仿人机械手设计

通过人手运动学和解剖学分析,建立了仿人机械手运动学模型,分析了机械手的力学性能,设计出一个最大抓取力为341.43 N的仿人五指机器手;仿人机器手采用了气动驱动方式,利用曲柄连杆机构实现了机械手各关节的弯曲功能,选用数据手套为控制系统的信号输入装置;基于三位建模软件Solidworks建立了仿人机器手各部件的三维模型以及整对仿人机器手进行了无干涉装配,为机器手的动力学分析提供了支撑.     

高校实验室工业机械手三维仿真实验设计

利用计算机仿真进行工业机械手运动学和结构分析,在Matlab中进行工业机械手的理论计算,并在Creo中建立三维装配模型和运动分析模型。以经典的Stanford 6自由度机械手和行星轮结构的机械手腕为实例,将理论计算结果和仿真实验结果进行比较,验证理论分析的正确性。仿真实验能适应复杂机械手运动学分析和结构设计,能有效地减少工业机械手相关实验对实验设备的依赖,降低实验成本并增加实验项目的灵活性。     

用于菌落计数的高速并联机械手设计及运动学分析

针对菌落计数执行机构速度快、负载低的特点,设计出一种高速6-PTS并联机械手作为菌落计数CCD相机采样执行机构,研究其工作原理,对并联机械手进行运动学分析,得到了其位置、速度和加速度的运动学数学模型,为该机械手进一步的研究和控制提供了理论基础。     

沿轨道运动的六自由度机械手运动学仿真研究

文章通过对在具有不同倾斜角度的轨道上行走的六自由度机械手的结构原理，及在运动过程中，轨道倾角及沿轨道方向的位移距离两个影响因素的分析，对该机械手的运动学模型进行转化，采用D-H 参数法对该模型进行分析。并使用 MATLAB 软件的 Robot Toolbox工具箱对该机器手的运动学转化模型进行模拟，并进行了运动学仿真，将关节变量的变化及末端坐标以曲线图的形式直观、准确地表达出来，为移动机械手的运动学分析提供了新思路。     

核电站水下机器人抓取规则研究

针对核电站水下机器人机械手抓取难点,综合机器人运动学分析及机械手运动规划的研究,探讨并制定了机械手的抓取规则。抓取规则很好地克服了抓取过程中存在的难点,并通过实验证明了该方法的理论意义及其应用价值。     

雅可比矩阵在对机械手关节速度与力矩分析中的应用

提出二自由度机械手末端执行器与各关节之间的运动速度分析方程式与静力学分析方程式,通过实例推导和分析,可以得到机械手运动的瞬时状况和静态下的力或力矩平衡问题,并可说明雅可比矩阵在运动学和力学两方面的运用和区别。     

基于PC控制的智能机械手控制系统

在现在生产过程中,许多生产环境和工艺都要求机械手应具有无线控制和准确定位的能力以满足生产.为此我们研究和开发了基于单片机为核心的下位机底层控制系统和用VB开发的上位机(PC机)软件,两者之间的数据传送是利用以NRF9E5为核心的传输模块来实现.同时设计了直流电机定位系统以解决机械手的定位问题,提高了机械手的可靠性、智能性和控制精度.     

冲床卸料机械手的结构设计与有限元仿真

随着现代制造业的快速发展,冲压生产也朝着高速度、高精度的方向发展,传统的人工上下料方式已不能满足现代冲床的使用要求,因此设计冲床自动上下料机械手具有重要的实践意义.根据45T冲床的结构特点以及实际生产需要,分析了自动卸料机械手在实际生产中的应用,并对其结构进行了设计,对机械手的齿轮回转机构、手部吸盘结构和机械臂结构进行了构建,并采用有限元方法进行了静力学分析和模态分析,结果证明该机械手满足冲床使用要求.     

应用于作业式水下自主潜航器的水下电动机械手研发（英文）

目的：1.以水下轻量化水下电动机械臂为研究对象,探索水下电动机械臂和自主水下航行器（AUV）的集成技术,设计一套全新的适用于500 m以上水深的水下机械臂。2.提高AUV的现场操作干预能力和自主作业能力,为海底探测取样作业提供更加有效、经济、方便、快速的手段,在海洋资源探测中发挥更大的作用。创新点：1.以水下轻量化水下电动机械臂为研究对象,探索水下电动机械臂和AUV的集成技术,设计了一款全新的适应AUV搭载的水下电动机械手。2.该水下电动机械手的密封方式借鉴了深海液压系统的工作原理,采用压力补偿的方式提升电动机械手本身的耐压性和防水性,提升了电动机械手的适用水深和水下工作的可靠性。方法：1.基于机器人运动学与动力学理论,进行仿真验证,并搭建水下电动机械手实验平台。2.进行陆上和水下的实验,完成轨迹的跟踪实验,并对水上水下和仿真实验的数据进行对比分析,得到水下电动机械手的轨迹跟踪精度,以验证该机械手的运行精度。结论：1.在匀加速/减速过程中,机械手关节的运行更加稳定;在从匀减速到停止的过渡阶段有微量的过冲;在匀速运动过程中,关节角度跟踪不稳定,从波动幅度来看,误差范围约为0.01 rad...     

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。     

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。     

机器人柔性变形误差模型建模

对机器人柔性变形误差模型的建模进行了研究,分别建立了机器人运动学参数辨识模型、关节柔性参数辨识模型以及连杆柔性参数辨识模型,并在此基础上推导出运动学参数与柔性参数的耦合误差模型。结果显示,对于在进行运动学参数辨识时有必要考虑机器人柔性变形的影响,本研究可为进行柔性参数的辨识以及运动学参数的辨识提供参考。     

一种四自由度机器人的运动学建模

讨论了一种四自由度机器人运动学模型的建立问题,在此基础上给出了该机器人运动学正解和运动学逆解的简化求解方法,简化了求解过程,大大减少了计算量。实验表明:这种简化求解方法是可行的并且是有效的。     

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。     

Influence of interactive videodisc instruction using simultaneous-time analysis on kinematics graphing skills of high school physics students

Real-time kinematical analysis of physical phenomenon is the graphing of displacement, velocity, and acceleration versus time data simultaneously with the motion of the object. Brasell (1987) found that students using real-time analysis with microcomputer-based laboratory tools significantly improved their kinematics graphing skills as compared to students using delayed-time graphing (kinematics graphs produced after the motion of the object). However, using computer reanimation of videotaped images, Beichner (1990) found no difference in student learning between the simultaneous-time (kinematics graphs produced simultaneously with the motion of the image of the object, such as a video-recorded image or a computer reanimated image) and the delayed-time treatments. This investigation considers student analysis of videodisc-recorded images, with treatments over an extended time. Using quantitative, qualitative, and retention data, we found no significant learning difference between using simultaneous-time and delayed-time analysis for student understanding of kinematics graphs. However, the results imply that simultaneous-time analysis may have advantages in some areas.     

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。     

基于SolidWorks的连杆机构的运动分析与仿真

研究了在SolidWorks平台上进行连杆机构运动分析与仿真的方法.以型转化及广义型转化理论为运动分析的理论基础,以VC 6.0为编程语言,利用SolidWorks提供的API接口,实现了三维实体构件的建模,机构的分解和分析仿真的自动化.     

中外优秀男子跳远运动员起跳技术运动学分析

通过对中外优秀男子跳远运动员起跳技术运动学分析，认为发展运动员短跑速度能力，提高起跳水平速度，起跳垂直速度和腾起角度，是当今优秀男子跳远运动员起跳技术的显著特征，也是影响跳远成绩的重要运动学指标。只有各项技术实现最佳组合和匹配，才能取得好成绩。     

RoboCup仿真平台中NAO模型正运动学研究

针对仿人机器人NAO模型提出一种正运动学求解方法。首先分析了NAO模型的下肢拓扑结构,并建立了其前向运动学模型,然后推导出机器人下肢各关节的齐次变换矩阵,并求解末端执行器的位置,最后通过编码实现该算法。实验结果验证了该方法在实际应用中的可行性。     

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.