体建模,建成七个单体,然后导入到VRML中进行组合移动,在VRML中每个单体作为一个结点.在MATLAB环境下制作软件界面,运动角度及位置的精确移动也采用MATLAB进行矩阵运算,利用D-H方法和代数法求解机器人的运动学的正解及逆解问题.结合VRML和MATLAB,开发出高效低成本的弧焊机器人的运动学仿真软件.     

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。     

基于MATLAB的手臂康复机器人仿真研究

手臂康复机器人通过牵引患肢按规定轨迹运动,以锻炼肌肉、恢复运动功能,实现手臂康复训练.该机器人采用极坐标形式,由电机驱动各关节协调控制实现手臂的平面运动,该机器人可以在水平面和垂直面进行手臂运动锻炼.建立了基于MATLAB的手臂康复机器人控制模型,基于虚拟现实技术进行了仿真,仿真结果说明系统达到了预期效果.     

铁路货车摘钩机器人的动力学分析与仿真

针对编组站驼峰摘钩问题,设计一种三自由度行走式摘钩机器人.在上关节处建立各连杆的坐标系,用D-H参数法推导出机器人的运动学方程,同时用拉格朗日法建立机器人的动力学方程.在Pro/E软件中建立摘钩机器人的三维模型,并将其导入ADAMS软件进行动力学仿真,得到摘钩机器人各关节的力/力矩-时间曲线.与理论计算结果进行对比,表明所建立的摘钩机器人的动力学方程是正确的,进而说明该摘钩机器人的结构可行.     

六自由度医用摆位机器人机构设计与研究

针对固定束重离子治疗室精确放疗需求,设计了一种六自由度医用摆位机器人,提出其机构设计方案,并建立虚拟样机模型。避免利用传统Denavit-Hartenberg(D-H)参数法对机器人进行运动学建模时的缺陷,引入了一种基于李群刚体运动特殊欧式群和旋量理论构建摆位机器人运动学模型的方法;基于所建立的运动学模型,对医用摆位机器人机构件碰撞干涉、工作空间、束流辐照范围进行仿真研究。结果表明:所设计的六自由度医用摆位机器人能满足在连续空间内精确运动和定位的条件,且能很好地满足较大范围内多方向束流辐照的需求。     

便携式四轮履机器人的设计与仿真

提出了一种新型地面机器人,并详细阐述了该机器人的工作原理和设计方案,使用 Solid Edge进行三维建模、运动仿真.该机器人结合了履带和轮两种行进机构的优点,具有很好的地面自适应性,越障能力强,结构稳定可靠.     

管道全位置焊接机器人结构设计与分析

针对长输油气管道焊接效率低、劳动强度大和焊接质量不稳定的问题,研制了一种管道全位置焊接机器人。根据野外施工特点,采用模块化设计方法,确定了焊接机器人结构,主要包括行走机构、焊炬调节机构和送丝系统三部分,并对其结构特点和工作原理进行了分析。根据机械模型建立了机器人的运动学方程,进行了仿真和试验研究,仿真结果表明：该机器人可以完成对应壁厚钢管的焊接,且焊接质量良好。