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六自由度机械臂轨迹规划与仿真研究 被引量：88
1
作者 孙亮 马江 阮晓钢 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期388-392,共5页
针对六自由度链式机械臂在进行正运动学、逆运动学以及轨迹规划仿真时,不易直观地验证运动学算法的正确性和轨迹规划的效果,在正确建立机械臂数学模型的基础上,重点分析了机械臂在关节空间中轨迹规划的两种实现方法,并采用三维运动仿真... 针对六自由度链式机械臂在进行正运动学、逆运动学以及轨迹规划仿真时,不易直观地验证运动学算法的正确性和轨迹规划的效果,在正确建立机械臂数学模型的基础上,重点分析了机械臂在关节空间中轨迹规划的两种实现方法,并采用三维运动仿真进行了验证。开发了一套六自由度机械臂三维仿真软件,该仿真软件在VC++6.0开发平台上,首先利用分割类将基于MFC框架的窗口分割成为控制窗口和视图窗口两部分,然后利用OpenGL的图形库对机械臂进行建模,首次将正运动学、逆运动学以及轨迹规划算法融入其中开发而成。该仿真软件有效地验证了机械臂运动学模型建立的正确性,同时也对三次多项式和五次多项式两种轨迹规划方法做了直观的比较,结果表明后一种轨迹规划效果明显优于前一种。 展开更多
关键词 机械臂 运动学分析 轨迹规划 运动仿真
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多末端苹果采摘机器人机械手运动学分析与试验 被引量：59
2
作者 李国利 姬长英 +2 位作者 顾宝兴 徐伟悦 董芒 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期14-21,29,共9页
提出了一种多末端采摘机器人机械手结构方案,设计了机械臂、末端执行器及其控制系统。机器人机械臂采用主从两级结构,从臂前端可挂接多个末端执行器。末端执行器能进行果实连续采摘,其结构紧凑、驱动简单、通用性好,可适用于苹果、柑橘... 提出了一种多末端采摘机器人机械手结构方案,设计了机械臂、末端执行器及其控制系统。机器人机械臂采用主从两级结构,从臂前端可挂接多个末端执行器。末端执行器能进行果实连续采摘,其结构紧凑、驱动简单、通用性好,可适用于苹果、柑橘、梨等球形水果的自动化收获。针对设计的采摘机械手具有多末端的特点,提出了果树分区采摘作业策略,一个采摘区内各个末端执行器同时连续采摘、果实集中回收。在此基础上建立了机器人机械手运动学模型,采用D-H法推导了运动学方程,运用Matlab Robotics Toolbox进行了运动学仿真验证。制作了机械手物理样机并在实验室环境下进行了机械手运动学及采摘试验,结果表明,机械手各从臂末端位置误差小于9 mm,采摘成功率为82.14%。 展开更多
关键词 采摘机器人 机械手 主从结构 末端执行器 运动学分析
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码垛机器人机构设计与控制系统研究 被引量：50
3
作者 李成伟 朱秀丽 贠超 《机电工程》 CAS 2008年第12期81-84,99,共5页
针对物流自动化行业中对箱包高速码垛的需求,并依据搬运机器人的性能要求,设计了一种四自由度的码垛机器人。重点分析了码垛机器人的运动学研究,推导了运动学正反解公式及最大工作空间的判断且规划了运动路径,进行了图形仿真,验证了运... 针对物流自动化行业中对箱包高速码垛的需求,并依据搬运机器人的性能要求,设计了一种四自由度的码垛机器人。重点分析了码垛机器人的运动学研究,推导了运动学正反解公式及最大工作空间的判断且规划了运动路径,进行了图形仿真,验证了运动轨迹的正确性,利用分布式二级控制结构实现系统的监控和作业管理,协调各关节的运动,准确地跟踪轨迹规划并自主开发码垛机器人控制软件。通过盒控制方式,实验结果表明,所设计的机器人已可满足在物流自动化的目标要求。 展开更多
关键词 机器人机构 运动学分析 控制系统 图形仿真
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码垛机器人机构设计与运动学研究 被引量：41
4
作者 李成伟 贠超 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第6期181-183,共3页
针对物流自动化行业中对箱包高速码垛的需求,研制了一种码垛机器人机构。并依据搬运机器人的性能要求,设计一种四自由度的码垛机器人。重点对码垛机器人的运动学分析了研究,推导运动学正反解方程及最大工作空间的判断且规划了运动路径,... 针对物流自动化行业中对箱包高速码垛的需求,研制了一种码垛机器人机构。并依据搬运机器人的性能要求,设计一种四自由度的码垛机器人。重点对码垛机器人的运动学分析了研究,推导运动学正反解方程及最大工作空间的判断且规划了运动路径,在运动过程中通过码垛关键参数的输入和码垛空间的判断,最后进行了图形仿真,验证了运动轨迹的正确性,实验结果证明所设计的机器人已可满足在物流自动化的目标要求。 展开更多
关键词 机器人机构 运动学分析 工作空间判断 图形仿真
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六自由度机械臂运动学及工作空间分析 被引量：34
5
作者 孙野 殷凤龙 +2 位作者 王香丽 陈忠凯 冯晓 《机床与液压》 北大核心 2015年第3期76-81,共6页
建立了一种用于危险作业条件下的六自由度机械臂模型,根据D-H方法建立了其数学模型,并进行正向运动学分析,通过计算和仿真,验证了所建运动学方程的正确性。通过采用蒙特卡洛法分析该机械臂的工作空间,利用Matlab对机械臂工作域进行求解... 建立了一种用于危险作业条件下的六自由度机械臂模型,根据D-H方法建立了其数学模型,并进行正向运动学分析,通过计算和仿真,验证了所建运动学方程的正确性。通过采用蒙特卡洛法分析该机械臂的工作空间,利用Matlab对机械臂工作域进行求解,给出了机械臂末端的工作空间点云图。通过机械臂运动过程中基座的受力分析,结果表明:末端执行器移动速度越快,基座承受的力矩越大;各个关节角速度和末端执行器移动速度对力矩曲线的平稳性影响明显,且基本成正比;在末端执行器位移方向改变处,基座所受力矩最大。 展开更多
关键词 机械臂 运动学分析 工作空间
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水稻插秧机后插式分插机构运动分析与试验 被引量：29
6
作者 龚永坚 刘丽敏 +2 位作者 俞高红 陈霓 熊永森 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期41-43,共3页
对水稻插秧机后插式分插机构进行了分析。通过秧针端点运动轨迹上的6个特定点,对后插式分插机构的运动学特性作了理论分析和计算机模拟,并利用高速摄像对机构运动学分析进行了试验验证。理论分析和田间试验表明,后插式分插机构的结构参... 对水稻插秧机后插式分插机构进行了分析。通过秧针端点运动轨迹上的6个特定点,对后插式分插机构的运动学特性作了理论分析和计算机模拟,并利用高速摄像对机构运动学分析进行了试验验证。理论分析和田间试验表明,后插式分插机构的结构参数选择合理,插秧性能优良。 展开更多
关键词 水稻插秧机 分插机构 后插式 运动分析
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1JHL-2型秸秆深埋还田机设计与试验 被引量：29
7
作者 林静 马铁 李宝筏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第20期32-40,共9页
为了改善土壤耕层结构,协调土壤水、肥、气矛盾,有机养分消耗与积累矛盾,实现秸秆深埋还田,研制了1JHL-2型秸秆深埋还田机,主要由秸秆粉碎装置、螺旋开沟装置、输送装置、落料装置和覆土装置等组成。该机具收集两垄秸秆埋于一条垄沟,可... 为了改善土壤耕层结构,协调土壤水、肥、气矛盾,有机养分消耗与积累矛盾,实现秸秆深埋还田,研制了1JHL-2型秸秆深埋还田机,主要由秸秆粉碎装置、螺旋开沟装置、输送装置、落料装置和覆土装置等组成。该机具收集两垄秸秆埋于一条垄沟,可实现秸秆垄沟隔行交替深埋,一次完成秸秆粉碎、收集、开沟、深埋、镇压等多项作业,适用于东北平原中南部棕壤土区合理耕层构建的秸秆深埋还田的技术要求。通过对秸秆在输送装置上的斜抛运动分析和土壤颗粒相对于螺旋式开沟器动力学分析,确定了机具的结构参数与性能参数:秸秆粉碎装置的作业幅宽为120 cm,输送装置的工作宽度为80 cm,螺旋式开沟器开沟宽度为40 cm;秸秆粉碎轴转速为1 620 r/min,Y型甩刀的刀尖线速度为40 m/s,输送带带速为1.416 m/s。通过田间试验得到,在机具前进速度为3 km/h,开沟装置转速为270 r/min,开沟深度为28 cm的情况下,秸秆切碎合格率为93.5%,秸秆深埋率为92%。达到了秸秆深埋还田、增强土壤有机质的要求,实现虚实并存的耕层结构,为秸秆深埋还田机的设计和评价提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 设计 农作物 秸秆深埋还田 合理耕层 螺旋开沟器 运动学分析
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基于ADAMS的轮式装载机运动学及动力学仿真分析 被引量：27
8
作者 郑夕健 莽琦 +1 位作者 谢正义 李铁军 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第2期206-208,共3页
基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件对某轮式装载机建模,并对其进行运动学及动力学仿真,检查装载机在运动工作过程中是否出现干涉,同时获得装载机各部件的运动学及动力学相应曲线,分析装载机结构设计及其受力情况是否合理,为装载机设计提... 基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件对某轮式装载机建模,并对其进行运动学及动力学仿真,检查装载机在运动工作过程中是否出现干涉,同时获得装载机各部件的运动学及动力学相应曲线,分析装载机结构设计及其受力情况是否合理,为装载机设计提供参考。 展开更多
关键词 ADAMS 装载机 仿真分析 运动学分析
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多轴转向汽车转向系的运动分析与优化 被引量：18
9
作者 赵礼东 杨新明 徐达 《专用汽车》 2003年第6期21-24,共4页
对油田用专用汽车的多轴转向机构进行分析 ,建立了转向梯形的空间数学模型和纵向转向连杆机构的数学模型 ,并综合考虑他们的相互制约和影响 。
关键词 油田用专用汽车 多轴转向机构 运动分析 数学模型 优化
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多环架光电稳定系统及分析 被引量：17
10
作者 纪明 《应用光学》 CAS CSCD 1994年第3期60-64,共5页
提出一种多环架高精度光电稳定系统方案。通过对其进行运动学分析，并结合伺服控制原理，证明该方案优于常规的二环架光电稳定系统。
关键词 多环架系统 光电稳定 运动分析
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汽车双横臂独立悬架的运动学分析和计算 被引量：15
11
作者 戴旭文 谷中丽 刘剑 《车辆与动力技术》 2002年第2期29-33,共5页
利用机构运动学中的坐标变换以及数值计算的方法对汽车双横臂独立悬架系统进行运动学分析 ,从而建立悬架系统结构的运动模型 .实例的优化结果表明 ,将传统机构学方法与现代数值计算方法相结合 ,使悬架设计的更为精确和清晰 ,提高了工作... 利用机构运动学中的坐标变换以及数值计算的方法对汽车双横臂独立悬架系统进行运动学分析 ,从而建立悬架系统结构的运动模型 .实例的优化结果表明 ,将传统机构学方法与现代数值计算方法相结合 ,使悬架设计的更为精确和清晰 ,提高了工作效率 . 展开更多
关键词 汽车 双横臂独立悬架 导向机构 运动学分析
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双驴头抽油机的运动与动力特性分析 被引量：18
12
作者 戴扬 陆玲 高学仕 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第1期26-28,共3页
双驴头抽油机是将常规游梁式抽油机的游梁后臂加装后驴头 ,用驱动绳来代替连杆的硬连接 ,以满足变力臂的工作要求。它的运动与动力规律不同于一般的游梁式抽油机。为了确定双驴头抽油机悬点和各构件的运动状态及运动规律 ,建立了相应的... 双驴头抽油机是将常规游梁式抽油机的游梁后臂加装后驴头 ,用驱动绳来代替连杆的硬连接 ,以满足变力臂的工作要求。它的运动与动力规律不同于一般的游梁式抽油机。为了确定双驴头抽油机悬点和各构件的运动状态及运动规律 ,建立了相应的运动和动力分析的解析方程 ,并对双驴头抽油机的运动和动力规律进行了计算 ,由编制的相应计算机程序 ,确定出抽油机在一个周期内的运动参数与动力参数的变化规律 ,为合理选择电动机。 展开更多
关键词 双驴头抽油机 运动分析 解析方程 动力分析
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膝关节骨性关节炎患者步态和下肢主要关节的运动学分析 被引量：26
13
作者 赵恒 徐飞 +1 位作者 寿在勇 吴健 《北京体育大学学报》 CSSCI 北大核心 2011年第4期71-74,共4页
目的:观察不同程度膝关节骨性关节炎患者的步态和下肢主要关节的运动学参数的变化,为膝关节骨性关节炎发病机制及康复治疗提供实验证据。方法:利用测力台和三维运动动作分析系统对照组(n=10)、轻患病组(n=13)、重患病组(n=9)膝关节骨性... 目的:观察不同程度膝关节骨性关节炎患者的步态和下肢主要关节的运动学参数的变化,为膝关节骨性关节炎发病机制及康复治疗提供实验证据。方法:利用测力台和三维运动动作分析系统对照组(n=10)、轻患病组(n=13)、重患病组(n=9)膝关节骨性关节炎患者和进行步态分析和运动学参数测试。结果:两组患者步态周期中的支撑百分比显著大于对照组(P<0.05);足跟着地期伸膝角度、支撑期最大屈膝角度和支撑期最大伸膝角度、踝关节支撑期最大跖屈角度、最大背屈角度和最大伸髋角度显著小于对照组(P<0.05)。结论:骨性关节炎患者明显的步态改变开始于足跟着地前,这不仅影响膝关节内外侧面承受的负荷,还可能导致现有病情的加重。患病组下肢主要关节参数明显异于对照组,提示存在一种代偿作用,但这种策略很可能只对轻患病组有效。 展开更多
关键词 膝关节骨性关节炎 步态 下肢关节 运动学分析
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六足步行机器人的并联机械腿设计 被引量：26
14
作者 荣誉 金振林 曲梦可 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1532-1541,共10页
将并联机构用于六足步行机器人的腿部结构,以拓展六足步行机器人的应用领域。提出了一种基于(U+UPR)P+UPS机构的并联机械腿,并对机械腿进行了结构参数设计。首先,对腿部机构进行了运动学分析,推导出了腿部机构的位置反解方程和速度传递... 将并联机构用于六足步行机器人的腿部结构,以拓展六足步行机器人的应用领域。提出了一种基于(U+UPR)P+UPS机构的并联机械腿,并对机械腿进行了结构参数设计。首先,对腿部机构进行了运动学分析,推导出了腿部机构的位置反解方程和速度传递方程;分析了腿部机构的工作空间并绘制了工作空间三维图,定义了工作空间性能评价指标,绘制了结构参数与工作空间性能指标的关系曲线。然后,对腿部机构进行了运动灵活性分析并绘制了雅克比矩阵条件数分布图,定义了运动灵活性评价指标,绘制了结构参数与运动灵活性指标的关系曲线。最后,基于工作空间性能指标和运动灵活性指标,采用蒙特卡罗法进行了结构参数分析,选取了一组性能较好的结构参数并考虑加工和装配工艺性,设计了一种新型3自由度并联机械腿的虚拟样机,为六足步行机器人的进一步研究奠定了基础。 展开更多
关键词 并联机械腿 运动学分析 工作空间分析 性能评价指标 参数设计
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曲柄摇杆振动破壳油茶果粗选机运动学分析及试验 被引量：26
15
作者 李立君 胡文宇 +2 位作者 高自成 闵淑辉 王朋辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期28-35,共8页
为验证所设计的油茶果粗选机的合理性,该文首先对其进行简化,联系振动筛工作原理和受力分析对其运动参数进行分析,找出影响物料运动的因素,并验证其运动参数设计合理;其次利用ADAMS仿真软件对该机进行运动仿真,得到物料模型的振幅曲线图... 为验证所设计的油茶果粗选机的合理性,该文首先对其进行简化,联系振动筛工作原理和受力分析对其运动参数进行分析,找出影响物料运动的因素,并验证其运动参数设计合理;其次利用ADAMS仿真软件对该机进行运动仿真,得到物料模型的振幅曲线图,通过使用振幅递减法分析曲线图的变化规律,验证其振幅设计合理;最后通过三水平三因素正交组合试验,得出各因素对茶籽保有率和筛分效率的影响显著性顺序。利用Design-Expert软件分析得出当粗选机曲柄转速、筛面倾角、筛面长度取值为276.12 r/min、6.69°、1 005.8 mm时,茶籽保有率和筛分效率均达最佳值(分别为96.84%和96.77%),验证了粗选机的设计满足工作要求。该研究结果为后期精选机的设计提供了参考。 展开更多
关键词 机械化 优化 计算机仿真 运动学分析 振动筛 曲柄摇杆机构 清选 油茶果
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一种六自由度工业机器人运动学分析及三维可视化仿真 被引量：26
16
作者 高艺 马国庆 +1 位作者 于正林 曹国华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期1726-1731,共6页
针对Motoman-HP20机器人的构型特点,采用D-H坐标变换法建立其运动学坐标系,将机器人分解为位置结构和姿态结构,得到以位置矢量和欧拉角表示的完备广义坐标,利用位姿分离法对机器人进行逆运动学求解,求得各个关键转角。构建了三维可视化... 针对Motoman-HP20机器人的构型特点,采用D-H坐标变换法建立其运动学坐标系,将机器人分解为位置结构和姿态结构,得到以位置矢量和欧拉角表示的完备广义坐标,利用位姿分离法对机器人进行逆运动学求解,求得各个关键转角。构建了三维可视化仿真环境,验证所提出的运动学算法的正确性。该仿真环境可以直观地观察机器人各部分的运动情况。 展开更多
关键词 工业机器人 运动学分析 可视化仿真 轨迹规划
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工业机器人定位精度标定技术的研究 被引量：26
17
作者 杨丽红 秦绪祥 +1 位作者 蔡锦达 孙福佳 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第4期785-788,共4页
机器人末端位姿的精度依赖于各关节几何参数的精度。为了提高机器人的位姿精度,本文提出了一种简单实用的机器人标定方法。通过建立运动学模型,运用激光跟踪仪对位姿进行精确测量,同时通过对D-H算法求逆运动学方程进行改进,求得几何结... 机器人末端位姿的精度依赖于各关节几何参数的精度。为了提高机器人的位姿精度,本文提出了一种简单实用的机器人标定方法。通过建立运动学模型,运用激光跟踪仪对位姿进行精确测量,同时通过对D-H算法求逆运动学方程进行改进,求得几何结构参数,进行第一次标定。将第一次标定后的结果对D-H参数进行误差修正,然后应用线性方程最小二乘法对机器人进行二次标定。最后,从机器人标定前后的最大误差,算术平均误差,均方根误差3个评价指标上,验证了该标定方法提高了机器人的绝对定位精度。 展开更多
关键词 工业机器人 标定 运动学分析 定位精度 D—H算法
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可穿戴式下肢助力机器人运动学分析与仿真 被引量：19
18
作者 吴宝元 余永 +2 位作者 许德章 吴仲城 陈峰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期235-240,共6页
可穿戴下肢助力机器人是将人和机器人机构结合在一起,通过获取人体下肢运动行为信息来控制机器人机构与人体协调、同步行走,并实时为人体下肢提供助力的一种装置。可穿戴下肢助力机器人机械系统不仅符合以往的拟人机器人行走机构的设计... 可穿戴下肢助力机器人是将人和机器人机构结合在一起,通过获取人体下肢运动行为信息来控制机器人机构与人体协调、同步行走,并实时为人体下肢提供助力的一种装置。可穿戴下肢助力机器人机械系统不仅符合以往的拟人机器人行走机构的设计要求,又要与人体下肢系统相匹配,为人体提供助力时,与人体下肢相协调、互不产生运动干涉。基于人体下肢各关节运动参数,对助力机器人机械系统进行了运动学分析并建立了模型,通过对人体下肢运动仿真,验证了所建立的运动学模型的可行性。 展开更多
关键词 助力机器人 人机结合 运动学分析 人体建模 仿真
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残膜回收机弹齿式捡拾机构的设计及试验研究 被引量：24
19
作者 穆道欢 杨宛章 《农机化研究》 北大核心 2015年第11期91-94,共4页
捡拾机构是残膜回收机的重要工作部件,主要是完成对残膜的挖掘作业。为此,设计了一种弹齿式捡拾机构,确定了设计要求与基本结构,并对其进行运动学分析。为了寻找几何参数和工作参数在不同组合时对机构的影响,进行了试验研究。结果表明:... 捡拾机构是残膜回收机的重要工作部件,主要是完成对残膜的挖掘作业。为此,设计了一种弹齿式捡拾机构,确定了设计要求与基本结构,并对其进行运动学分析。为了寻找几何参数和工作参数在不同组合时对机构的影响,进行了试验研究。结果表明:最优水平组合为弹齿转速750r/min、弹齿入土深度80mm、出膜倾角3 5°。该弹齿式捡拾机构结构简单,加工制造方便,工作性能稳定。 展开更多
关键词 残膜回收机 弹齿式捡拾机构 运动学分析 正交试验
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并联机器人机构学理论研究综述 被引量：17
20
作者 高洪 赵韩 《安徽工程科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2006年第1期73-79,共7页
从机构学理论研究角度,围绕结构理论、运动学分析、工作空间分析、奇异性分析、动力学分析和尺度综合等6个专题,对并联机器人机构研究进行了综述.阐述了各专题研究的意义及其内在关系,总结了并联机器人机构学理论研究的发展方向.
关键词 并联机器人机构 结构理论 运动学分析 工作空间分析 奇异性分析 动力学分析 尺度综合
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