旋转机器人手臂奇异位形分析

对旋转机器人的机械手臂进行奇异位形分析.首先,运用D-H参数方法构建与该机械手臂对应的坐标系图,并建立相应的运动学模型,进而求得其正运动方程;然后,根据机械臂正运动方程构造与之对应的雅可比矩阵,之后对机械臂进行分析,从而求出该机械手臂所有可能出现奇异状态的情形;最后,运用MATLAB ROBOT TOOLBOX对机械手...     

基于Unity3D反恐排爆机器人虚拟仿真设计

基于虚拟现实技术开发软件对反恐排爆机器人虚拟实验系统进行功能开发,该系统应用于反恐排爆机器人教学,建立D-H机械臂坐标系,实现反恐排爆机器人结构认知、装配操作、工作空间、关节运动控制,实现人机交互,利用D-H参数法建立反恐排爆机器人运动学模型,进行了正、逆运动学求解及轨迹规划。系统有着较好的沉浸性与交互性,能够完成反恐排爆机器人的虚拟实践教学。     

人形机器人在机器人教育活动中的应用

在近期举行的各级各类机器人竞赛中,人形机器人舞蹈大赛逐渐成为社会各界关注的焦点,各大、中、小学校在此项目上的参与度呈现出逐年递增的趋势.如何让人形机器人在教育应用上发挥其应有的作用已成为机器人教育研究的重点和难点. 一、人形机器人的相关研究 人形机器人是具备人类的外形特征和行动能力的智能机器人,可以采用双腿行走的方式,通过手臂和身体的协调完成一些简单的功能,以及通过简单的语言和人类进行交流.与传统的机器人相比,人形机器人具有显著的优势,而且人形机器人以与人近似的形态出现,对人类来说就不会感到特别的陌生,也不会产生排斥心理,更容易被人类所接受,所以人形机器人将可能是未来的日常应用中最重要的智能机器人.     

一种混联机器人运动学分析与仿真研究

为了使工业机器人的位姿改变更加快速、灵活、工作空间更大,对一种六自由度混联机器人进行了三维建模,并根据右手法则建立了机器人各个关节的坐标系,提出了一种几何和反变换相结合的运动学求解方法,对机器人进行正运动学分析和逆运动学分析,在多解选择时,采用就近原则和逐级剔除的方法.这种结构既有旋转关节机器人的灵活性,也有了直线关节机器人的工作空间.最后用Matlab进行数据仿真,机器人在笛卡尔空间运动轨迹平滑稳定,结果证明了方法的可行性.     

六自由度串联机械臂建模与运动学分析

针对实验室自主研发的六自由度串联机械臂,采用标准DH (DenavitHartenberg)法建立机械臂的数学模型,对正逆运动学进行了求解。逆运动学求解中,根据机械臂前3个关节轴相交的特点,采用逆向解耦方法分组求解机械臂的后3个关节变量和前3个关节变量,得到机械臂在非奇异状态下的8组完整解析解;正逆运动学求解过程中,采用设置中间变量的方法代替齐次矩阵连乘,有效缩短了算法的运行时间。最后对正逆运动学求解算法及机械臂的工作空间进行了仿真,验证了运动学算法的有效性及该种构型机械臂的实用性,为后续机械臂的运动规划与实时控制打下了基础。     

基于Robotic的五轴串联机械臂轨迹规划

为实现机器人在生产中运行稳定、轨迹连续且光滑,以五自由度串联机械臂作为研究对象,构建三维模型,根据其D-H参数建立了正逆运动学模型。基于Robotic机器人工具箱,对建立的机械臂模型进行空间直线轨迹和圆轨迹规划,验证可行性。结果显示,有效的轨迹规划可以促使五轴串联机械臂各关节运行平稳,速度无突变,轨迹平滑连续,能够实现正常的生产作业。     

差分粒子群算法在PUMA机器人逆运动学求解中的应用

传统逆运动学求解主要从逆运动学方程出发,基于一定的数学理论推导,不能完全实现计算机程序化,且精度与计算效率较低;为改善这一缺陷,基于机器人正向运动学方程,借助MATLAB工具,使用蒙特卡洛法仿真分析出PUMA560机器人的工作空间,任取一点末端执行器位姿作为逆运动学求解的已知位姿矩阵T,结合差分粒子群仿生智能算法作为逆运动学求解的主要理论算法。将计算出的旋转关节变量[θ1~θ6]代入正运动学方程,得出末端位姿矩阵[T];通过计算分析T与[T]相关角度误差,两矩阵所对应的位置向量与姿态向量误差精度为0.001数量级,完全满足目前机器人定位要求。基于差分粒子群理论的机器人逆运动学求解方法计算收敛速度更快,能高度实现计算机程序化,误差精度高,提高计算效率。     

基于遗传算法的七自由度机器人轨迹规划

针对七自由度串联机器人Robai Cyton Gamma 300轨迹规划问题,采用改进遗传算法规划机器人各关节的运动轨迹。利用D-H表示法建立起机器人末端执行器的位姿与参考坐标系之间的齐次变换矩阵,采用遗传算法优化BP神经网络求解机器人的运动学求逆解。利用5次B样条曲线在关节空间构造机器人各关节随时间变化的运动轨迹。在满足运动学约束条件下,对传统遗传算法在编码方式、遗传算子、交叉概率和变异概率等方面进行改进,对机器人各关节运动轨迹进行时间最优规划。运用Matlab对研究进行了仿真实验。结果表明,经改进遗传算法优化后的机器人运动轨迹时间明显缩短,各关节的角速度、加速度和加加速度曲线连续无突变,从而验证了该方法的有效性。     

餐饮服务机器人的研制

设计了一款应用于餐厅服务领域的餐饮服务机器人。该服务机器人外观为人形结构,腰部可左右旋转,机械手臂为5自由度,身高可以上下调节,以满足不同高度的餐桌需求。该机器人可以为不同餐位点餐、送餐,与客人进行简单对话。手持监控端可以实时监控机器人的运行状态、接受消费者的点餐信息等。     

点焊机器人驱动系统的逆运动学仿真分析

如何确定机器人驱动系统中各轴的运动学与动力学参数是机器人运动学逆解的关键。其传统求解方法需要进行大量的矩阵方程计算,耗时费力,本文以点焊机器人为例给出了一种由ADAMS软件实现的机器人逆运动学求解的仿真分析方法。通过仿真分析,能够便捷地求出各驱动轴的运动曲线,为机器人驱动系统中电机和减速器的选型、系统的运动控制与优化设计提供了依据。     

4自由度示教机械手构型设计与运动分析

设计一个示教用通用型关节式4自由度机械手的三维模型,主要由旋转底座、大臂俯仰关节、小臂俯仰关节、腕部旋转关节构成,通过关节舵机作为驱动装置实现机械手的运动。采用D-H法进行运动建模得出位姿齐次坐标变换矩阵并给出实例,通过Solid Works Motion实现运动算例和动态仿真效果,从而验证运动模型。编程求解机械手工作空间并用末端位置的坐标点阵表示,通过对位姿变换矩阵的运算得到机械手逆运动学方程并求解。     

双机协作工业机器人运动学求解与仿真分析

为了探究多机协作在打磨领域的可行性,以汽车轮毂打磨为应用背景,以2台六自由度工业机器人组成的双机械臂打磨系统为研究对象,运用D-H法建立双机械臂的关节坐标系及其正、逆运动学模型.建立双机械臂关节模型,运用蒙特-卡罗法求出了双机械臂协作工作空间,为后续轮毂打磨轨迹规划提供了理论依据.对建立的正解模型进行仿真验证,在MAT...     

仿生机械臂的结构设计分析

采用拟人法设计了一种五自由度的仿生机械臂,该臂主要采用蜗杆机构与齿轮机构相结合实现机械臂的运动,具有结构简单、运动可靠的优点。采用D-H法建立机构的数学模型,并对仿生机器臂进行了运动学分析。     

自动磨抛系统中工业机器人示教操作过程分析

根据ABB IRB4400机器人结构和D-H运动学模型,分析了ABB六轴工业机器人示教的过程,讨论了机器人示教运动的理论基础,论述了自动磨抛系统的工业机器人运行轨迹与速度、工件坐标与工具坐标等系统参数的设定方法。     

一种冗余并联机器人的运动学及工作空间分析

针对一种平面冗余2-DOF并联机器人,分析了其运动学正解和反解,并在运动学反解的基础上讨论了该机构工作空间的约束条件;提出了运用Matcom将Matlab和VC＋＋结合起来进行混合编程的方法,探讨了并联机构工作空间的形状,并得到基于VC＋＋开发的该并联机器人控制系统;仿真结果表明,该机构具有较好的工作空间,可广泛应用于工业装配机器人、虚拟轴并联机床和多维减振平台等领域。     

高空救援工况下高空作业车运动学研究

通过机器人机构学理论,采用D-H法则,参照既有高空作业车的现有参数,对其进行运动学分析.得到了各参数间的关系,为高空作业车的设计提供理论依据,同时为在不同情况下的实际操作提供理论依据,并为高空作业车的轨迹跟踪与控制等打下基础.     

机器人操作臂逆运动学分析

在很多机器人应用问题中,人们感兴趣的是操作臂末端执行器相对于基础坐标系的空间描述.文章结合实验平台--5DOF操作型机器人,主要用D-H表示法研究了关节变量空间和末端执行器位置和姿态之间的关系,即运动学逆问题.     

五自由度机械臂三维建模与仿真实验平台的构建

利用Z-Y-Z欧拉旋转法对五自由度机械臂进行了正运动学分析和逆运动学的求解,以控制机械臂在关节空间和笛卡尔空间中的运动。为能够简便地验证运动学分析的结果和避免给实体机械臂发送不恰当的指令,以Qt Widgets为开发框架,利用OpenGL图形程序接口建立了五自由度机械臂三维仿真实验平台。该系统能较好地反映机械臂的运动,实时执行目标抓取,对机械臂运动学的研究和教学起到了促进作用。     

基于Unity的制造业自动化生产线数字孪生平台设计

为实现制造业自动化生产线的优化运营,设计了基于Unity的数字孪生平台。首先,利用SolidWorks软件进行三维建模,在Unity平台中按与物理生产线1：1的尺寸比例完成虚拟自动化生产线的搭建;其次,在Unity平台中建立工业机器人数学模型,利用D-H参数表,进行正、逆运动学求解,实现对工业机器人的运动控制;最后,基于Snap7协议实现西门子PLC与Unity平台的数据交互。结果表明,通过数字孪生平台,可以实现生产线全流程的可视化,从而能够更好地了解生产线的运行状态,及时发现问题和解决问题。     

一种井下救援机械臂的运动学仿真分析及实现

针对矿井狭小隧道救援的难题,提出一种六自由度救援机械臂。采用六轮矿难救援机器人平台搭载该机械臂,设计了机械臂的连杆结构形式,利用Denavit-Hartenberg方法建立了该坐标系的六自由度机械臂运动学方程,采用MATLAB对机械臂的运动学模型进行了仿真。仿真结果表明,救援机械臂的连杆结构参数合理,满足稳定运动的运动学要求。