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双臂并联机器人运动学正逆解及其奇异位形存在性预测

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智能计算机与应用 2022年第9期12卷 1-7页

作者：王恒余盛陆勇朱芳甫蒋科坚浙江理工大学信息科学与工程学院杭州310018 欧姆龙杭州分公司杭州310030

运动学正逆解和奇异位形的预测是机器人设计和运动控制的必要环节。本文针对双臂并联机器人的机械结构,提出了用于求取运动学正逆解数学模型的方法,由此实现通过驱动机器人主臂角度,控制机器人末端坐标的运动轨迹,并确定机器人臂的有效... 详细信息

运动学正逆解和奇异位形的预测是机器人设计和运动控制的必要环节。本文针对双臂并联机器人的机械结构,提出了用于求取运动学正逆解数学模型的方法,由此实现通过驱动机器人主臂角度,控制机器人末端坐标的运动轨迹,并确定机器人臂的有效工作空间;同时,利用雅克比矩阵得出了双臂并联机器人正逆运动学奇异位形的预测方法,给出了明确的判定条件。通过并联机器人的实际实验,分析了奇异位形所处的物理姿态和失控情形,验证了正逆解控制和奇异位形存在性预测的正确性,本文所提的方法可为双臂并联机器人的运动控制和轨迹规划提供参考。

关键词：双臂并联机器人正逆解工作空间雅克比矩阵奇异位形

沉井水下挖掘机器人运动学正逆解与可视化自动控制方法

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土木工程学报 2024年第S1期57卷 134-140页

作者：朱雁飞朱叶艇吴文斐潘伟强张益中王彦杰翟一欣王泽源上海隧道工程有限公司上海200232 上海城建隧道装备有限公司上海200137 同济大学地下建筑与工程系上海200092

为解决人工操作沉井机器人进行水下挖掘控制难度大、浆液内部环境不可视等现实难题,提出一种可视化自动控制方法。基于机器人工作机理构建其运动学计算模型,建立了绞吸头实际空间位置的正解方法。为实现对机器人运动的自动化控制,基于... 详细信息

为解决人工操作沉井机器人进行水下挖掘控制难度大、浆液内部环境不可视等现实难题,提出一种可视化自动控制方法。基于机器人工作机理构建其运动学计算模型,建立了绞吸头实际空间位置的正解方法。为实现对机器人运动的自动化控制,基于绞吸头目标空间位置坐标建立了各关节目标运动量的逆解方法。正逆解计算结果与三维模型对比,误差均控制在±0.001mm范围。在正解获取绞吸头三维空间坐标的前提下,基于Canvas技术实现了运动路径的二维可视化。通过构建现场原位试验环境,完成了对机器人控制自动化与绞吸头路径可视化的可行性验证。

关键词：沉井机器人正逆解自动控制可视化

大平移管片拼装机运动学正逆解方法与误差分析

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隧道建设（中英文） 2024年第11期44卷 2149-2158页

作者：朱叶艇毕湘利黄德中庄欠伟杨正翟一欣王泽源上海隧道工程有限公司上海200032 上海申通地铁集团有限公司上海201102 同济大学地下建筑与工程系上海200092

为解决管片自动拼装过程中人无法准确掌握拼装机末端空间位姿,以及无法基于拼装机末端目标位姿解算拼装机各关节目标运动量的难题,基于6自由度大平移拼装机运动机制,建立针对性运动学计算模型,提出一种管片拼装机高精度运动学正逆解解... 详细信息

为解决管片自动拼装过程中人无法准确掌握拼装机末端空间位姿,以及无法基于拼装机末端目标位姿解算拼装机各关节目标运动量的难题,基于6自由度大平移拼装机运动机制,建立针对性运动学计算模型,提出一种管片拼装机高精度运动学正逆解解析方法,考虑提升油缸差异性伸缩、提升梁非对称设计、小吸盘油缸定量伸出等关键细节问题,并进一步基于运动学正解给出基于拼装机各关节自由度运动误差对拼装机末端定位精度的影响分析方法。研究结果表明:1)与三维设计模型相比,拼装机末端正解位置精度小于0.2 mm;2)吸盘偏转、俯仰和回转动作存在相互干涉,简化处理后的拼装机各关节目标运动量逆解精度小于0.5 mm,满足自动拼装要求;3)拼装机大回转角度执行误差超过0.1°,末端位置偏差将超过7 mm,在回转功能设计上存在进一步优化的必要性。

关键词：盾构管片拼装机正逆解误差分析

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一种两轮差速式AGV的运动学方程正逆解

一种两轮差速式AGV的运动学方程正逆解

基于二维遍历搜索法的3RRR并联机器人运动学分析

制造技术自动化学术会议

作者：闫鹰黄玉美西安理工大学机械自动化研究所西安理工大学机械自动化研究所

本文论述了一种基于MAPLE软件的差速转向AGV运动学方程的正解与基于MATLAB软件差速式 AGV运动学方程的逆解问题,并通过软件仿真得出AGV的运动轨迹,为AGV的定位控制提供一种可行的理论公式模型。

关键词：差速转向自动导航小车运动学模型正逆解定位控制

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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应用科学学报 2016年第6期34卷 778-788页

作者：单宁班超程东方胡雪艳武警工程大学装备工程学院西安710086

通过研究3RRR并联机器人的平面机构特点,用数值方法对其运动学正解进行分析求解,并用解析法对其运动学逆解进行分析求解.通过MATLAB仿真,用Pro/E建模加以验证.在运动学逆解基础上,运用二维遍历搜索法得到3RRR并联机构的工作空间.结论表... 详细信息

通过研究3RRR并联机器人的平面机构特点,用数值方法对其运动学正解进行分析求解,并用解析法对其运动学逆解进行分析求解.通过MATLAB仿真,用Pro/E建模加以验证.在运动学逆解基础上,运用二维遍历搜索法得到3RRR并联机构的工作空间.结论表明,当动平台的旋转角度Φ为0°时,其工作空间最大;当旋转角度Φ为π/2时,其工作空间最小.该方法可减小求解工作量,提高计算效率.

关键词：并联机器人运动学正逆解仿真工作空间

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基于遗传算法的运动学误差标定

机械科学与技术 2015年第11期34卷 1794-1799页

作者：何文涛唐一科张林刚陈平重庆大学机械工程学院重庆400044

为了提高空间对接试验平台的对接精度,对其进行了误差分析及标定研究。在并联机构运动学正解和逆解的基础上,利用全微分法推导出了并联六自由度机构的运动学误差标定模型。为了更加有效地对各个误差源进行误差辨识,提出了一种基于遗传... 详细信息

为了提高空间对接试验平台的对接精度,对其进行了误差分析及标定研究。在并联机构运动学正解和逆解的基础上,利用全微分法推导出了并联六自由度机构的运动学误差标定模型。为了更加有效地对各个误差源进行误差辨识,提出了一种基于遗传算法以矩阵条件数为优化目标、对并联机构的标定测量点进行优化筛选的方法,以降低测量噪声对标定结果的影响。当采用较少的测量数据时,仍然能够取得较好的标定效果,具有较好的抗干扰能力。最后,利用数值仿真算例验证了该方法的有效性。

关键词：正逆解误差标定遗传算法矩阵条件数

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一类新型三平移并联机器人机构的位置分析

东南大学学报（自然科学版） 2001年第5期31卷 33-38页

作者：金琼杨廷力东南大学机械工程系南京210096 中国石化金陵石化公司南京210037

分析了一类新型三平移并联机器人机构 ,求得其正逆运动位置的解析解 .较之已有的三平移并联机构 ,此类机构不仅位置分析解数低 ,求解容易 ,而且正解还具有一定解耦性 .机构运动的解耦性与机构的拓扑结构、尺度型、主动副的选择等多种因... 详细信息

分析了一类新型三平移并联机器人机构 ,求得其正逆运动位置的解析解 .较之已有的三平移并联机构 ,此类机构不仅位置分析解数低 ,求解容易 ,而且正解还具有一定解耦性 .机构运动的解耦性与机构的拓扑结构、尺度型、主动副的选择等多种因素有关 .本文研究的新机构采用特殊的几何配置极好地解决了并联机构多支路对称布置时不利于解耦、易多出非独立输出运动项的弊端 .同时 ,发现C ,P副的采用可降低运动求解特征数 (方次 ) ,而将C副中的线性移动作为主动输入时其解耦程度优于将旋转运动作为主动输入 .机构运动的解耦性为并联机器人的实时控制与规划提供了有利基础 .

关键词：三平移并联机器人机构正逆解解耦性位置分析机构运动

可用作虚轴坐标测量机的全解耦并联机构运动学分析

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机械设计 2005年第11期22卷 23-26页

作者：朱小蓉沈惠平杨廷力俞竹青万俊江苏工业学院机械系江苏常州213016 金陵石油化工股份公司江苏大学

针对提出的一平移两转动全解耦并联机构易产生奇异位置及工作空间较小等不足,通过改变支链两移动副的位置,得到了一种改进型全解耦性质、自由度及运动输出保持不变的一平移两转动并联机构;给出了其运动位置的正逆解析解,得到并分析了工... 详细信息

针对提出的一平移两转动全解耦并联机构易产生奇异位置及工作空间较小等不足,通过改变支链两移动副的位置,得到了一种改进型全解耦性质、自由度及运动输出保持不变的一平移两转动并联机构;给出了其运动位置的正逆解析解,得到并分析了工作空间形状及大小;与原机构在正逆解数、解耦性与工作空间形状及大小等进行了比较,证实改进型机构为一种优选机型,更适合于用作虚轴坐标测量机、机床及其他运动平台的实用机型。

关键词：并联机构正逆解运动分析工作空间

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新型相贯线焊接机器人设计与研究

热加工工艺 2019年第5期48卷 226-230页

作者：李向春毛志伟陈记超袁文剑南昌大学机电工程学院江西南昌330031

为了适应一定范围管径的相贯线焊缝的自动化焊接,设计一种通用型相贯线焊接机器人。设计空间均布的梯形铰链结构来适应一定范围管径的安装,使用具有自定心功能的二自由度手腕,在ProE中建立了五自由度相贯线焊接机器人模型。根据设计的... 详细信息

为了适应一定范围管径的相贯线焊缝的自动化焊接,设计一种通用型相贯线焊接机器人。设计空间均布的梯形铰链结构来适应一定范围管径的安装,使用具有自定心功能的二自由度手腕,在ProE中建立了五自由度相贯线焊接机器人模型。根据设计的机构为机器人建立D-H连杆坐标系,推导出模型正逆解,然后通过机器人关节的范围确定解的唯一性。通过MATLAB Robotics Toolbox机器人工具箱对机器人进行分析,为机器人建立ADAMS虚拟样机模型并进行仿真,提取了焊丝末端的速度曲线。结果表明焊丝端点合成速度波动不大,满足自动化焊接要求。

关键词：相贯线焊接机器人正逆解运动仿真