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制造业自动化 2022年第6期44卷 170-172,177页

作者：李锐君胡代弟董素鸽郑州西亚斯学院郑州451150 信息工程大学郑州450000

抓取机械臂末端定位过程中受环境干扰的影响,导致定位精度和稳定性较差,为此提出融合多传感器数据的抓取机械臂末端定位方法。首先建立融合多传感器数据的抓取机械臂末端误差模型,通过目标检测模型确定目标位置。采用遗传算法计算出抓... 详细信息

抓取机械臂末端定位过程中受环境干扰的影响,导致定位精度和稳定性较差,为此提出融合多传感器数据的抓取机械臂末端定位方法。首先建立融合多传感器数据的抓取机械臂末端误差模型,通过目标检测模型确定目标位置。采用遗传算法计算出抓取机械臂末端各关节的旋转变量补偿值,最后将修正值应用到融合多传感器数据的机械臂终端执行器中,完成抓取机械臂末端定位。实验结果表明,所提方法的定位耗时短、置信度高、定位精度高,具有一定的有效性。

关键词：运动学模型末端位姿误差双平面约束误差目标检测遗传算法

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机器人关节间隙误差分析

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机械工程学报 2003年第4期39卷 11-14页

作者：宋月娥吴林戴明哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室哈尔滨150001

对关节间隙变量采用二维矢量表示法,分析了机器人关节间隙对机器人末端位置重复精度的影响。假设关节间隙随机性为某种分布,根据概率论建立了机器人末端点概率密度函数,从而得到机器人末端的误差分布函数。利用该方法对RHJD4-16自由度... 详细信息

对关节间隙变量采用二维矢量表示法,分析了机器人关节间隙对机器人末端位置重复精度的影响。假设关节间隙随机性为某种分布,根据概率论建立了机器人末端点概率密度函数,从而得到机器人末端的误差分布函数。利用该方法对RHJD4-16自由度弧焊机器人关节间隙误差进行了分析,研究了关节间隙对空间机器人末端位置重复精度的不确定性影响情况,得到了关节间隙误差与机器人末端位置重复精度的约束关系,为机器人机构设计和机器人精度分析提供了理论依据。

关键词：机器人关节间隙重复精度误差分析末端位姿误差

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月球车含隙铰可展帆板原理样机研制

月球车含隙铰可展帆板原理样机研制

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作者：乔国勇燕山大学

学位级别：硕士

随着我国“嫦娥”工程计划的不断深入以及对月球环境的不断探测,对月球探测器的可展机构的可靠性、稳定性、精准性的要求不断提高。可展机构的研究,对实现航天器调姿和变轨,保证航天器姿态的指向精度和控制稳定性有着重要的意义。本文... 详细信息

随着我国“嫦娥”工程计划的不断深入以及对月球环境的不断探测,对月球探测器的可展机构的可靠性、稳定性、精准性的要求不断提高。可展机构的研究,对实现航天器调姿和变轨,保证航天器姿态的指向精度和控制稳定性有着重要的意义。本文以月球车可重复折展太阳帆板为研究对象,针对可重复折展太阳帆板功能需求研制了原理样机,基于原理样机设计了低重力模拟试验平台,并进行了地面展开性能测试试验,分析了太阳帆板展开过程中的末端位姿精度。首先,研制了月球车含间隙铰两级可重复折展太阳帆板原理样机。从太阳帆板可重复折展的功能需求出发,进行可重复折展太阳帆板原理样机总体方案设计。创新设计了传动系统的同步折展原理方案,最终完成了样机的设计制造。基于该原理样机,设计了低重力模拟试验平台,同时通过控制系统电路设计和硬件接口连接,完成了控制系统的开发设计及调试。其次,分析了可重复折展太阳帆板原理样机末端位姿,利用数值分析方法分析了铰链关节间隙的随机性对太阳帆板末端位姿误差随机性的影响,进而探求了不同关节间隙对刚性帆板和柔性帆板末端位姿的变化规律,并通过ADAMS进行了仿真验证。最后,进行了可重复折展太阳帆板原理样机的地面展开性能试验,试验内容主要包括太阳帆板重复展开的可靠性及稳定性,帆板重复展开定位精度试验及展开过程动力学特性试验,分析并验证样机结构设计及数值仿真的合理性,找出设计的不足之处,为隙铰可展帆板改进设计提供依据。

关键词：月球车可重复折展太阳帆板低重力模拟试验平台末端位姿误差地面展开性能试验

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考虑柔性的医用机械臂动力学仿真及动态误差分析

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作者：陈继朋兰州理工大学

学位级别：硕士

医用机械臂在放疗过程中用来承载肿瘤患者,以等中心点为目标对肿瘤治疗靶区进行放疗前的摆位和放疗过程中的位姿调整。受放疗条件的限制,机械臂的连杆为了能达到较大的负重比,选用轻质材料,关节选用结构紧凑的RV减速器,但与此同时增加... 详细信息

医用机械臂在放疗过程中用来承载肿瘤患者,以等中心点为目标对肿瘤治疗靶区进行放疗前的摆位和放疗过程中的位姿调整。受放疗条件的限制,机械臂的连杆为了能达到较大的负重比,选用轻质材料,关节选用结构紧凑的RV减速器,但与此同时增加的整机柔性,引起机械臂动态误差从而降低整机运动精度,严重时还会造成机械臂不能精准执行放疗任务。本文基于误差独立作用原理,以医用机械臂为研究对象,得到由关节运动变量引起的末端床板位姿误差(沿x、y、z的转动与绕其的移动)与由连杆弹性变形引起的末端床板位姿误差的综合误差结果。首先,在考虑关节柔性情况下,分析减速器传动间隙、关节摩擦、关节刚度系数对关节转角误差的影响。以关节刚度系数变量对转角误差值的影响为对象,建立刚柔耦合(刚性连杆-柔性关节)四连杆动力学方程,用线性弹簧替代柔性关节,将减速器的刚度系数等效为关节刚度系数。其次,在位姿误差研究中,将医用机械臂的误差源归为各连杆的弹性变形和关节柔性运动产生的转角误差。把医用机械臂末端执行器的位姿误差分为关节刚度和连杆弹性变形产生的位姿误差加以分析,进而推导末端执行器的位姿误差模型。借助ADAMS软件仿真并验证不同关节刚度系数下产生的位姿误差值,同时分析肩、肘、腕部翻转、腕部偏转四个关节在不同关节刚度系数下关节转角误差值,得知肩关节与肘关节对应转角误差对末端执行器位姿误差影响较大。量化肩关节刚度系数与末端执行器在x方向的位姿误差,验证末端执行器位姿误差与关节刚度系数存在的函数关系。最后,分析连杆弹性变形与末端床板的位姿误差之间的关系,将连杆弹性变形等效于刚性连杆的名义运动与弹性位移的叠加,并推导连杆弹性刚度系数与末端执行器位姿误差的数理模型,综合关节柔性与连杆弹性产生的位姿误差具体表达式。

关键词：末端位姿误差关节转角误差连杆弹性误差医用机械臂

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星载天线驱动机构末端位姿精度分析

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作者：宋武生哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

星载天线双轴驱动机构的末端位姿精度是衡量其质量的重要指标，近年来随着卫星商业通信和卫星导航定位市场需求的不断扩大，对星载天线双轴驱动机构的执行能力和精度有着更高的要求，因此保证和提高天线双轴驱动机构末端位姿精度显得尤... 详细信息

星载天线双轴驱动机构的末端位姿精度是衡量其质量的重要指标，近年来随着卫星商业通信和卫星导航定位市场需求的不断扩大，对星载天线双轴驱动机构的执行能力和精度有着更高的要求，因此保证和提高天线双轴驱动机构末端位姿精度显得尤为重要，对其末端位姿精度的分析是十分有必要的。本文以某星载天线双轴驱动机构为研究对象，主要研究双轴驱动机构结构参数误差，以及在特殊的空间热物理环境下关节热变形误差对其末端位姿精度的影响。首先，利用D-H法建立双轴驱动机构末端位姿描述模型。将需要考虑的关键结构参数作为D-H参数，构成由关键结构参数来描述的末端位姿。编写具有可重复、可扩展计算的末端位姿误差分析软件。校正了双轴驱动机构末端位姿描述模型。然后，分析含有结构参数误差的末端位姿误差，得到末端位姿误差值及误差分布域，分析末端位姿误差较大时的输入情况。计算各结构参数误差对末端位姿误差的灵敏度，以指导如何快速有效的提高末端位姿精度。在上述基础上，针对本论文研究的双轴驱动机构，考虑其工作状态下所处的热物理环境，主要对其关节处进行热变形分析，得到关节热变形，将关节热变形视为等效结构参数误差，与结构参数误差进行综合得到综合误差，对综合误差进行分析，得到末端位姿误差，并与仅含有结构参数误差时的末端位姿误差进行对比，分析热变形对末端位姿的影响，指导双轴驱动机构的设计和在轨误差补偿。

关键词：双轴驱动机构末端位姿误差结构参数误差热变形灵敏度

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