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...     

机械臂控制系统仿真实验设计

利用Matlab/Simulink软件设计机械臂控制系统仿真实验,包括机械臂模型、轨迹规划、逆动力学控制和运动学。以两自由度机械臂为研究对象,根据动力学方程建立机械臂模型。采用5阶多项式进行轨迹规划,并采用逆动力学进行机械臂的控制。通过运动学获取各个关节的位置坐标,动态的显示机械臂的运动过程。该仿真实验能够加深学生对机器人动力学、运动学和控制等理论的理解,有利于培养学生的实际编程能力,激发学生的学习热情。     

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。     

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。     

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。     

柔性关节机械臂的控制及仿真

机械臂的关节柔性是影响机械臂动态精确度和稳定性的重要因素,必须考虑机械臂关节柔性对精度的影响,精确的关节动力学模型是机械臂系统设计、分析和控制的基础。本文以二自由度机械臂为研究对象,运用Lagrange方法建立了考虑关节柔性的动力学方程,并针对单连杆设计Backstepping控制律,同时给出了李雅普洛夫稳定性证明,最后基于simulink进行了仿真,验证了控制器设计的合理性。     

基于PPF算法的柔性机械臂振动主动控制仿真研究

柔性机械臂的振动严重影响其应用效果。因此,要以单关节柔性机械臂为研究对象,使用LabVIEW软件运用PPF的算法进行柔性机械臂的振动控制。文章首先介绍了PPF算法原理,然后详细论述了仿真过程。仿真结果表明,PPF算法能有效控制柔性机械臂的前两阶模态振动。     

柔性机械臂的线性二次型最优振动控制

依据柔性机械臂动力学模型建立了控制模型及状态空间方程的一般形式,并将线性二次型最优理论应用于柔性机械臂的振动控制.介绍了线性二次最优控制中加权矩阵的作用,讨论了加权矩阵对控制系统的影响,依线性二次型最优控制理论,用Matlab数值仿真比较了柔性机械臂的振动控制效果,仿真结果表明,柔性机械臂的弹性振动得到有效抑制.     

基于MATLAB与ROS的机械臂虚实结合实验平台

文章利用MATLAB图形用户界面功能,将机械臂的建模、运动学、动力学、运动控制算法和实时仿真集成到虚拟仿真软件中.并在机械臂仿真实现基础上,通过ROS网页交互功能连接真实机械臂,开发出机械臂远程控制实验平台.最后,通过UR3机械臂的远程控制验证了该实验平台的可行性.以虚拟仿真软件进行机械臂仿真,是对"机器人学"课程理论...     

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。     

机械原理课程设计中机器人机构的动力学建模与仿真

为培养学生的机构分析能力,在机械原理课程设计中对3-PRR并联机器人机构动力学建模分析进行研究。推导出3-PRR并联机构位置反解、速度反解和加速度反解等方程。基于第2类拉格朗日方程建立3-PRR并联机器人机构逆动力学模型,据此求出各驱动关节的驱动力。在空载和负载两种情况下进行数值计算,经过与Adams仿真结果对比分析,验证了动力学建模的正确性。本研究为平面3自由度并联机器人机构运动学建模和动力学建模分析提供了有效的方法,为实物样机的优化设计奠定了理论基础。     

高速抓取并联机器人实验平台运动学建模与分析

提出了一种新型3-RRPaR高速抓取并联机器人结构,对3-RRPaR高速抓取并联机器人实验平台进行运动学建模和分析.介绍了3-RRPaR高速抓取并联机器人实验平台的结构特点,建立了实验平台的运动学正反解模型,并通过Matlab数值计算和ADAMS虚拟样机仿真验证了运动学分析的正确性.     

多自由度关节机械手在教学培训系统中的实践

根据工况要求,利用运动学逆方程求解机械手各关节角.利用Pro/E软件对虚拟样机进行仿真分析,验证了运动学分析的正确性.经编程调试的实践应用结果表明,该机械手完全满足教学培训的要求.     

V带传动的可靠性优化设计

在普通设计的基础上,研究了V带传动的可靠性优化设计.文中以最小体积为目标函数,建立了V带传动的可靠性优化设计的数学模型,并通过Matlab优化工具箱对实例进行了计算.     

并联机器人运动学标定方法综述

运动精度限制了并联机器人的应用,而运动学标定是提高并联机器人运动精度的有效手段。并联机器人的运动学标定方法有三种：传统标定方法、自标定方法和第三类标定方法。这三种标定方法各有特色,在应用这些方法对并联机器人进行运动学标定时需要充分考虑具体机构的特点。     

基于LM算法的机械臂轨迹规划研究

针对提高多关节机械臂轨迹规划精准率和效率的问题,利用Peter Corke开发的robotics-toolbox工具箱在MATLAB上进行机械臂的运动学建模,并设计了一种轨迹规划算法。该算法依托于LM算法,结合逆运动学获取关节角序列位置,在对应相关轨迹的同时,确保关节角速度和加速度曲线连续且光滑。研究结果表明,通过该算法不但可以得到相对稳定的运动曲线,其迭代速度相比传统的梯度下降法,在拟合离散点过程中具有更快的迭代速度。     

中厚板轧机模糊PID控制系统的研究

轧机厚度控制系统是轧机最重要的部分之一。本文利用MATLAB模糊逻辑工具箱,建立了以辊缝位置为被控对象的参数自调节模糊PID厚度自动控制系统模型,对轧机自动控制系统进行模糊PID控制。仿真结果表明：模糊PID控制器控制误差小,适应范围广,可以满足生产要求。模糊PID控制技术为解决厚度自动控制提供一种有效途径,同时也为现代工业自动控制问题提供了新的解决方案。     

6-SPS型并联六坐标测量机位置分析与研究

根据6-SPS并联机构特点,合理地定义了支杆和动平台的方位及位置坐标,研究了6-SPS型并联六坐标测量机运动学正反向求解方法,提出了一种正向数值求解的方法以及正解迭代格式。     

Quantitative measures for assessment of the hydraulic excavator digging efficiency

In this paper, quantitative measures for the assessment of the hydraulic excavator digging efficiency are proposed and developed. The following factors are considered: (a) boundary digging forces allowed for by the stability of an excavator, (b) boundary digging forces enabled by the driving mechanisms of the excavator, (c) factors taking into consideration the digging position in the working range of an excavator, and (d) sign and direction of potential digging resistive force. A corrected digging force is defined and a mathematical model of kinematic chain and drive mechanisms of a five-member excavator configuration was developed comprising: an undercarriage, a rotational platform and an attachment with boom, stick, and bucket. On the basis of the mathematical model of the excavator, software was developed for computation and detailed analysis of the digging forces in the entire workspace of the excavator. By using the developed software, the analysis of boundary digging forces is conducted and the corrected digging force is determined for two models of hydraulic excavators of the same mass (around 17 000 kg) with identical kinematic chain parameters but with different parameters of manipulator driving mechanisms. The results of the analysis show that the proposed set of quantitative measures can be used for assessment of the digging efficiency of existing excavator models and to serve as an optimization criterion in the synthesis of manipulator driving mechanisms of new excavator models.     

Study on One-Dimensional Model of Traffic Flow with Stochastic Deceleration via Lattice Boltzmann Method

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ,ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗｈａｓｂｅｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｗｏｒｋｏｆｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｓｉｎｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓｓｕｃｈａｓｐｈｙｓｉｃｓ,ｍｅｃｈａｎｉｃｓ,ａｐｐｌｉｅｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ,ｅｔｃ .(ｆｏｒｒｅｖｉｅｗｓ,ｃｆ.[1]) .Ａｖａｒｉｅｔｙｏｆｔｒａｆｆｉｃｍｏｄｅｌｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄ ,ｆｏｒｉｎｓｔａ…