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基于Lamé曲线的Delta并联机器人拾放操作轨迹的优化与试验验证 被引量:25
1
作者 解则晓 商大伟 任凭 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期52-59,共8页
提出了高速Delta并联机器人拾放操作轨迹的一种实现及优化的方法。在笛卡儿空间中利用Lamé曲线平滑竖直运动与水平运动之间的直角过渡部分,确定运动轨迹形状。用高阶多项式运动特性对一维曲线弧位移进行三维规划,获得运动轨迹插补... 提出了高速Delta并联机器人拾放操作轨迹的一种实现及优化的方法。在笛卡儿空间中利用Lamé曲线平滑竖直运动与水平运动之间的直角过渡部分,确定运动轨迹形状。用高阶多项式运动特性对一维曲线弧位移进行三维规划,获得运动轨迹插补点的位置、速度和加速度信息。通过Delta机器人运动学模型和动力学模型将笛卡儿空间内的轨迹信息映射到机器人关节空间,以关节电动机的近似输出能量函数为目标优化Lamé曲线的参数。在试验样机平台上进行测试,测量不同Lamé曲线参数的运动轨迹在运动停止后机构残余振动的情况,通过比较验证了参数优化后的轨迹具有良好的实际性能,能够获得满足实践要求的轨迹曲线。 展开更多
关键词 delta并联机器人 拾放操作 轨迹规划 Lamé曲线 参数优化
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Delta并联机器人的发展及其在食品工业上的应用 被引量:21
2
作者 康晓娟 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2014年第5期167-172,共6页
在国外Delta并联机器人的发展及应用已经非常成熟,而在中国不论是开发还是应用均处于刚刚起步的阶段。但由于其广阔的应用空间,Delta并联机器人将会在中国有很好的发展前景。文章介绍Delta并联机器人在国内外的发展现状及其在中国的应... 在国外Delta并联机器人的发展及应用已经非常成熟,而在中国不论是开发还是应用均处于刚刚起步的阶段。但由于其广阔的应用空间,Delta并联机器人将会在中国有很好的发展前景。文章介绍Delta并联机器人在国内外的发展现状及其在中国的应用情况。 展开更多
关键词 delta并联机器人 发展现状 应用
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基于费拉里法的Delta机器人动态目标抓取算法 被引量:17
3
作者 苏婷婷 张好剑 +1 位作者 王云宽 秦晓飞 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期128-132,共5页
针对Delta并联机器人难以在运动环境下有效分拣动态目标的问题,提出了基于费拉里法的动态目标抓取算法.首先,利用3-4-5次多项式运动规律进行了轨迹规划,并对轨迹的不同情况进行了分析.然后,对运动环境下的目标抓取问题建立了数学模型,... 针对Delta并联机器人难以在运动环境下有效分拣动态目标的问题,提出了基于费拉里法的动态目标抓取算法.首先,利用3-4-5次多项式运动规律进行了轨迹规划,并对轨迹的不同情况进行了分析.然后,对运动环境下的目标抓取问题建立了数学模型,并针对该数学模型提出了基于费拉里法的动态目标抓取算法.算法测试结果表明:该算法能精准地计算抓取位置,速度快,能满足实时性要求,且无须设置初值,使用便捷.样机实验结果表明:利用该算法能使Delta机器人以90次/min的速度进行动态目标抓取,证明了算法的准确性与稳定性. 展开更多
关键词 delta并联机器人 轨迹规划 动态抓取 多项式运动规律 费拉里法
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基于Delta并联机器人的传送带动态跟踪 被引量:16
4
作者 邓明星 刘冠峰 张国英 《机械工程与自动化》 2015年第1期153-154,156,共3页
Delta并联机器人是最典型的空间三自由度移动的并联机构,其在3C电子产品行业、食品包装行业、生物制药行业均得到了广泛的应用。主要以Delta并联机器人为研究对象,通过视觉系统定位物体的位姿,再结合传送带编码器的位置反馈信息,计算出... Delta并联机器人是最典型的空间三自由度移动的并联机构,其在3C电子产品行业、食品包装行业、生物制药行业均得到了广泛的应用。主要以Delta并联机器人为研究对象,通过视觉系统定位物体的位姿,再结合传送带编码器的位置反馈信息,计算出物体在机器人坐标系下面的实时位姿。实验结果表明,机器人在位置模式下,通过改进后的PID算法,能预测传送带上物体的位姿,并实时调整自身移动速度和末端位姿来跟踪传送带上的物体,最终实现对目标的动态跟踪抓取。 展开更多
关键词 delta并联机器人 视觉系统 传送带编码器 PID算法 动态跟踪
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两种坐标空间中Delta机器人轨迹规划仿真 被引量:15
5
作者 郭超 辛世界 李玉胜 《制造业自动化》 北大核心 2014年第4期49-51,93,共4页
针对Delta并联机器人的抓取-放置操作任务,采用修正梯形轨迹规划模式,分别在直角坐标空间和关节坐标空间中进行轨迹规划,然后利用ADAMS进行仿真,分析两种轨迹规划中主动臂和末端执行器的运动轨迹随时间变化情况,以确定出较合适的一种规... 针对Delta并联机器人的抓取-放置操作任务,采用修正梯形轨迹规划模式,分别在直角坐标空间和关节坐标空间中进行轨迹规划,然后利用ADAMS进行仿真,分析两种轨迹规划中主动臂和末端执行器的运动轨迹随时间变化情况,以确定出较合适的一种规划方式。仿真结果表明:两种方式中机器人主动臂和末端执行器的运动轨迹随时间变化连续,机器人运行平稳,动力特性较好。但关节空间轨迹规划算法简单,易于实现,所以更适合于抓取-放置操作任务。 展开更多
关键词 delta并联机器人 ADAMS仿真 直角坐标空间 关节坐标空间 轨迹规划 修正梯形模式
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Delta并联机器人运动学与动力学仿真分析 被引量:15
6
作者 宫赤坤 熊吉光 黄成林 《制造业自动化》 北大核心 2013年第5期5-7,14,共4页
本文以Delta并联机器人为研究对象,用Matlab计算出运动轨迹,运用Pro/E软件建立其样机模型,导入到ADAMS软件中,添加约束驱动等,进行运动学和动力学仿真分析,所得结果与理论计算结果一致,为Delta并联机器人的设计、优化和运动控制提供参... 本文以Delta并联机器人为研究对象,用Matlab计算出运动轨迹,运用Pro/E软件建立其样机模型,导入到ADAMS软件中,添加约束驱动等,进行运动学和动力学仿真分析,所得结果与理论计算结果一致,为Delta并联机器人的设计、优化和运动控制提供参考依据。 展开更多
关键词 delta并联机器人 ADAMS 轨迹规划
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基于Pro/E与Simulink的Delta并联机器人运动仿真 被引量:11
7
作者 胡峰 骆德渊 +1 位作者 段栋栋 付书阁 《机电工程》 CAS 2012年第8期982-984,992,共4页
针对"三自由度并联机器人的运动空间比传统六自由度并联机器人受到更多约束,以及其运动特性也更加复杂"的问题,将可视化运动仿真分析技术应用到并联机器人的研究上。以三自由度Delta并联机器人为例,在复杂轨迹下其整体位姿难... 针对"三自由度并联机器人的运动空间比传统六自由度并联机器人受到更多约束,以及其运动特性也更加复杂"的问题,将可视化运动仿真分析技术应用到并联机器人的研究上。以三自由度Delta并联机器人为例,在复杂轨迹下其整体位姿难以直观想象;为了便捷、高效地实现Delta并联机器人可视化运动仿真分析,结合SimMechanics Link接口软件,以Pro/E与Simulink/SimMechanics为仿真开发平台,提出了采用三维模型转换成SimMechanics模型的建模方法,并建立了SimMechanics模型,进行了仿真。研究结果表明,该方法能够直观地对Delta并联机器人进行可视化运动仿真分析,进而可为并联机器人机构的选型及优化、控制器的设计提供参考依据。 展开更多
关键词 delta并联机器人 PRO/E SIMULINK SIMMECHANICS 运动学仿真
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基于能量指标的DELTA并联机器人拾放轨迹参数优化及验证 被引量:9
8
作者 解则晓 李斌 任凭 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期3073-3081,共9页
为了减少DELTA机器人高速工作时的能耗,对该机器人拾放轨迹的优化问题进行了研究。基于Lamé,Clothoid,分段多项式解决Adept Cycle轨迹的直角过渡问题,实现对轨迹的三维形状规划;基于Bang-bang,7次多项式与6次多项式解决轨迹插补点... 为了减少DELTA机器人高速工作时的能耗,对该机器人拾放轨迹的优化问题进行了研究。基于Lamé,Clothoid,分段多项式解决Adept Cycle轨迹的直角过渡问题,实现对轨迹的三维形状规划;基于Bang-bang,7次多项式与6次多项式解决轨迹插补点位置、速度、加速度的设计,实现对轨迹的一维位移与速度的规划。仿真通过DELTA机器人的运动学与动力学模型,求解映射到驱动关节上的速度与力矩分量,并参考电机输入电能与机器人机械能耗两种能耗指标对9种轨迹进行几何参数优化。在计算能耗的过程中考虑电机再生能量的问题,对现有的能耗计算方式进行了改进。在已搭载DELTA的平台上进行测试,验证仿真结果,找出具有最低能耗的轨迹。经过比较发现9种轨迹中,Bang-bang运动规律的分段多项式曲线为最优轨迹,且具有空间与时间可重复性。 展开更多
关键词 delta并联机器人 拾放轨迹 能耗指标 轨迹参数优化
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Delta并联机器人运动学与动力学仿真研究 被引量:8
9
作者 宫赤坤 熊吉光 黄成林 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第6期31-35,共5页
以Delta并联机器人为研究对象,用三维设计软件Pro/E建立其样机模型,通过简化Delta并联机器人机构模型,用D-H矩阵法建立其运动学方程,得出正、逆解,给定动平台的运动轨迹进行轨迹规划,用Matlab软件计算出各支链的驱动臂张角,将样机模型... 以Delta并联机器人为研究对象,用三维设计软件Pro/E建立其样机模型,通过简化Delta并联机器人机构模型,用D-H矩阵法建立其运动学方程,得出正、逆解,给定动平台的运动轨迹进行轨迹规划,用Matlab软件计算出各支链的驱动臂张角,将样机模型和计算结果导入到ADAMS软件中,添加约束驱动等,进行运动学和动力学仿真分析,所得结果与理论计算结果一致,为Delta并联机器人的设计、优化和运动控制提供依据。 展开更多
关键词 D—H矩阵 delta并联机器人 ADAMS软件 轨迹规划
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RBF神经网络补偿的并联机器人控制研究 被引量:7
10
作者 彭志文 高宏力 +1 位作者 梁超 文刚 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第3期252-254,259,共4页
为了实现对三自由度Delta并联机器人更精确的轨迹跟踪控制,对并联机构的动力学建模不确定性进行研究,提出了计算力矩控制基础上的RBF神经网络在线补偿控制策略。利用Lyapunov理论推导了神经网络在线权值自适应律,保证了系统稳定性。运用... 为了实现对三自由度Delta并联机器人更精确的轨迹跟踪控制,对并联机构的动力学建模不确定性进行研究,提出了计算力矩控制基础上的RBF神经网络在线补偿控制策略。利用Lyapunov理论推导了神经网络在线权值自适应律,保证了系统稳定性。运用RBF神经网络在线自学习系统的不确定性,提高了控制效率同时增加算法的自适应性。在Simmechanics中建立系统物理模型并在Simulink中设计控制器,之后进行Simulimk/Simmechanics联合仿真,结果表明算法优于计算力矩控制,可以有效减小跟踪误差的收敛半径,实现对目标轨迹的准确跟踪。 展开更多
关键词 delta并联机器人 计算力矩 RBF神经网络 SIMMECHANICS
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基于ANSYS的Delta并联机器人主动臂静力学和模态分析 被引量:6
11
作者 胡世军 望扬 杨志云 《机械制造与自动化》 2018年第5期181-183,201,共4页
利用Solid Works软件建立Delta并联机器人三维模型,将Solid Works三维设计软件中建立的模型导入ANSYS中,结合实际工况对Delta并联机器人主动臂进行静力学分析和模态分析。得到主动臂在极限工况下的变形量和固有频率及对应的1到5阶模态... 利用Solid Works软件建立Delta并联机器人三维模型,将Solid Works三维设计软件中建立的模型导入ANSYS中,结合实际工况对Delta并联机器人主动臂进行静力学分析和模态分析。得到主动臂在极限工况下的变形量和固有频率及对应的1到5阶模态振型。为进一步优化改进Delta并联机器人主动臂的结构提供理论依据。 展开更多
关键词 ANSYS SolidWorks delta并联机器人 静力学分析 模态分析
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基于Delta并联机器人的禽蛋智能捡拾试验 被引量:5
12
作者 张磊 王树才 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期117-124,共8页
针对当前禽蛋加工生产线中分段处置过程工序多、生产线长、累计破损率大、设备成本高等问题,采用一种基于机器视觉的Delta并联机器人,实现在生产线上将合格禽蛋捡拾到标准蛋盘并按照一定的顺序逐层整齐摆放的高速智能捡拾。通过基于视... 针对当前禽蛋加工生产线中分段处置过程工序多、生产线长、累计破损率大、设备成本高等问题,采用一种基于机器视觉的Delta并联机器人,实现在生产线上将合格禽蛋捡拾到标准蛋盘并按照一定的顺序逐层整齐摆放的高速智能捡拾。通过基于视觉的动态禽蛋个体进行定位,确定不同搬运路径的智能轨迹规划,对实现智能捡拾的机器人控制程序进行设计并对禽蛋智能捡拾进行测试。结果表明,采用基于视觉的Delta并联机器人可以实现禽蛋智能捡拾和装盘工作目标,机器人运行速度达1 250 mm/s,捡拾效率为0.414 2~0.447 8枚/s,漏捡率小于3.33%。 展开更多
关键词 禽蛋 delta并联机器人 机器视觉 运动控制
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Delta并联机器人设计分析与实现 被引量:5
13
作者 宫赤坤 蓝黎恩 +1 位作者 熊吉光 黄成林 《机械传动》 CSCD 北大核心 2014年第5期61-63,共3页
为了完成物料的高速捡取作业,设计一种Delta并联机器人,该机器人可按照给定的运动规律在规定的运动轨迹上快速的工作。基于虚功原理,建立其系统的动力学方程,结合实例进行力学分析和数值仿真。结果表明,Delta机器人机构设计合理,数学模... 为了完成物料的高速捡取作业,设计一种Delta并联机器人,该机器人可按照给定的运动规律在规定的运动轨迹上快速的工作。基于虚功原理,建立其系统的动力学方程,结合实例进行力学分析和数值仿真。结果表明,Delta机器人机构设计合理,数学模型正确,为物理样机的设计制造提供了理论依据。 展开更多
关键词 delta并联机器人 虚功原理 动力学分析
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Delta并联机器人运动学性能分析与结构参数优化
14
作者 伞红军 杨晓园 +3 位作者 陈久朋 吴兴梅 张号彬 徐贝 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期446-458,共13页
Delta并联机器人具有速度快、结构简单、承载力强等优点,在钵苗移栽、产品分拣与包装中应用广泛。针对目前Delta并联机器人各结构参数对运动学性能的影响及系统性结构参数优化设计缺乏完整理论体系的问题,本文分析可达工作空间雅可比矩... Delta并联机器人具有速度快、结构简单、承载力强等优点,在钵苗移栽、产品分拣与包装中应用广泛。针对目前Delta并联机器人各结构参数对运动学性能的影响及系统性结构参数优化设计缺乏完整理论体系的问题,本文分析可达工作空间雅可比矩阵条件数分布规律、结构参数约束关系、运动学性能随结构参数的变化规律及相关性,获得条件数分布特性和失真约束条件,在此基础上得出动静平台半径差和主动臂长度增加和从动杆长度减小能够使得机构性能较优。给定设计工作空间,对原结构进行参数优化设计,通过建立包络惩罚函数,采用多元非线性拟合与线性加权组合法得到运动学性能评价函数,结合条件数分布特性和失真约束条件建立优化模型,利用遗传算法进行优化。相较于优化前,优化后可达工作空间体积减小14.26%,设计工作空间的全局条件数均值和全局条件数标准差分别减小31.20%和11.78%,且设计工作空间各截面条件数分布规律验证了条件数分布特性的可靠性。 展开更多
关键词 delta并联机器人 运动学性能 失真约束条件 条件数分布规律 结构参数优化
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基于几何法Delta并联机器人运动学分析 被引量:4
15
作者 薛明瑞 高奇峰 +1 位作者 胡红钱 冯军 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第3期258-260,共3页
为避免解析法求解与数值法求解所具有的缺点,根据平行四边形结构的运动特性,简化了Delta并联机器人结构模型,并建立了3个惯性坐标系,将3个不同位置支链转换至相同状态下进行分析,采用几何法构造出机构位置正解与逆解的低阶方程组。根据... 为避免解析法求解与数值法求解所具有的缺点,根据平行四边形结构的运动特性,简化了Delta并联机器人结构模型,并建立了3个惯性坐标系,将3个不同位置支链转换至相同状态下进行分析,采用几何法构造出机构位置正解与逆解的低阶方程组。根据刚性杆两端点运动速度在沿杆件方向分速度相同原理,构造了机构驱动输入与末端执行器输出的速度映射矩阵(速度雅克比矩阵)。运用Matlab软件进行编程,并通过实例验证了本机构位置正逆解算法的正确性。 展开更多
关键词 delta并联机器人 几何法 运动学 雅克比矩阵
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DELTA并联机器人极限负载对轨迹控制影响 被引量:3
16
作者 谭坚强 王晗 +4 位作者 蔡念 曾耀斌 李志劲 何国锐 邹学涌 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第12期62-65,共4页
为了完成DELTA并联机器人的工作效率最大化、运动稳定性尽可能提高、运动精度和控制精度更加精准等要求,文章针对此要求进行了DELA并联机器人在动平台末端处于极限负载工况的研究。该实验采用编程软件vs2013作为运动控制平台,采用绝对... 为了完成DELTA并联机器人的工作效率最大化、运动稳定性尽可能提高、运动精度和控制精度更加精准等要求,文章针对此要求进行了DELA并联机器人在动平台末端处于极限负载工况的研究。该实验采用编程软件vs2013作为运动控制平台,采用绝对式编码器采集机器人末端位移数据,通过机器人末端轨迹跟踪曲线,得出机器人末端极限负载对DELAT机器人的运动控制精度和轨迹规划产生较大影响的结论。最后文中做出机器人末端极限负载相应的预测趋势图,并做相关实验验证预测趋势图的正确性。 展开更多
关键词 delta并联机器人 极限负载 极限工况 轨迹跟踪
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面向牙刷操作的DELTA机器人设计与仿真分析 被引量:3
17
作者 周海燕 朱银龙 +1 位作者 朱雄伟 王化明 《林业机械与木工设备》 2020年第3期21-27,共7页
为了提高牙刷的生产效率,以牙刷为对象,设计了一种面向牙刷操作的DELTA机器人,并进行了仿真分析。首先,根据设计要求,对DELTA机器人的动平台、静平台、从动臂、主动臂等主要结构进行了设计,然后运用Ansys对DELTA机器人的主动臂进行了应... 为了提高牙刷的生产效率,以牙刷为对象,设计了一种面向牙刷操作的DELTA机器人,并进行了仿真分析。首先,根据设计要求,对DELTA机器人的动平台、静平台、从动臂、主动臂等主要结构进行了设计,然后运用Ansys对DELTA机器人的主动臂进行了应力和模态分析;最后,将DELTA机器人模型导入Adams中进行运动学仿真,通过分析得到DELTA机器人沿指定门字型轨迹运动时的位移、速度和加速度曲线,验证了机器人能够满足运动时快速、无冲击的要求。为实现机器人对牙刷快速、精确、平稳地操作和安放提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 delta并联机器人 结构设计 有限元分析 ADAMS仿真
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Delta并联机器人机构参数误差分析及标定方法研究 被引量:3
18
作者 戴智武 刘超 +1 位作者 盛鑫军 张定国 《机电一体化》 2016年第3期8-12,35,共6页
针对Delta并联机器人的绝对定位精度问题,在Delta并联机器人运动学误差模型的基础上,对影响机器人末端精度的各机构参数做了相应的分析。提出一种采用粒子群算法对Delta并联机器人的误差参数进行辨识的方法,省去了测量坐标系与机器人坐... 针对Delta并联机器人的绝对定位精度问题,在Delta并联机器人运动学误差模型的基础上,对影响机器人末端精度的各机构参数做了相应的分析。提出一种采用粒子群算法对Delta并联机器人的误差参数进行辨识的方法,省去了测量坐标系与机器人坐标系的转换,以选取的空间点的实际测量位置与理论位置之间的平均偏差为适应度函数,计算出Delta并联机器人各机构参数的误差,最后结合运动学误差模型对机器人末端位置进行补偿。标定实验的结果表明该方法简单有效。 展开更多
关键词 delta并联机器人 误差分析 粒子群算法 激光跟踪仪标定
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基于粒子群算法的Delta机器人正运动学的研究 被引量:1
19
作者 张进思 许棕 +2 位作者 李泽彬 鲍惠芳 方杰 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期74-77,共4页
正运动学分析对Delta并联机器人轨迹规划和控制非常的重要。而Delta并联机器人的逆运动学求解比较容易,正运动学求解却相对困难。故研究利用基本的和带权重线性递减的粒子群算法应用于Delta并联机器人正运动学求解。通过改变不同的权重... 正运动学分析对Delta并联机器人轨迹规划和控制非常的重要。而Delta并联机器人的逆运动学求解比较容易,正运动学求解却相对困难。故研究利用基本的和带权重线性递减的粒子群算法应用于Delta并联机器人正运动学求解。通过改变不同的权重因子和学习因子,研究结果表明,这两种粒子群算法在一定的条件都能够快速及正确地对Delta并联机器人的正运动学求解。而且进一步研究数据也表明,带权重线性递减的改进版粒子群算法一定程度上要比基本粒子群算法更容易收敛于极值,收敛性更优。 展开更多
关键词 正运动学 粒子群算法 delta并联机器人 权重线性递减
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浅析Delta并联机器人的从动臂 被引量:2
20
作者 陈润超 何建玲 徐贵阳 《机械传动》 CSCD 北大核心 2013年第5期54-56,69,共4页
主要讨论了Delta机构从动臂的两个问题:即Delta机构从动臂采用平行四边形结构的必要性,并证明组成平行四边形从动臂的四个杆在运动中总是处于一个平面内。
关键词 delta并联机器人 从动臂 自由度 平行四边形
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