六自由度Delta机器人运动学分析

对六自由度Delta机器人的结构特点进行了简单介绍,根据其结构特点将六自由度Delta机器人拆分为三自由度Delta并联机器人和串联摆角头两部分,先分别对并联和串联两部分机构进行单独的运动学分析建立运动学模型并求解,然后将这两部分进行耦合建立了整体的运动学模型并最终求得六自由度Delta机器人正逆运动学的解。     

并联机器人的奇异性分析方法探究

为了满足各行各业对机器人的广泛需求,人们在大力发展串联机器人的同时,提出并联机器人的概念。传统并联机器人普遍存在着奇异性的缺点,导致机器人机构的不稳定与不可控,导致机器人在使用时出现安全性问题,不利于并联机器人的推广应用。因此,有必要对并联机构的奇异性做更深入的研究,以减少和消除奇异性的影响,提高并联机器人的性能,促进并联机器人的实用化和产品化的发展。     

并联机器人的特点及应用分析

通过与传统的串联机器人的比较,分析了并联机器人的特点。介绍了并联机器人在运动模拟器、并联机床、工业机器人、微动机构、医用机器人、操作器方面的应用,指出了并联机器人研究面临的几个主要问题。     

平凡里开拓的不凡路——访天津大学教授、变胞机构理论创始人戴建生

小时候看科幻片,那神奇的机器人的形象至今记忆如新.我们都希望在某个时候,机器人也能够拥有象人类一样灵巧的手.如今,这个理想正在逐渐变成现实.变胞机构的发明,使机器人的手能够自由完成各种复杂的工作.最近,本刊记者采访了变胞机构理论的创始人,天津大学中英欧机构学与机器人学中心(SEMAR)主任戴建生教授. 戴建生教授长期从事机构学及机器人学研究工作,研究变胞机构和可重构机构的工作.他开辟了国际机构学和机器人学研究的新方向和新领域,在机构学及机器人学领域取得了丰硕的研究成果,对国际机构学和机器人学学术界产生了重要的影响和引领作用,享有很高的国际声誉. 走进神奇的变胞世界 变胞机构是戴建生教授于1998年首次提出的,目前已成为机构学领域的研究热点之一.1999年,戴建生教授与张启先院士一起将变胞机构的研究引入中国.二人借鉴生物学中细胞组合,变形和再生的类似现象,将其中文名称命名为"变胞机构".经过国内外机构学者十余年的研究,变胞机构的研究取得了丰硕的成果,开辟了机构学研究的一个新方向——机构的可重构性,并衍伸到可重构机器人,变胞机构学成为了机构学的一个独立分支,形成了变胞机构学的理论体系,变胞机构的实际应用也取得了初步成果.     

基于平稳性的六自由度三维扫描机器人设计研究

本文研究的主要对象是基于平稳性的六自由度三维扫描机器人,并从六自由度机器人的移动和扫描两个方面展开研究,设计出了能将移动和自动扫描合二为一的机器人。首先对目前国内外的三维激光扫描技术研究状况和发展趋势进行了分析,而后又对所研究的基于平稳性的六自由度三维扫描机器人就移动和扫描两方面进行研究阐述。六自由度三维扫描机器人是以6-PUS并联机构为机械主体,youbot运动平台为底座,构成一个具有六个自由度的多功能可拆换式装卡台。通过六自由度机构平台能够实现扫描仪的自由移动。针对扫描这一方面,采用三维激光扫描仪来对复杂零件进行扫描成型。     

并联机构的研究

并联机构是一种新型机构,具有传统串联机构无法比拟的优点,是串联机构的补充和扩展,对机床技术和机器人技术具有重要的作用.该文介绍它的研究目的意义,国内外研究现状,存在问题,在对国内外典型并联机床样机的工作原理分析的基础上,指出目前并联机构研究中所面临的主要问题,并对并联机构的研究发展方向进行了展望.     

基于RecurDyn的双SCARA机器人动力学分析

提出一种可用于微小零部件装配作业的新的双SCARA并联机器人,其有三个自由度:两个平动和一个转动。利用参数化三维建模软件UG对双SCARA并联机器人进行三维实体建模,同时将模型导入Recurdyn仿真软件,构建双SCARA并联机器人的虚拟样机。通过设置相应的仿真环境和仿真参数进行仿真分析,得出机器人各个关节的驱动力矩随时间变化的曲线,为该并联机器人的控制问题和机构优化提供技术基础。     

Stewart型六自由度并联机构控制

本文对Stewart型六自由度并联机构的控制步骤进行了描述,提出了一种六自由度并联机构的控制方法.其结构简洁,可靠性高,具有一定的工程实用价值,并且广泛适用于各领域Stewart 型六自由度并联机构的控制.     

基于模糊集理论的多杆机构轨迹优化综合

根据平面五杆机构综合所存在的不足,提出了在设计中考虑各设计变量、约束条件的模糊性的优化方案,使从动件在原动件的一定条件运动下能够按既定规律运动,以两自由度五杆机构综合为例,建立目标函数、并给出了优化方法和结果分析。     

基于BP神经网络的并联机器人位姿分析

并联机器人运动学正解是一个重要而且难以解决的问题，本文应用BP神经网络对并联机器人的位姿反解进行学习。进而求得机器人的位姿正解问题．并对并联机器人的典型机构Steward平台进行了仿真计算。用实例去验证．结果表明，能够满足一般应用的精度要求，验证了该方法的有效性和可行性。     

日本服务机器人:“产学官”协同创新实践模式研究

服务机器人产业是日本的战略性新兴产业,一直拥有着强劲的国际竞争力。以下一代日本服务机器人核心技术RT中间件(robot technology middleware)为例,通过构建"产学官"协同创新模型,考察日本发展下一代服务机器人在知识创造、技术创新及培养人才方面的创新实践。研究表明,日本下一代服务机器人的发展,在产品设计上选择模块化产品架构,新能源产业技术综合开发机构(NEDO)为RT中间件的研发打造开放性创新平台,整合"产""学""官"的相关知识,通过"产学官"协同创新模式研发出RT中间件,并通过采取RT中间件源代码开放和标准化策略,进而推进服务机器人核心技术在国内外市场应用,同时重视相关人才培育。鉴于中国机器人产业"高端产业低端化"现状,结合日本培育服务机器人产业的经验,对中国机器人产业发展提出重构产业创新平台、加强人才培育等对策建议。     

基于ANSYS的3-RRR柔顺并联机构的特性分析

为了研究3-RRR柔顺并联机构的性能,分别对其刚度、运动学、温度影响分析、模态分析和谐响应分析。采用有限元软件ANSYS对其特性进行比较分析,分析结果可得如下结论：机构能实现3个自由度运动,并且各个输入端对输出位移的影响不同;温度对机构的输出位移有较大影响,而且温度对其输出位移的关系是线性的;从机构的前3阶振型可知,机构能实现3自由度运动;从谐响应分析结果可知,输出位移都是在接近于固有频率的地方有最大值,但不同输入端在不同频率段对各个方向位移作用不同。     

关于并联机床工件安装位置的计算分析

并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的,是近年才出现的一种新概念机床,它是并联机器人机构与机床结合的产物,是空间机构学、机械制造、数控技术、计算机软硬技术和CAD/CAM技术高度结合的高科技产品。但由于其结构及工作空间非常复杂,在使用它加工工件时,极有可能发生机床零件间的自己干涉及机床与工件的干涉。本文以通用CAM软件输出的刀具轨迹为基础,提出了缩短检查干涉时间的检查点文件的组成方式,并通过调整工件的安装位置来回避可能发生的各种干涉,提出了检验该工件能否进行加工以及可加工时工件最佳安装位置的计算方法。     

混合驱动五杆机构的奇异性和运动分析

混合输入五杆机构是最简单的并联机器人,利用混合输入五杆机构的Jacobian矩阵,推导出两种类型的奇异性条件,即Jaeobian矩阵行列式为0和∞。通过建立数学模型进行角位移,角速度,角加速度的分析,最后利用VB进行运动仿真,验证了机构的存在性和数学模型的正确性。     

中国科学院1999年度科技进步奖特等奖及一等奖项目简介

特等奖 (1项 )工业机器人研究开发及工程应用完成单位 :沈阳自动化研究所机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段 ,它在提升企业技术水平、提高产品质量和生产效率、实现文明生产等方面皆具有重大作用。沈阳自动化所相继开发出了具有自主产权的系列机器人控制器 ,从二自由度到六自由度不同结构的机器人操作机以及系列周边设备 ,并具备了大型机器人工程的设计、开发能力 ,填补了多项国家空白 ,创造了中国机器人发展史上的 18项第一 ,取得了几十项专利 ,其技术水平在国内处于领先地位 ,并达到世界先进水平。在机器人应用工程研究…     

国际机构对中国环境管理的影响及我国的对策

伴随着经济和社会的快速发展,我国生态环境承受了巨大的压力,环境管理问题也成为社会讨论的热点问题.国际机构在中国环境管理中扮演了重要的角色,并取得了一定程度上的管理权.由于联合国的影响,中国制订了环境保护的基本法律,建立了政府的环境保护机构,并宣布了<中国21世纪议程>;世界贸易组织则对中国环境保护法的实施有所影响.但是我国的环境管理仍未达到国际社会所预期的水平,所以我国应进一步利用国际机构的力量,逐步推动我国企业符合环境管理的要求,争取国际机构的资金和技术支持并努力在国际机构中扮演更重要的角色.     

陈焱:“可动”的心 “可展”的梦

可展结构、重构机构、折纸结构,这三个看似不相关的领域,却在一位牛津大学女博士十余年的研究中得到了统一。她就是天津大学机械工程学院的陈焱教授,一位出类拔萃的海归女青年科学家。从专业角度,陈焱博士将她的研究领域概括为"可动机构"——以机构运动学为核心,研究可展结构、重构机构、折叠结构的基础理论及其在航空航天结构、机器人、轻质结构和医疗微结构中的工程应用,这是     

六自由度磨骨机器人磨头装夹设计

近些年来,随着电脑的频繁使用和智能手机的出现,颈椎病频发,颈椎间盘置换手术越来越多,然而传统的人工颈椎间盘置换手术有许多问题,例如手术精度不足、手术辐射过多、医生工作强度大等等问题。六自由度磨骨并联机器人的产生解决了这一问题,不仅提高了手术精度,减少了辐射,还减轻了医生的工作强度。在六自由度磨骨并联机器人中有一关键结构,那就是磨头部分。由于其磨头部分与人体直接接触,因此磨头的安装牢固就显得极为其重要,为避免磨头装夹部分不牢固影响手术以及方便更换不同型号磨头,特进行磨头装夹部分设计。本设计提出了六自由度磨骨机器人磨头装夹设计部分的各部分名称、结构原理、结构要点及设计结论。     

助行训练机器人腿部外骨骼机构的建模与研究

作为一种帮助偏瘫、中风等行走困难患者恢复健康的助行训练机器人,它的腿部结构尤为重要,本文通过对正常人行走腿部关节自由度的分析,提出一种单自由度的腿部外骨骼机构,并进行正逆运动学分析,在Mathb/Simulink环境下进行了仿真分析,结果表明,可以实现对腿部机构的运动控制。     

机械制造专家——黄田

"让中国在世界科技前沿占有一席之地,是每个中国科技工作者义不容辞的责任."这是黄田教授对事业追求的目标,也是对自己的要求. 1998、1999、2000年三次赴英国Warwick大学进行短期讲学与合作研究,广泛的国际交流使他对世界机械行业科技前沿有了深刻的了解,强烈的民族自尊心使他谢绝了国外的高新聘用,毅然回国;浓厚的基础理论和广博的专业知识使他具备了冲击世界科技前沿的能力.从1995年开始,黄田同志带领科研组在国内率先开展了并联构型制造装备的设计理论、关键技术和样机制造的工作.几年来,他们克服了难以胜数的困难和挫折,在国家"863"CIMS主题资助下,1997年研制成功我国第一台大型Stewart平台型镗铣类并联机床原型样机,1998年通过国家教育部鉴定,达到国际先进水平,并且部分理论成为国际首创,获1999年度教育部科技进步二等奖.1998年以来,他主持完成了国家自然科学基金(被国家基金委评为特优资助项目)、教育部博士学科点专项基金、天津市"九五"重点科技攻关和天津大学"211"工程跨世纪标志性成果等项目,并取得了突破性进展,研制成功了我国第一台三轴镗铣类并联机床产品化样机.该机床于1999年10月在北京举办的国际机床展览会上参展,引起轰动,被认为是本届展览会国产机床高新技术产品中六项有突破性的成果之一.据业内权威人士评价,该机床已达到实用化水平,这在世界范围内还属少数.此项成果于2000年3月通过天津市科委专家鉴定,达到国际领先水平.此外,他还主持完成了国家"863"发展计划CIMS主题资助项目,研制成功我国第一台基于球面并联机构的新型数控回转台,通过"863"专家组验收,得到国内外同行的高度评价.在理论研究工作方面,黄田同志带领科研组利用微分几何、矩阵奇异值分解等理论,在并联机器人/机床工作空间边界的解析解法、尺度综合、精度预估与综合、运动学标定与误差补偿,机床结构动静刚度设计等方面取得一系列突破性成果,形成一套系统完整并独具特色的理论研究体系.