基于ADAMS与MATLAB的一种七自由度机械手轨迹跟踪控制仿真研究

针对多关节机械手轨迹跟踪控制精确的传递函数难以建立的问题,采用ADAMS与MATLAB联合仿真进行七自由度机械手轨迹跟踪控制研究.结果表明:利用PID控制七自由度机械手具有较好的轨迹跟踪特性;利用ADAMS软件建立机械手系统虚拟样机可以取代传统的传递函数作为轨迹跟踪控制系统的被控对象.     

单腿支撑及跑步模式下全关节驱动力矩仿真

传统方法构建的人体动力学仿真模型只能求解整体受力和发力参数,对各个关节驱动作用力矩的求解模型未提及。提出一种基于7连杆模型结构的人体下肢动力学分析模型,引入机械系统动力学分析用的ADAMS软件到人体动力学分析中,求解各种运动模式下人体下肢左右腿各关节驱动作用力矩。对人体运动Lagrange动力学方程式进行优化求解,得出详实的理论分析值和仿真数据,并进行对比分析。仿真实验表明,构建的单腿支撑和跑步运动模型下的人体下肢动力学分析模型,能有效准确地仿真计算出人体下肢全部关节的驱动力矩,仿真结果为分析人体最佳发力模式,指导和优化体育训练具有很好的理论参考价值。     

分层子维空间运动规划的人体上肢运动链建模

人体上肢运动链模型的准确构建和仿真设计是进行虚拟人体运动和控制的关键技术,是实现虚拟人体运动控制和模式识别的理论前提。传统方法采用几何法、解析法等模拟人体上肢运动链模型,无法有效实现人体上肢运动链的高自由度控制模拟,产生后期搜索迟钝效应。提出一种基于分层子维空间运动规划的人体上肢运动链六自由度模型构建方法,构建人体上肢运动的各关节单元,得到上肢结构及运动学模型D-H表示方法,设计上肢运动链位姿变换,基于分层子维空间运动规划方案,得到人体上肢运动链动力学模型方程,采用六自由度全关节分析方法分析上肢运动链各关节单元,实验得出该模型构建能更好模拟人体上肢运动链模型,控制误差较传统方法减小,能有效实现人体上肢运动链的高自由度控制模拟。     

运动链位姿变换坐标系肢体关节旋转助力模型

在对人体运动的分析中,关节旋转是人体运动的关键组成部分,研究肢体关节旋转助力模型提高对运动关节扩展解析能力,提高运动辅助训练水平,传统方法采用基于随机采样运动规划方法,存在对肢体关节的路标点移动路径规划不准确等问题。通过求解运动模式下的肢体全部关节的驱动作用力矩,提出一种运动链位姿变换坐标系下的肢体关节旋转助力模型建立方法。构建一种分层子维空间运动规划概念模型,保持下肢的左右脚和左右腿关节不动,设由腰部和左右手臂构成的运动链位姿变换坐标系,进行运动链位姿变换运动学设计,在运动链位姿变换坐标系下实现对肢体关节旋转助力模型改进设计。仿真结果表明,采用该模型,能有效准确地仿真计算出关节的驱动力矩,对关节力矩控制识别准确率较高,控制精度较高,对肢体受力力矩的计算和跟踪性能较好,有效指导体育训练。     

基于SolidWorks龙门架构机械手的应用分析

研究一种二平动自由度高速、轻型龙门架构机械手的控制技术。针对这类机构的结构特点,估算出主动关节负载惯量随位形变化的规律。在此基础上,并通过计算机仿真预估参数。最后,通过实验验证了参数整定方法的正确性和有效性。     

六自由度工业机械臂动力学建模及仿真

为了研究六自由度工业机械臂的动力学特性,基于拉格朗日方程建立机械臂的动力学理论和仿真模型。分别建立各个构件的转动动能、平动动能和势能方程,进而得到各个构件的拉格朗日因子,通过虚拟样机模型测量对应构件的拉格朗日因子三个组成部分,与相应的模型计算结果进行对比,验证拉格朗日因子的正确性。基于正确的拉格朗日因子和广义多刚体动力学方程,建立最终的机械臂动力学模型,并通过ADAMS动力学仿真验证所建立的模型的正确性。     

巡检机器人机械手运动学分析

正针对具体巡检机器人机械手进行分析,使用DenavitHartenherg法对四自由度机械手建模,利用D-H法建立机械手正运动学模型,并应用Paul代数法基础上,计算分析机械手各关节角与执行器末端的坐标之间的关系,简化逆运动学解的计算方法,同时降低了计算复杂度。     

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。     

六自由度机械臂逆运动学求解

进行了六自由度机械手的正运动学分析和求解,提出了一套求解六自由度机械手逆运动学问题的算法,可以最大限度地降低能耗。首先,根据机械臂的结构特点,建立D-H坐标系,得到正向运动学模型。然后,通过对正向运动学模型可解性的分析,通过矩阵逆乘法得到机械臂逆运动学的完整解析解。然后,采用计算极值的方法用于计算机械臂的运动轨迹的最小能耗。最后,采用实例验证了正向运动学模型和反向运动学解决方案的正确性。     

四轮独立驱动电动汽车电子差速控制研究

对四轮独立驱动电动汽车转向运行学进行分析,建立七自由度转向动力学模型。通过七自由度转向动力学模型,提出了基于滑膜理论的转速转矩协调控制策略。根据滑膜控制器和转矩分配模块计算出车辆在稳定运行状态下四个车轮输出的转矩,再根据测量车辆在稳定状态下转向时的侧偏角分别计算出四个车轮的转速。在单线工况下的仿真结果表明论文设计的控制策略可行性和合理性。