新型四足步行机器人串并混联腿的运动学分析 被引量：21

1

作者 高建设 李明祥 +1 位作者 侯伯杰 王保糖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3147-3160,共14页

针对串联四足机器人行走惯量大,自重/载重比大的问题,提出一种新型串并混联四足步行机器人,并对该机器人的串并混联腿进行运动学分析。该机器人由一个运载平台和四条结构相同的串并混联腿组成,每条腿均由髋关节、大腿、小腿顺次连接构成... 针对串联四足机器人行走惯量大,自重/载重比大的问题,提出一种新型串并混联四足步行机器人,并对该机器人的串并混联腿进行运动学分析。该机器人由一个运载平台和四条结构相同的串并混联腿组成,每条腿均由髋关节、大腿、小腿顺次连接构成,其中髋关节为3-RRR并联机构。以能耗最小姿态为最优姿态,基于矢量法求解了该串并混联腿的运动学正解和反解,利用MATLAB和ADAMS软件验证了正解和反解的正确性;基于矢量法和微分变换法求出了该混联腿的速度雅克比矩阵和加速度矩阵,分析了其奇异性,并利用MATLAB软件绘制出该腿的工作空间。结果表明:该腿在髋关节连杆直径d=22mm,大腿杆件直径D=50mm,膝关节转角θ4∈[105°,155°]时,工作空间呈球冠形,最大内接圆半径R=400mm,高度为H∈[500mm,900mm]。本研究对该新型串并混联四足步行机器人的刚度分析、动态性能、机构优化设计和系统控制等的进一步研究具有重要意义。 展开更多

关键词 串并混联机器人 四足步行机器人 运动学正解 运动学反解 奇异性分析 工作空间

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串并联机器人主轴平台结构参数的敏感性分析 被引量：4

2

作者 黄俊杰 赵俊伟 《焦作工学院学报》 2004年第6期459-463,共5页

5自由度串并联机构机器人在数控操作(加工)时具有灵活性,3-PRS主轴平台在操纵运动的3个方向上起了关键作用,为了解决这个问题,提出了一种解析方法用来研究主轴平台结构参数的敏感性问题并建立了敏感性模型,基于此模型和实例仿真,讨论了... 5自由度串并联机构机器人在数控操作(加工)时具有灵活性,3-PRS主轴平台在操纵运动的3个方向上起了关键作用,为了解决这个问题,提出了一种解析方法用来研究主轴平台结构参数的敏感性问题并建立了敏感性模型,基于此模型和实例仿真,讨论了影响主轴平台位置和方向的所有参数,发现滑座进给参数、连杆长度和主轴(包括刀具)的安装长度尺寸是影响平台位姿精度的关键参数. 展开更多

关键词 联机 机器人 平台结构 进给 位姿精度 参数 数控 主轴 串并联 滑座

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混联码垛机器人误差分析 被引量：4

3

作者 宁凤艳 贠超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第2期37-40,共4页

论文以所研制的串并联混合的MJR混联码垛机器人为研究对象,介绍了四自由度垂直移动关节与回转关节组合式串并联的混联机器人机构特点,并进行了运动学分析,提出了这种机器人的误差分析方法,利用摄动法建立了广义坐标偏差和结构偏差对机... 论文以所研制的串并联混合的MJR混联码垛机器人为研究对象,介绍了四自由度垂直移动关节与回转关节组合式串并联的混联机器人机构特点,并进行了运动学分析,提出了这种机器人的误差分析方法,利用摄动法建立了广义坐标偏差和结构偏差对机器人末端位姿影响的误差模型,并通过数值仿真分析了广义坐标偏差和结构偏差对机器人末端位置误差的影响程度,计算结果证实了位姿误差模型的正确性,为机器人的位置误差补偿及精度优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 混联机器人 摄动法 位姿误差

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基于拉线式编码器的混联搬运机器人误差检测 被引量：3

4

作者 李文艺 董忠 +4 位作者 童上高 李国振 张昊 伊志文 洪锋 《机械与电子》 2013年第12期52-55,共4页

根据码垛任务特点,采用基于混联结构的四自由度码垛机器人设计;优化连杆参数,简化混联结构机器人的运动学求解,采用D-H法,获取机械手末端在三维空间的位置坐标的理论值;采用4个拉线式绝对编码器,2个平行布置的连杆,以及数据采集处理器,... 根据码垛任务特点,采用基于混联结构的四自由度码垛机器人设计;优化连杆参数,简化混联结构机器人的运动学求解,采用D-H法,获取机械手末端在三维空间的位置坐标的理论值;采用4个拉线式绝对编码器,2个平行布置的连杆,以及数据采集处理器,基于编码器信息,根据运动几何关系求解,获取机械手末端在三维空间位置的实际值;通过对比理论值与实际值,得到机器人的终端位置误差检测。 展开更多

关键词 混联码垛机器人 编码器检测 定位误差

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四自由度串并联机器人的位姿误差分析 被引量：2

5

作者 宁凤艳 贠超 《机床与液压》 北大核心 2010年第15期35-37,共3页

介绍四自由度垂直移动关节与回转关节组合式串并联机器人的机构特点和机器人位姿误差分析的"小位移摄动法",利用该方法建立该构型机器人的位姿误差分析模型,通过仿真实验分析机器人广义坐标偏差和结构偏差对机器人末端位置误... 介绍四自由度垂直移动关节与回转关节组合式串并联机器人的机构特点和机器人位姿误差分析的"小位移摄动法",利用该方法建立该构型机器人的位姿误差分析模型,通过仿真实验分析机器人广义坐标偏差和结构偏差对机器人末端位置误差的影响。仿真结果表明角度误差对机器人末端位置误差的影响较大,结构误差对机器人末端位姿误差的影响不大,证实该位姿误差模型的正确性,为机器人的位置误差补偿及精度优化设计提供参考。 展开更多

关键词 串并联机器人 机构 摄动法 位姿误差

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一种高强度聚焦超声串并联机器人的误差模型与仿真 被引量：1

6

作者 喻道远 郭伟 +1 位作者 范良志 谢敬华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第16期1415-1418,共4页

以一种高强度聚焦超声治疗串并联机器人为例,分析机构的各误差参数,利用机器人的正解建立了误差模型。通过计算机仿真,得出并比较了机构参数误差对机器人输出参考点的影响情况;定量分析了滑块的位置偏差对机器人输出参考点的影响。

关键词 高强度聚焦超声 串并联机器人 误差模型 精度分析

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5自由度串并联机器人控制系统设计 被引量：1

7

作者 罗建国 何茂艳 +1 位作者 孙学城 黄真 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第7期19-21,39,共4页

在已构建5自由度串并联机器人的基础上,从硬件和软件两方面,对其运动控制系统进行设计,实现其空间复杂图形的绘制和汉字的书写功能。通过多种运动插补方法实现输出末端的预定轨迹,通过类对象间关系分析得到基于PC的运动控制体系软件层... 在已构建5自由度串并联机器人的基础上,从硬件和软件两方面,对其运动控制系统进行设计,实现其空间复杂图形的绘制和汉字的书写功能。通过多种运动插补方法实现输出末端的预定轨迹,通过类对象间关系分析得到基于PC的运动控制体系软件层次结构。利用VB语言开发出机器人示教系统的人机交互界面和程序,实现手写联动输入和记忆重现功能。实践证明所设计的硬件控制系统和软件控制系统表现良好,且具备可扩充功能。 展开更多

关键词 串并联机器人 自由度 控制系统 程序

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二元驱动串并联机器人结构参数约束条件分析 被引量：1

8

作者 杜幸运 赵慧 徐鹏成 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期105-107,111,共4页

以平面变几何桁架机构为二元驱动串并联机器人基本模块,将基本模块串联起来构成二元驱动串并联机器人离散系统,推导其正运动学方程,分析了其末端执行器的位置空间和姿态变化范围。根据上、下平台之间相对姿态转角为实数的约束条件,采用M... 以平面变几何桁架机构为二元驱动串并联机器人基本模块,将基本模块串联起来构成二元驱动串并联机器人离散系统,推导其正运动学方程,分析了其末端执行器的位置空间和姿态变化范围。根据上、下平台之间相对姿态转角为实数的约束条件,采用MATLAB语言编写并计算正运动学方程,以确定驱动腿变化量与结构参数之间的关系。该方法避免了因结构参数选取不当而无法求得姿态角的问题。该结论为二元驱动串并联机器人的结构设计与优化提供了理论基础。 展开更多

关键词 二元驱动 串并联机器人 平面变几何桁架机构 正运动学

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一种新型的五自由度混联抛光机器人的分析

9

作者 李提伟 赵一杰 曹凯 《现代机械》 2013年第3期75-78,共4页

工业生产中自由曲面的抛光打磨是自动加工过程中难以解决的问题,本文针对自由曲面的抛光打磨加工提出了五自由度混联机器人。首先根据工艺要求对抛光机器人进行了机构设计及结构分析,对抛光机器人的结构进行优化,又通过运动学分析,推导... 工业生产中自由曲面的抛光打磨是自动加工过程中难以解决的问题,本文针对自由曲面的抛光打磨加工提出了五自由度混联机器人。首先根据工艺要求对抛光机器人进行了机构设计及结构分析,对抛光机器人的结构进行优化,又通过运动学分析,推导出了运动学正逆解解析公式,分析了动平台的扭角跟两个伸缩杆长度的关系和动平台的转动角速度跟伸缩杆的伸缩速度关系。再通过给定参数用Matlab绘出机构位置正解关系的曲线图,最后经计算得到了可得动平台的输出的速度,为后续样机的研制等工作奠定了基础。 展开更多

关键词 五自由度 混联机器人 运动学 抛光

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直角坐标串并联机构奇异位形动力学分析

10

作者 罗建国 何茂艳 +1 位作者 陆震 黄真 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第2期42-45,共4页

全新结构的直角坐标串并联机构处于奇异位形时,通过建立动力学方程和欧拉方程,对机构动平台各铰点处的受力状况进行了全面的分析。在给定空间位置和姿态下,已知机构输出端的受力、主轴的运动参数、连杆的运动参数、水平和垂直运动滑块... 全新结构的直角坐标串并联机构处于奇异位形时,通过建立动力学方程和欧拉方程,对机构动平台各铰点处的受力状况进行了全面的分析。在给定空间位置和姿态下,已知机构输出端的受力、主轴的运动参数、连杆的运动参数、水平和垂直运动滑块的运动参数,可反向求出它们的动力学反解,并通过计算机语言编程计算和绘图得到直观有效的结果数据。 展开更多

关键词 串并联机器人 奇异 动力学 动平台

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空间四自由度串并混联下肢康复机器人设计与分析 被引量：15

11

作者 史小华 任岭雪 +2 位作者 廖梓宇 朱家增 王洪波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第13期48-54,共7页

脑卒中和其他原因导致下肢运动障碍患者数量增多,科学的康复训练是降低致残率的有效手段,而康复医师严重不足是当前的主要矛盾,改善和提高上述患者的生活质量既是患者的需求,也是亟需解决的社会问题。针对下肢运动障碍患者在不同康复阶... 脑卒中和其他原因导致下肢运动障碍患者数量增多,科学的康复训练是降低致残率的有效手段,而康复医师严重不足是当前的主要矛盾,改善和提高上述患者的生活质量既是患者的需求,也是亟需解决的社会问题。针对下肢运动障碍患者在不同康复阶段的训练需求,提出一种串并混联结构的下肢康复机器人,该机器人包括两个(UPS-UPU-U)&RR结构的4DOF机械腿、连接架和座椅,患者可坐、躺和站三种姿势进行康复训练。建立该机器人的三维模型,并对其具体结构进行详细介绍,基于螺旋理论对该机构自由度进行分析,建立矢量约束方程对其运动学正反解进行分析,结合ADAMS软件,仿真验证了对该机构自由度和运动学理论分析的结果。该研究成果为今后样机的研制奠定了理论基础。 展开更多

关键词 下肢康复机器人 串并混联机器人 康复训练 运动学 ADAMS仿真

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串并联结构工业机器人D-H参数建立及算例 被引量：3

12

作者 林少丹 傅高升 +1 位作者 李俊达 洪朝群 《三明学院学报》 2017年第2期35-41,共7页

D-H坐标系相对于6R串联型的工业机器人相对成熟,而对于2、3轴串-并联结构型的工业机器人研究较少。本文通过对传统的串联6R机器人和这类机器人进行运动分析,并根据两者之间的差别,将2、3轴串-并联结构机器人改成全串联型的D-H轴机器人,... D-H坐标系相对于6R串联型的工业机器人相对成熟,而对于2、3轴串-并联结构型的工业机器人研究较少。本文通过对传统的串联6R机器人和这类机器人进行运动分析,并根据两者之间的差别,将2、3轴串-并联结构机器人改成全串联型的D-H轴机器人,再对这种机器人采用6+1轴D-H坐标系进行了正运动学求解,最后通过ABB robotstudio对比验证6+1轴D-H坐标系,证明其是正确的。 展开更多

关键词 串-并联工业机器人 D-H坐标系 运动学 离线编程

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具有关节角反馈的绳驱动拟人臂机器人机构设计与张力分析 被引量：10

13

作者 陈泉柱 陈伟海 +1 位作者 刘荣 张建斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第13期83-90,共8页

将绳驱动与并联机构技术应用于拟人臂机器人上,设计一种绳驱动的串并混联拟人臂机器人。其特点之一是在拟人臂的各个旋转关节安装有旋转编码器,采用关节角反馈的控制方法,提高了机构的控制精度。特点之二是通过刹车线结构的使用,实现了... 将绳驱动与并联机构技术应用于拟人臂机器人上,设计一种绳驱动的串并混联拟人臂机器人。其特点之一是在拟人臂的各个旋转关节安装有旋转编码器,采用关节角反馈的控制方法,提高了机构的控制精度。特点之二是通过刹车线结构的使用,实现了机构肩、肘、腕关节的完全解耦,并根据旋量理论,对肩、腕关节所使用的绳驱动球面并联机构进行弱耦合研究,简化了机构的运动学公式。讨论驱动绳索的张力变化关系,针对绳驱动机构的特点提出相应的混合控制策略,并且通过试验验证了机构的可行性和算法的有效性。 展开更多

关键词 绳驱动球面并联机构 串并混联机器人 旋量理论

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