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并联机器人奇异位形研究 被引量：32
1
作者 赵新华 彭商贤 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期35-37,共3页
介绍一种并联机器人奇异位形分析计算的新方法。该方法以动平台瞬时运动为基础，建立奇异位形条件，从而获得简化的奇异位形判别方程式，以６自由度三角平台并联机器人和三支链并联机器人为例对这一问题进行研究。
关键词 并联机器人 奇异位形 瞬时运动 位形奇异
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空间4-SPS/CU并联机构运动学分析 被引量：39
2
作者 王庚祥 原大宁 +1 位作者 刘宏昭 吴现卫 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期207-212,199,共7页
提出了一种能实现空间三维转动和沿Z轴移动的机构模型——空间4-SPS/CU并联机器人机构模型,其中SPS支链为驱动支链,CU为恰约束从动支链。采用螺旋理论分析了4-SPS/CU并联机构实现空间三转动一移动的机构学原理,计算了自由度,给出了位置... 提出了一种能实现空间三维转动和沿Z轴移动的机构模型——空间4-SPS/CU并联机器人机构模型,其中SPS支链为驱动支链,CU为恰约束从动支链。采用螺旋理论分析了4-SPS/CU并联机构实现空间三转动一移动的机构学原理,计算了自由度,给出了位置正解和反解的方法,导出了Jacobian矩阵,分析了速度、加速度性能、奇异位形与工作空间,为该并联机构的实际应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 并联机构 运动学 奇异位形 工作空间
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动力定位系统的推力分配策略研究 被引量：35
3
作者 吴显法 王言英 《船海工程》 北大核心 2008年第3期92-96,共5页
以序列二次规划法为基础,提出一种合理高效地解决动力定位系统推力分配问题的方法。整个推力优化分配的目标是最小化推进系统的能耗,包括燃油消耗、推进器的磨损、推力误差等;同时还考虑到推进器的推力极限、最大推力变化速率、最大旋... 以序列二次规划法为基础,提出一种合理高效地解决动力定位系统推力分配问题的方法。整个推力优化分配的目标是最小化推进系统的能耗,包括燃油消耗、推进器的磨损、推力误差等;同时还考虑到推进器的推力极限、最大推力变化速率、最大旋转速率、推进器推力的禁区、奇异结构等因素。对不同的推力禁区的处理方法进行对比,得到一个最合适的处理方法。计算实例表明,采用序列二次规划法能够实现对角度禁区的最优处理的目的,并能够达到降低燃油消耗,避免奇异结构,增加系统的可操纵性。 展开更多
关键词 动力定位 推力分配 序列二次规划法 奇异结构 推力禁区
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机器人奇异性分析 被引量：19
4
作者 胡准庆 房海容 +2 位作者 彭俊斌 杨延昭 陈辉 《机器人技术与应用》 2001年第6期32-35,共4页
本文研究了机器人奇异位形的原理以及分析计算的方法 ,对几种不同类型的机器人 ,按照其结构特点 ,采用不同方法对其奇异位形进行了分析。
关键词 机器人 自由度 奇异性 运动学特性 机械手
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六自由度模块化机器人手臂奇异构型分析 被引量：24
5
作者 李宪华 盛蕊 +2 位作者 张雷刚 宋韬 张军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期376-382,共7页
对六自由度模块化机器人手臂工作空间内的奇异构型进行了分析。首先搭建模块化机器人手臂系统,并采用DH法对其进行结构建模,得到正运动学方程;其次,结合机器人手臂的正运动学方程,采用基于机器人连杆速度的方法构造其雅可比矩阵,再基于... 对六自由度模块化机器人手臂工作空间内的奇异构型进行了分析。首先搭建模块化机器人手臂系统,并采用DH法对其进行结构建模,得到正运动学方程;其次,结合机器人手臂的正运动学方程,采用基于机器人连杆速度的方法构造其雅可比矩阵,再基于雅可比矩阵求解机械臂出现奇异状态的所有构型情况,得到所有奇异点并分别给出相应的手臂构型;最后,基于可操作度灵活性指标和最小奇异值灵活性指标应用Robotics工具箱对机械臂的奇异情况进行仿真分析,并考察机械臂处于奇异位型时末端参考点的可操作度椭球情况。仿真结果表明该机械臂共有3种奇异情况,验证了上述机械臂奇异位型分析的正确性,为后续模块化机械臂的轨迹规划研究和奇异点规避研究奠定了基础。 展开更多
关键词 模块化机械臂 雅可比矩阵 灵活性 奇异构型 机器人工具箱
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并联机器人的研究现状与展望 被引量：4
6
作者 刘阳 冯宝富 蔡光起 《机床与液压》 北大核心 2004年第3期7-9,共3页
本文对并联机器人进行系统地分类 ,介绍了并联机器人运动学分析、动力学、奇异结构分析的方法及研究现状 ,最后 ,提出了为适应机械工业的发展 ,根据敏捷制造提出的策略 ,展望了其发展趋势———模块化设计。
关键词 并联机器人 奇异结构 模块化设计 运动学分析 动力学
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3-RPS并联机构奇异位形及工作空间研究 被引量：18
7
作者 鲁开讲 牛禄峰 +1 位作者 刘亚茹 徐新博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期143-146,共4页
提出一种求解并联机构无奇异位形工作空间的方法。通过分析3-RPS并联机构在奇异位形时动平台的微分运动与结构约束及关节约束的关系,得到机构奇异位形判别方程和奇异位形曲面方程。探索了工作空间边界,综合分析了机构奇异位形与工作空... 提出一种求解并联机构无奇异位形工作空间的方法。通过分析3-RPS并联机构在奇异位形时动平台的微分运动与结构约束及关节约束的关系,得到机构奇异位形判别方程和奇异位形曲面方程。探索了工作空间边界,综合分析了机构奇异位形与工作空间的关系。合理选择机构结构参数和关节变化范围,得到了无奇异位形的工作空间。 展开更多
关键词 并联机构 微分运动 奇异位形曲面 工作空间
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少自由度并联机构研究综述 被引量：17
8
作者 石晓宇 《煤矿机械》 北大核心 2011年第10期13-14,共2页
少自由度并联机构相对于6自由度并联机构来说,有着更实用的优点,成为专家学者研究的热点问题。总结了以往对少自由度并联机构的研究成果,对部分问题的研究方法进行分析和比较,并对并联机构的研究发展方向进行了展望。
关键词 少自由度并联机构 运动学分析 工作空间 奇异位形
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低耦合度半对称三平移并联机构拓扑设计与运动学分析 被引量：15
9
作者 沈惠平 赵一楠 +2 位作者 许正骁 李菊 杨廷力 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期404-411,357,共9页
根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论与方法,提出一种三自由度3Pa+2RSS并联机构,并对该机构的方位特征集、自由度、耦合度等主要拓扑特征进行分析计算,证明分析了其耦合度κ=1;建立了基于序单开链法运动学建模原理的位置... 根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论与方法,提出一种三自由度3Pa+2RSS并联机构,并对该机构的方位特征集、自由度、耦合度等主要拓扑特征进行分析计算,证明分析了其耦合度κ=1;建立了基于序单开链法运动学建模原理的位置正解求解模型,并应用一维搜索方法求解了该并联机构的位置正解;导出机构位置逆解的公式,并据此分析计算了该机构奇异发生的条件;在自由度、输出和运动学分析不变的前提下,为了增大工作空间,将两条RSS支链替换为RUU支链,分析求解了机构工作空间和工作空间内部的奇异性特征。结果表明:该机构工作空间形状规则,且内部的无奇异工作空间较大。 展开更多
关键词 并联机构 耦合度 运动学分析 工作空间 奇异位形
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一种全方位移动机械手的可操作度分析 被引量：9
10
作者 李新春 赵冬斌 易建强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第14期1442-1447,共6页
将机械手可操作度的概念推广到移动机械手,定义了广义可操作度。建立了基于全方位移动平台的移动机械手的广义运动学模型。在广义可操作度概念的基础上,分析了全方位移动平台对机械手奇异位姿、可操作度及方向可操作度的影响,并与受非... 将机械手可操作度的概念推广到移动机械手,定义了广义可操作度。建立了基于全方位移动平台的移动机械手的广义运动学模型。在广义可操作度概念的基础上,分析了全方位移动平台对机械手奇异位姿、可操作度及方向可操作度的影响,并与受非完整约束的差分移动平台对机械手的相应影响进行了比较。 展开更多
关键词 移动机械手 全方位移动机械手 奇异位姿 可操作度
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具有解析式位置正解的三平移并联机构设计与分析 被引量：11
11
作者 沈惠平 曾博雄 +3 位作者 尤晶晶 李菊 许正骁 杨廷力 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期383-391,426,共10页
具有解析式位置正解且部分运动解耦的并联机构,对后续的误差分析、运动轨迹规划与控制、动力学分析等十分有利。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和方法,设计一种仅由移动副和转动副组成的三平移(3T)并联机构,它具有解... 具有解析式位置正解且部分运动解耦的并联机构,对后续的误差分析、运动轨迹规划与控制、动力学分析等十分有利。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和方法,设计一种仅由移动副和转动副组成的三平移(3T)并联机构,它具有解析式位置正解、部分运动解耦性、大的操作工作空间等优点。首先,分析计算了该机构的方位特征集、自由度、耦合度3个主要拓扑特性;由于三平移的特殊方位特征约束,尽管耦合度为1,仍可直接求得机构的解析式位置正解,而不必用一维搜索法求数值解;根据导出的位置反解,进一步分析了该机构发生奇异位形的条件、机构位置工作空间及其奇异性特征,并对机构速度和加速度进行了计算及仿真分析。结果表明:仿真曲线变化平稳、连续,具有较好的动态特性。 展开更多
关键词 三平移 位置正解 运动解耦 耦合度 奇异位形 工作空间
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并联机构不同正解间无奇异转换问题探讨 被引量：8
12
作者 白志富 陈五一 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期463-469,共7页
并联机构的正解具有多解性,以一种平面三自由度并联机构为例,研究了不同正解之间的无奇异连接路径问题.结合Innocenti发现的第一条无奇异路径,采用基于奇异曲面的图形化方法分析了正解构型在工作空间中的分布.发现了两个正解间的多条类... 并联机构的正解具有多解性,以一种平面三自由度并联机构为例,研究了不同正解之间的无奇异连接路径问题.结合Innocenti发现的第一条无奇异路径,采用基于奇异曲面的图形化方法分析了正解构型在工作空间中的分布.发现了两个正解间的多条类似路径,这些路径形成了连接两个正解位形的近似于螺旋状的管道空间.首次发现了在其它的正解之间也存在着这样的非奇异路径.这些结果表明并联机构的奇异曲面及正解分布异常复杂,如果两个正解对应的雅可比矩阵行列式值异号,则一定不存在无奇异路径;如果同号,则还要根据奇异曲面来定.两个正解构型间无奇异路径的判定还最终依赖于对奇异曲面更为清楚的描述. 展开更多
关键词 并联机构 奇异位形 无奇异路径
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Mecanum轮全方位运动系统的约束条件及奇异位形 被引量：8
13
作者 王一治 常德功 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期181-185,共5页
通过对Mecanum轮全方位运动系统的运动学解析,给出系统轮结构对系统实现全方位运动的约束条件。约束条件包括轮数量、轮结构参数、轮组几何布局结构形式与系统实现全方位运动的关系等,同时分两类轮组布局结构形式讨论系统中存在的奇异位... 通过对Mecanum轮全方位运动系统的运动学解析,给出系统轮结构对系统实现全方位运动的约束条件。约束条件包括轮数量、轮结构参数、轮组几何布局结构形式与系统实现全方位运动的关系等,同时分两类轮组布局结构形式讨论系统中存在的奇异位形,并给出减少或避开系统奇异位形的方法。 展开更多
关键词 MECANUM轮 全方位运动 运动约束条件 奇异位形
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并联机构的奇异位形分析及冗余驱动控制方法 被引量：4
14
作者 沈辉 吴学忠 +1 位作者 李圣怡 李泽湘 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期91-94,共4页
运用微分几何的方法分析了存在于并联机构中的各种奇异位形。采用冗余驱动方法解决并联机构奇异位形的控制问题。设计并实现了平面二自由度并联实验装置 。
关键词 控制方法 并联机构 奇异位形 冗余驱动
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新型两平移一转动并联机构及奇异位形分析 被引量：7
15
作者 许子红 马履中 +1 位作者 马晓丽 仲栋华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1340-1342,共3页
根据并联机器人机构结构综合理论,以单开链支路为单元,提出了一种能实现空间二维移动和一维转动的三自由度并联机构。分析了该机构的运动特性和运动学正反解,得到了该机构的奇异位形。该机构在结构上具有较好的对称性和解耦性。
关键词 并联机构 单开链 运动学 奇异位形
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并联机构工作空间与奇异位形分析 被引量：7
16
作者 史革盟 鲁开讲 《机械传动》 CSCD 北大核心 2014年第11期54-59,共6页
以几何分析的方法建立平面三自由度并联机构工作空间与结构参数的关系,研究了工作空间的形状随结构参数的变化,提出机构满足运动可能性的条件。将机构对工作空间的要求看作是对结构参数的几何约束,进行优化设计,既满足了机构对工作空间... 以几何分析的方法建立平面三自由度并联机构工作空间与结构参数的关系,研究了工作空间的形状随结构参数的变化,提出机构满足运动可能性的条件。将机构对工作空间的要求看作是对结构参数的几何约束,进行优化设计,既满足了机构对工作空间的要求,又兼顾了机构的其他性能要求。依据机构逆向运动学建立的位置和速度关系,以机构满足几何约束为准则,探索了机构整个位形工作空间,从几何角度分析了机构产生奇异位形的原因,研究了奇异位形在工作空间的分布和对工作空间的分割情况,提出确定机构无奇异位形工作空间的方法。 展开更多
关键词 并联机构 逆向运动学 奇异位形 工作空间
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同类异构打磨机器人奇异性评价与综合方法研究 被引量：3
17
作者 赵新华 冯建峰 +2 位作者 刘凉 史晨阳 宋会 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第5期58-69,共12页
设计了4种同类异构的两平动一转动打磨机器人,从构件尺寸、结构布局、冗余驱动和运动解耦4个维度研究其内部奇异性的评价与综合方法。采用螺旋理论验证机构自由度的正确性;基于雅可比矩阵和变分原理分析了各机构内部奇异点的分布特征,第... 设计了4种同类异构的两平动一转动打磨机器人,从构件尺寸、结构布局、冗余驱动和运动解耦4个维度研究其内部奇异性的评价与综合方法。采用螺旋理论验证机构自由度的正确性;基于雅可比矩阵和变分原理分析了各机构内部奇异点的分布特征,第1种机构具有多条不规则奇异曲线,只能通过构件尺寸优化和添加冗余驱动来规避;第2、第3种机构通过改变布局方式减少了内部奇异点且分布规整;第4种机构实现了全解耦运动,不存在内部奇异点。对比研究发现,优化构件尺寸和改变结构布局能减少或改善内部奇异点,但很难彻底根除,用合理设计驱动结构实现运动解耦或引入冗余驱动是消除奇异点的有效方法,可用于同类异构机器人最大无奇异工作空间的优化设计。 展开更多
关键词 打磨机器人 奇异位形 结构布局 机构综合
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3-RPS并联平台机构的位置正解与奇异构形分析的数值-符号解 被引量：5
18
作者 王进戈 范丽华 徐礼钜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第5期15-19,共5页
基于Groebner基法和计算机符号处理技术,对3-RSP并联平台机构的位置正解问题进行了符号求解。该法通过对变量排序、建立多项式对的集合、求SP多项式和约简等运算,将一组非线性方程组化简为等价的三角化方程组,得到了封闭形式的解析解。... 基于Groebner基法和计算机符号处理技术,对3-RSP并联平台机构的位置正解问题进行了符号求解。该法通过对变量排序、建立多项式对的集合、求SP多项式和约简等运算,将一组非线性方程组化简为等价的三角化方程组,得到了封闭形式的解析解。推导了雅可比矩阵和数字-符号表示的奇异位形判别的解析表达式,对该并联机构的可操作性和奇异性进行了分析。同时给出了具体数值实例。 展开更多
关键词 GROEBNER基 并联机构 位置分析 可操作性 奇异位形
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三角平台并联机器人奇异位形研究 被引量：4
19
作者 赵新华 张晓 《天津理工学院学报》 2000年第2期8-10,共3页
介绍一种并联机器人奇异位形分析计算的新方法 .该方法以动平台瞬时运动为基础 ,建立奇异位形条件 ,从而获得简化的奇异位形判别方程式 ,以三自由度三角平台并联机器人为例对这一问题进行研究 .
关键词 并联机器人 奇异位形 三自由度 三角平台
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并联机构工作空间与奇异位形综合研究 被引量：6
20
作者 史革盟 张锋涛 +1 位作者 高秀兰 郭旭侠 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第9期75-80,共6页
用矢量分析和几何分析的方法建立了平面3自由度并联机构工作空间的几何形状与结构参数的解析关系。将并联机构的奇异位形分为关节空间奇异和操作空间奇异,根据机构速度关系矩阵的特征,找出了机构全部的奇异位形,给出各种奇异位形的几何... 用矢量分析和几何分析的方法建立了平面3自由度并联机构工作空间的几何形状与结构参数的解析关系。将并联机构的奇异位形分为关节空间奇异和操作空间奇异,根据机构速度关系矩阵的特征,找出了机构全部的奇异位形,给出各种奇异位形的几何意义,得到极其简明的奇异位形的解析条件。采用MATLAB实例仿真,得到各类奇异位形在工作空间的轨迹和分布特征,提出确定机构无奇异位形最大工作空间的方法。 展开更多
关键词 并联机构 奇异位形 工作空间
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