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基于五次多项式过渡的机器人轨迹规划的研究 被引量:28
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作者 陈伟华 张铁 崔敏其 《煤矿机械》 北大核心 2011年第12期49-50,共2页
基于五次多项式过渡对SCARA机器人的连续曲线在关节空间进行轨迹规划研究。机器人的连续曲线路径在笛卡尔空间规划,而曲线的拐角处在关节空间采用五次多项式过渡进行规划。利用笛卡尔空间和关节空间的组合,使机器人运动的连续曲线轨迹... 基于五次多项式过渡对SCARA机器人的连续曲线在关节空间进行轨迹规划研究。机器人的连续曲线路径在笛卡尔空间规划,而曲线的拐角处在关节空间采用五次多项式过渡进行规划。利用笛卡尔空间和关节空间的组合,使机器人运动的连续曲线轨迹连续平滑,同时使运动的速度和加速度也连续平滑,这有利于高速运动,减少机械臂的振动。 展开更多
关键词 scara机器人 轨迹规划 笛卡尔空间 关节空间
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SCARA机器人的拉格朗日动力学建模 被引量:27
2
作者 崔敏其 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第12期76-78,共3页
以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机... 以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机器人动力学模型的一般方法,该方法适用于其他构型机器人的动力学建模。最后对机械臂动力学方程的一般形式进行解析。使用拉格朗日公式法获得准确的机器人动力学模型可以为机器人的结构设计、关键件的选型以及控制器的设计和仿真提供依据。 展开更多
关键词 scara机器人 动力学模型 拉格朗日动力学公式 动力学仿真
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一种基于SCARA机器人机械结构设计 被引量:17
3
作者 许果 王峻峰 何岭松 《机械工程师》 2005年第4期65-67,共3页
针对SCARA机器人在生产教学中的广泛应用,设计了一个结构简单、传动精度高、操作方便的可以实现用多种控制方式(PC的远程控制,单片机的控制,开关量的控制等)控制的SCARA型机器人。
关键词 scara机器人 机械臂 同步齿形带
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基于ADAMS的SCARA机器人运动学仿真研究 被引量:18
4
作者 杨成文 张铁 《机床与液压》 北大核心 2011年第21期118-120,114,共4页
对SCARA机器人进行正逆运动学分析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。为解决以上问题,基于ADAMS软件环境,建立了SCARA机器人的三维虚拟样机模型,结合SCARA机器人的正逆运动学在笛卡尔空间对其末端... 对SCARA机器人进行正逆运动学分析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。为解决以上问题,基于ADAMS软件环境,建立了SCARA机器人的三维虚拟样机模型,结合SCARA机器人的正逆运动学在笛卡尔空间对其末端规划一段圆弧路径轨迹,并将该圆弧路径轨迹数据导入虚拟样机模型中进行轨迹规划的仿真。结果表明,该系统为SCARA机器人运动学分析及轨迹规划方法的仿真验证提供了一个有效的平台。 展开更多
关键词 scara机器人 ADAMS软件 轨迹规划 仿真平台
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SCARA机器人大臂结构模态分析与拓扑优化 被引量:14
5
作者 孙晨光 刘宇红 +1 位作者 冀鹏飞 戚开诚 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第7期51-57,73,共8页
选择顺应性装配机器手臂(SCARA)在水平面内运动速度快、重复定位精度高。为优化SCARA机器人大臂机械结构性能,减轻大臂重量,采用了模态分析与拓扑优化相结合的方法。首先建立SCARA机器人大臂三维模型,导入到有限元分析软件ANSYS Workbe... 选择顺应性装配机器手臂(SCARA)在水平面内运动速度快、重复定位精度高。为优化SCARA机器人大臂机械结构性能,减轻大臂重量,采用了模态分析与拓扑优化相结合的方法。首先建立SCARA机器人大臂三维模型,导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中作静力学分析和模态分析,得到前6阶固有频率和振型结果;然后,利用拓扑优化方法为大臂去除材料的优化方向提出建议,重新设计大臂的优化结构并计算优化结构的模态参数;最后,对比优化前后模态参数结果,证明优化后的结构在减轻大臂重量的同时提高了大臂的机械性能。 展开更多
关键词 大臂 模态分析 scara机器人 拓扑优化
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基于BP神经网络的SCARA机器人故障诊断 被引量:13
6
作者 邵建浩 张婷 《机床与液压》 北大核心 2022年第14期166-170,共5页
以SCARA机器人为研究对象,在ADAMS软件中建立SCARA机器人模型,进行仿真。采集SCARA机器人大臂前后端、小臂前后端及底座等容易出现裂纹部位的加速度数据;在MATLAB中运用BP神经网络建立SCARA机器人故障诊断模型,实现利用BP神经网络对SCAR... 以SCARA机器人为研究对象,在ADAMS软件中建立SCARA机器人模型,进行仿真。采集SCARA机器人大臂前后端、小臂前后端及底座等容易出现裂纹部位的加速度数据;在MATLAB中运用BP神经网络建立SCARA机器人故障诊断模型,实现利用BP神经网络对SCARA机器人故障进行智能识别与分类。结果表明:BP神经网络的计算结果与期望输出基本一致,验证了其准确性及可靠性。 展开更多
关键词 BP神经网络 scara机器人 故障诊断
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基于递推最小二乘法的SCARA机器人动力学参数辨识研究 被引量:14
7
作者 李家铮 张禹 +1 位作者 赵文川 王富民 《机床与液压》 北大核心 2021年第6期22-26,共5页
为了提高SCARA机器人在工业场合中的工作精度,对其动力学模型进行分析是有效途径之一。建立机器人拉格朗日动力学方程并进行线性化处理,得到一组关节力矩和待辨识参数的线性表达式。选取有限项傅里叶级数作为激励轨迹模型,并使机器人启... 为了提高SCARA机器人在工业场合中的工作精度,对其动力学模型进行分析是有效途径之一。建立机器人拉格朗日动力学方程并进行线性化处理,得到一组关节力矩和待辨识参数的线性表达式。选取有限项傅里叶级数作为激励轨迹模型,并使机器人启停时关节角速度和角加速度为零,确保机器人运行平稳。再将线性表达式中观测矩阵的条件数作为优化指标,并结合MATLAB优化工具箱,获得关节最优激励轨迹系数。最后通过递推最小二乘法获得待辨识参数,并代入关节力矩表达式中,并与实际采集力矩值进行比较,确定两者变化趋势。结果表明:实验能够获得较为理想的效果,经过辨识计算所得关节力矩可用作相关领域的动力学控制。 展开更多
关键词 scara机器人 拉格朗日法 动力学参数辨识 递推最小二乘法
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四自由度SCARA机器人系统机构设计及运动学分析 被引量:13
8
作者 王海峰 尹彬 +1 位作者 罗锐捷 王新刚 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第12期1320-1324,共5页
针对所在机器人实验室通用实验平台的要求,在SolidWorks环境中建立了4自由度SCARA机器人三维模型,并制造出了SCARA机器人机械本体,对SCARA机器人传动方案、机械结构设计和运动学分析等方面进行了研究。在此基础上,基于Monte Carlo法完... 针对所在机器人实验室通用实验平台的要求,在SolidWorks环境中建立了4自由度SCARA机器人三维模型,并制造出了SCARA机器人机械本体,对SCARA机器人传动方案、机械结构设计和运动学分析等方面进行了研究。在此基础上,基于Monte Carlo法完成了机器人工作空间计算,基于D-H参数法建立了SCARA机器人运动学模型,分析了机器人正逆向运动学方程;最后对SCARA机器人进行了Matlab运动仿真分析,得到了各关节变量变化情况与仿真轨迹比较结果。研究结果表明:该4自由度SCARA机器人传动方案与机械结构设计的可行性和机器人运动学模型的正确性得到了验证,机器人末端执行器能准确经过给定采样点,关节变量变化与工作空间计算结果相符,对机器人通用实验平台的建立有着重要意义。 展开更多
关键词 scara机器人 工作空间分析 运动学分析 MATLAB仿真
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基于随机权重粒子群算法的SCARA机器人动力学参数辨识 被引量:12
9
作者 王保民 齐湛江 +1 位作者 闫瑞翔 刘洪芹 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期20-27,共8页
针对SCARA机器人在负载条件下末端动力学参数难以辨识的问题,在分析负载对各关节力矩影响的基础上,对SCARA机器人进行了结构简化,利用Lagrange法建立带负载机器人的动力学数学模型,确定了需要辨识的机器人末端动力学参数。在传统粒子群... 针对SCARA机器人在负载条件下末端动力学参数难以辨识的问题,在分析负载对各关节力矩影响的基础上,对SCARA机器人进行了结构简化,利用Lagrange法建立带负载机器人的动力学数学模型,确定了需要辨识的机器人末端动力学参数。在传统粒子群算法的基础上,提出一种随机权重粒子群算法对机器人动力学参数进行辨识,并编写了相应的程序。仿真辨识结果表明:随机权重粒子群算法的收敛速度与参数粒子搜索范围得到明显提升,辨识出的机器人力矩与实际输出力矩基本吻合,说明该算法对机器人动力学参数的辨识具有较高的精度;与遗传算法、基本粒子群算法相比,随机权重粒子群算法辨识得到的适应度函数最优值最小,不易陷入局部最优,便于全局搜索,参数辨识精确更高。 展开更多
关键词 scara机器人 动力学 参数辨识 随机权重 粒子群算法
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基于牛顿欧拉法的SCARA机器人动力学参数辨识 被引量:12
10
作者 张铁 梁骁翃 +1 位作者 覃彬彬 刘晓刚 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期129-136,143,共9页
SCARA机器人在工业生产中得到了广泛应用.为满足高速、高精度的要求,必须对SCARA机器人进行动力学分析.文中用牛顿欧拉方法对SCARA机器人进行动力学建模,并将摩擦力以及电机转子对关节力矩的影响纳入动力学模型,得出了关节力矩关于一组... SCARA机器人在工业生产中得到了广泛应用.为满足高速、高精度的要求,必须对SCARA机器人进行动力学分析.文中用牛顿欧拉方法对SCARA机器人进行动力学建模,并将摩擦力以及电机转子对关节力矩的影响纳入动力学模型,得出了关节力矩关于一组可辨识参数集的线性表达式.采用傅里叶级数作为激励轨迹进行实验,并通过最小二乘法对得出的可辨识动力学参数集进行辨识.实验证明,通过推导的线性表达式计算出的关节力矩理论值与实际值的变化趋势一致.运用所提方法辨识的动力学参数进行动力学建模,能得到SCARA机器人运动时的关节力矩,可为后期的动力学控制提供基础计算公式. 展开更多
关键词 scara机器人 动力学参数辨识 牛顿欧拉方法 关节力矩
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SCARA机器人控制系统的设计与研究 被引量:11
11
作者 胡杰 张铁 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第5期162-164,共3页
与传统的工业控制器相比,开放式控制器具有更好的可控性和扩展性,并且PC+DSP运动控制卡模式已经成为机器人领域的主流控制方式。介绍了研究所自主研发的SCARA机器人控制系统的硬件构成,及软件系统结构;并详细介绍了离线编程模块、运动... 与传统的工业控制器相比,开放式控制器具有更好的可控性和扩展性,并且PC+DSP运动控制卡模式已经成为机器人领域的主流控制方式。介绍了研究所自主研发的SCARA机器人控制系统的硬件构成,及软件系统结构;并详细介绍了离线编程模块、运动控制模块、状态监控模块和日志系统的实现方法。经验证:机器人系统可直接生成加工工序或轨迹,并进行作业过程的仿真,同时应用多线程,实时监控并记录系统状态,提高运行效率和系统可靠性。 展开更多
关键词 scara机器人 PC+DSP 控制系统 线程
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基于ADAMS/Insight的SCARA机器人机构运动可靠性研究 被引量:11
12
作者 李怀政 陈启愉 +2 位作者 张华伟 吴智恒 唐国宝 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期63-66,共4页
运用机构运动可靠性分析方法,以动力学仿真软件ADAMS为平台,结合蒙特卡罗仿真原理,利用ADAMS/Insight模块对建立的刚柔一体化机器人机构模型进行运动可靠性分析,在考虑连杆尺寸误差情况下计算出机器人运动可靠度。针对1批SCARA机器人样... 运用机构运动可靠性分析方法,以动力学仿真软件ADAMS为平台,结合蒙特卡罗仿真原理,利用ADAMS/Insight模块对建立的刚柔一体化机器人机构模型进行运动可靠性分析,在考虑连杆尺寸误差情况下计算出机器人运动可靠度。针对1批SCARA机器人样机进行可靠性实验,得到其X、Y、Z3个方向的位移可靠度。最后通过实验数据与仿真数据对比,验证了该分析方法的有效性,为其他复杂机构的运动可靠性分析提供了1种途径。 展开更多
关键词 scara机器人 运动可靠性 ADAMS
原文传递
基于DSP运动控制器的拆垛、码垛SCARA机器人研制 被引量:8
13
作者 杨灏泉 李涛 +1 位作者 张勇 蔡磊 《昆明理工大学学报(理工版)》 2004年第6期54-58,共5页
针对物流自动化行业中对箱包高速拆垛、码垛的需求 ,研制了一种通用的拆垛、码垛机器人 .所研制的机器人采用水平关节的机械结构形式 ,以基于PC的开放式DSP多轴运动控制器作为控制系统的核心 .使用面向对象的开发模式 ,自主开发了机器... 针对物流自动化行业中对箱包高速拆垛、码垛的需求 ,研制了一种通用的拆垛、码垛机器人 .所研制的机器人采用水平关节的机械结构形式 ,以基于PC的开放式DSP多轴运动控制器作为控制系统的核心 .使用面向对象的开发模式 ,自主开发了机器人控制软件 .实际使用结果表明 。 展开更多
关键词 运动控制器 scara机器人 拆垛 码垛 物流自动化
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SCARA机器人的结构动态设计与改进 被引量:7
14
作者 毛燕 徐晓宇 高峰 《机械》 2007年第7期56-58,共3页
设计了一种SCARA机器人,借助ANSYS软件对主要受力零件进行了结构动态设计。针对调试过程中机械臂出现的抖振现象,经动态分析后对结构作了改进。
关键词 scara机器人 机械臂 滚珠丝杠一花键轴 模态
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基于双层自适应遗传算法的机器人参数辨识 被引量:7
15
作者 钟佩思 刘金铭 +2 位作者 吕文浩 张振宇 宋庆军 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第3期1054-1060,共7页
激励轨迹的选取和优化是机器人动力学参数辨识的重要基础。为了提高机器人动力学参数的辨识精度,以SCARA机器人为研究对象,设计了基于双层自适应遗传算法的机器人激励轨迹优化方案。运用Newton-Euler法建立了机器人的动力学模型,并对机... 激励轨迹的选取和优化是机器人动力学参数辨识的重要基础。为了提高机器人动力学参数的辨识精度,以SCARA机器人为研究对象,设计了基于双层自适应遗传算法的机器人激励轨迹优化方案。运用Newton-Euler法建立了机器人的动力学模型,并对机器人的动力学模型进行线性分离,得到了机器人的最小惯性参数集和对应的观测矩阵。分析机器人的参数辨识方程,确定了观测矩阵条件数最小的优化目标。针对传统遗传算法进行改进,提出了双层自适应机制,提升了算法的全局搜索能力和搜索效率。最后利用MATLAB和ADAMS进行联合仿真实验,使用递推最小二乘法计算机器人的最小惯性参数集。实验结果表明,使用改进的双层自适应遗传算法得到的激励轨迹可以保证机器人动力学参数的辨识精度。 展开更多
关键词 scara机器人 Newton-Euler迭代法 遗传算法 双层自适应机制 递推最小二乘法
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基于SCARA机器人的运动学分析及关节解耦 被引量:8
16
作者 胡杰 张铁 《机床与液压》 北大核心 2011年第21期28-31,38,共5页
应用牧野坐标系建立SCARA机器人运动学模型,采用回转变换张量法计算运动学正、逆解。针对机械臂末端关节滚珠丝杠滚珠花键运动耦合,完成运动学解耦。采用ADAMS建立虚拟模型,进行运动仿真,验证了运动学解耦的正确性,为SCARA机器人的运动... 应用牧野坐标系建立SCARA机器人运动学模型,采用回转变换张量法计算运动学正、逆解。针对机械臂末端关节滚珠丝杠滚珠花键运动耦合,完成运动学解耦。采用ADAMS建立虚拟模型,进行运动仿真,验证了运动学解耦的正确性,为SCARA机器人的运动控制提供理论依据。 展开更多
关键词 scara机器人 滚珠丝杠滚珠花键 回转变换张量法 ADAMS软件
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基于ANSYS的SCARA机器人结构特性分析 被引量:7
17
作者 杨梅 钟佩思 +2 位作者 刘梅 卞泽武 刘星 《机床与液压》 北大核心 2017年第21期35-38,72,共5页
为了研究SCARA机器人的结构和动态特性,应用SolidWorks软件对SCARA机器人建立了三维模型并导入ANSYS中进行了分析。对SCARA机器人进行了静力学分析,结果证明:该机器人能够满足在冲击载荷作用时的定位精度要求和强度要求;通过对SCARA机... 为了研究SCARA机器人的结构和动态特性,应用SolidWorks软件对SCARA机器人建立了三维模型并导入ANSYS中进行了分析。对SCARA机器人进行了静力学分析,结果证明:该机器人能够满足在冲击载荷作用时的定位精度要求和强度要求;通过对SCARA机器人的模态分析,得到其前8阶的固有频率和结构振型,分析数据表明:该机器人满足工作要求;为了了解各阶频率对SCARA机器人动态载荷的响应情况,对SCARA机器人进行了谐响应分析,得到SCARA机器人的谐响应变化曲线,结果表明,SCARA机器人的第7阶固有频率对其动态性能影响最大。通过分析数据,为SCARA机器人的改进和今后的结构设计提供了依据。 展开更多
关键词 scara机器人 SOLID WORKS ANSYS 静力学分析 动力学分析
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一种新型六自由度SCARA机器人设计与运动学分析 被引量:5
18
作者 张良安 王祥 谢胜龙 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第19期235-242,共8页
目的针对传统四自由度SCARA机器人末端灵活性不足的问题,设计一种新型的六自由度SCARA机器人。方法首先在传统四自由度SCARA机器人结构特点分析的基础上,通过改进其末端结构以增加机器人的自由度,从而提高其末端的灵活性。然后分别采用D... 目的针对传统四自由度SCARA机器人末端灵活性不足的问题,设计一种新型的六自由度SCARA机器人。方法首先在传统四自由度SCARA机器人结构特点分析的基础上,通过改进其末端结构以增加机器人的自由度,从而提高其末端的灵活性。然后分别采用D–H参数法与代数法建立该机器人的运动学正解模型与逆解模型。在此基础上,采用对比法在Matlab的Robotics Toolbox工具箱中对该机器人开展仿真分析,验证机器人运动学模型的正确性。最后,基于五次多项式插值算法对机器人开展轨迹规划研究。结果实验结果显示该机器人的运动轨迹、速度与加速度曲线光滑连续,没有任何断点与突变点。结论表明该机器人运动平稳,具有良好的运动学性能,从而为后续该机器人的运动控制奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 scara机器人 D-H参数法 机器人运动学 五次多项式插值 轨迹规划
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相机安装在SCARA机器人二轴上的自动手眼标定方法
19
作者 乔煜琪 《自动化应用》 2024年第7期26-28,共3页
介绍了基于SCARA机器人在2D视觉应用中的手眼标定现状,以及当前工业相机固定安装在SCARA机器人二轴上的标定方法的优缺点,并提出一种自动运行完成手眼标定的方法,最后进行了实际操作验证,证明了该方法具有较高的准确性和鲁棒性,为相机... 介绍了基于SCARA机器人在2D视觉应用中的手眼标定现状,以及当前工业相机固定安装在SCARA机器人二轴上的标定方法的优缺点,并提出一种自动运行完成手眼标定的方法,最后进行了实际操作验证,证明了该方法具有较高的准确性和鲁棒性,为相机固定安装在SCARA机器人二轴上的自动手眼标定提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 scara机器人 2D视觉 自动手眼标定
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Scara机器人关节摩擦建模与补偿的实验与仿真 被引量:6
20
作者 李琳 林燕龙 邹焱飚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1572-1581,共10页
针对关节摩擦力引起Scara机器人定位精度变差的问题,对机器人关节摩擦力进行建模、辨识和补偿。提出了一种可用于工作空间受限机器人的摩擦力辨识方法,使用Lugre摩擦模型对机器人关节摩擦力进行描述,通过让机器人跟踪正弦曲线,建立摩擦... 针对关节摩擦力引起Scara机器人定位精度变差的问题,对机器人关节摩擦力进行建模、辨识和补偿。提出了一种可用于工作空间受限机器人的摩擦力辨识方法,使用Lugre摩擦模型对机器人关节摩擦力进行描述,通过让机器人跟踪正弦曲线,建立摩擦力矩与关节速度的映射关系,并对其摩擦参数进行辨识。设计了自适应控制方法对机器人进行控制。利用Scara机器人进行实验验证与仿真,仿真结果表明辨识得到的摩擦参数具有较高的精度。实验结果表明所提出的自适应控制方法能有效提高机器人的关节定位精度和大幅减小机器人末端加速度。 展开更多
关键词 LuGre摩擦模型 摩擦参数辨识方法 自适应控制 定位精度 scara机器人
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