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基于d-h参数的磁阻式球形电机动力学建模

电气工程学报 2024年第1期19卷 150-158页

作者：李瑞英李国丽鞠鲁峰王群京安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心合肥230601

三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机... 详细信息

三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机的运动特征,将球形转子等效为三个串联旋转关节,推导出磁阻式球形电机基于d-h参数的动力学方程,再对方程中的未知参数进行辨识,最终模型的预测结果与仿真结果有较高的拟合度,试验验证了该模型在设定运动工况下的可靠性,为磁阻式球形电机驱动控制提供了理论基础。

关键词：磁阻式球形电机 d-h参数动力学模型机器人参数辨识

直角坐标机器人基于d-h参数的运动学建模与轨迹规划

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电工技术 2020年第24期 78-80,83页

作者：周书华张文辉闻志叶晓平浙江经济职业技术学院汽车技术学院浙江杭州310000 南京晓庄学院电子信息学院江苏南京211167 浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310000 浙江省文创产品数字化设计与智能制造重点实验室丽水学院浙江丽水323000

机器人的运动学和动力学分析是实现机器人运动控制与轨迹规划的基础,其中运动学分析是最基本的问题,d-h参数法就是常用的分析方法之一,通过仿真可以模拟机器人的运动情况和动态特性,验证建立的运动学模型。利用d-h参数建立了平面关节型... 详细信息

机器人的运动学和动力学分析是实现机器人运动控制与轨迹规划的基础,其中运动学分析是最基本的问题,d-h参数法就是常用的分析方法之一,通过仿真可以模拟机器人的运动情况和动态特性,验证建立的运动学模型。利用d-h参数建立了平面关节型机器人运动学模型,用拉格朗日动力学方程得出了机器人的一些运动参数,并利用MATLAB Robotic Toolbox分析了直角坐标机器人正逆运动学模型,通过运动学轨迹规划仿真进一步验证了模型的正确性。

关键词：直角坐标机器人 d-h参数运动学模型轨迹规划

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一种基于指数积的移动机械臂联合标定方法

控制与决策 2023年第6期38卷 1586-1592页

作者：陈新伟范崇山孙凤池秦岩丁王鸿鹏闽江学院计算机与控制工程学院福州350108 南开大学软件学院天津300353 南开大学人工智能学院天津300353 南开大学深圳研究院广东深圳518028 四创科技有限公司福州350108

提出一种基于指数积的移动机械臂联合标定方法,以实现移动平台和机械臂两者间位姿标定与机械臂运动学参数标定模型的统一.机械臂运动学参数标定使用最多的是基于d-h参数法,但d-h参数法无法克服相邻关节平行或接近平行时的奇异性问题,以... 详细信息

提出一种基于指数积的移动机械臂联合标定方法,以实现移动平台和机械臂两者间位姿标定与机械臂运动学参数标定模型的统一.机械臂运动学参数标定使用最多的是基于d-h参数法,但d-h参数法无法克服相邻关节平行或接近平行时的奇异性问题,以及建模过程复杂、建模后的模型通用性差等问题.基于指数积的移动机械臂联合标定方法建模时不会因为关节轴平行而出现奇异性问题,建模过程简单.通过对整个系统的运动学方程进行微分运算,获得末端位姿误差和移动机械臂零位状态旋量误差及关节旋量误差的线性化模型.利用伴随矩阵方式建立关节旋量理论值与关节旋量实际值的关系,并通过改变伴随矩阵实现基于最小二乘法的参数辨识计算过程中参数更新.使用高精度激光跟踪仪作为测量工具,通过实验验证所提出方法的有效性.

关键词：指数积(POE) 移动机械臂 d-h参数联合标定

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带柔索双臂巡检机器人运动学建模与仿真

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2018年第2期37卷 389-395页

作者：魏永乐房立金辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

为研究带柔索双臂巡检机器人越障过程中手臂与箱体的运动规律,采用d-h参数法建立了机器人基本越障动作的连杆坐标系,推导出了机器人运动学方程;以机器人蠕动越障过程为例,结合相关约束条件分析计算了越障过程不同阶段具体的运动学方程.... 详细信息

为研究带柔索双臂巡检机器人越障过程中手臂与箱体的运动规律,采用d-h参数法建立了机器人基本越障动作的连杆坐标系,推导出了机器人运动学方程;以机器人蠕动越障过程为例,结合相关约束条件分析计算了越障过程不同阶段具体的运动学方程.通计算机仿真分析,给出了双臂行走轮以及箱体的坐标变化曲线,仿真结果表明越障过程中机器人姿态变化稳定,各个驱动关节运动比较平稳,证明带柔索双臂巡检机器人的结构设计较为合理.

关键词：机器人柔索越障 d-h参数运动方程

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可视语音中虚拟机器人的运动学分析

控制工程 2010年第5期17卷 695-699页

作者：杨志晓韩金池丁汨河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001

针对肢体语言在传递非语言信息的过程中控制的复杂性,利用普通关节型机器人的运动学研究方法,对可视语音研究中的虚拟机器人进行了运动学分析,并为解决二者之间的差异引入了权值运算,从而推导出了虚拟机器人以肢体语言表达非语言信息的... 详细信息

针对肢体语言在传递非语言信息的过程中控制的复杂性,利用普通关节型机器人的运动学研究方法,对可视语音研究中的虚拟机器人进行了运动学分析,并为解决二者之间的差异引入了权值运算,从而推导出了虚拟机器人以肢体语言表达非语言信息的运动学方程。研究该虚拟机器人的运动学方法共分为三大步:第一步,利用d-h参数法求出各连杆机构的d-h参数表;第二步,根据参数表建立各个运动系统的运动学方程;第三步,利用权值选择适当强度级别的运动方程。实验表明,该分析方法在研究虚拟机器人随情感强弱变化而做出不同肢体反应的可视语音系统时,能够大大简化分析难度,优化控制。该方法不但适用于虚拟机器人,也同样适用于物理机器人的肢体语言控制,具有很强的实用性。

关键词：虚拟机器人 d-h参数齐次变换矩阵具体化

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偏置式空间机械臂关节角参数化逆运动学求解

机床与液压 2018年第9期46卷 47-51,22页

作者：李泰国李文新段福伟贾露娟兰州空间技术物理研究所甘肃兰州730000

针对偏置式空间7自由度(dOF)冗余机械臂,提出了一种基于关节角参数化的运动学求解方法。根据空间机械臂的结构特点对其臂型进行了分析,采用d-h(denavit-hartenberg)法建立空间机械臂坐标系。采用d-h法对空间机械臂操作空间进行了描述,... 详细信息

针对偏置式空间7自由度(dOF)冗余机械臂,提出了一种基于关节角参数化的运动学求解方法。根据空间机械臂的结构特点对其臂型进行了分析,采用d-h(denavit-hartenberg)法建立空间机械臂坐标系。采用d-h法对空间机械臂操作空间进行了描述,在考虑运动学约束的基础上,得到了以关节角为变量的正运动学模型。通过分析逆运动学模型的可解性,采用矩阵逆乘的解析法求解了该类机械臂逆运动学的完整解析解。在Matlab环境下,使用Matlab Robotic Tools对机械臂的初始姿态进行了仿真。通过给定的机械臂末端位姿,根据推导的逆运动学算法对空间机械臂各个关节的角度进行了求解。机器臂的运动学逆解算将作为机器臂运动规划和轨迹控制的基础。

关键词：空间机械臂 d-h参数正运动学逆运动学

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基于关节轨迹规划对行人步态的仿真

计算机工程与设计 2022年第3期43卷 800-807页

作者：郭克友覃佳通李雪张沫北京工商大学人工智能学院北京100048 交通运输部公路科学研究院汽车运输研究中心北京100088

为提高智能车辆的行人检测成功率,同时保证人身安全,提出一套完整的仿行人步态装置研发流程,通过建模仿真的方法促进该装置的研发并降低成本。仿真模型按照人体真实数据进行设计,步态的变化主要体现在四肢上;利用d-h参数法和正逆运动学... 详细信息

为提高智能车辆的行人检测成功率,同时保证人身安全,提出一套完整的仿行人步态装置研发流程,通过建模仿真的方法促进该装置的研发并降低成本。仿真模型按照人体真实数据进行设计,步态的变化主要体现在四肢上;利用d-h参数法和正逆运动学知识,结合MATLAB建模和关节轨迹规划的方法,实现运动仿真;成功模拟出行人步态,得出仿真模型的末端轨迹、关节转角等步态指标在一个周期内的变化。将仿真结果与标准人类行走周期图谱进行了对比验证,保证了仿真模型的结构设计以及运动学模型的合理性,为后续的实际开发提供一定理论依据。

关键词：行人步态建模仿真 d-h参数运动学分析关节轨迹规划

纤维缠绕机芯模自动装卸机械臂轨迹仿真与分析

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机床与液压 2020年第3期48卷 52-57页

作者：田会方潘宁静武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

目前国内纤维缠绕机芯模装卸多由人工完成,为提高生产效率,减轻工人劳动量,以水处理缠绕罐为例设计自动搬运装置,以实现芯模的自动装卸。确定了搬运过程中机械臂经过的目标点及其位姿,并根据d-h参数在MATLAB Robotics Toolbox工具箱创... 详细信息

目前国内纤维缠绕机芯模装卸多由人工完成,为提高生产效率,减轻工人劳动量,以水处理缠绕罐为例设计自动搬运装置,以实现芯模的自动装卸。确定了搬运过程中机械臂经过的目标点及其位姿,并根据d-h参数在MATLAB Robotics Toolbox工具箱创建了机械臂运动学模型;在不同的工作空间运用五次多项式插值对机械臂进行运动轨迹仿真,最终得到满足水处理罐搬运过程中无冲击、运行平稳要求的运动规律。

关键词：六自由度机械手轨迹规划 d-h参数运动学 MATLAB

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5自由度并联机器人位姿与工作空间特性分析

机械传动 2021年第9期45卷 75-80页

作者：杨智勇周红军方乔张紫豪王君缪陈湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068 国网湖南省电力有限公司检修公司湖南长沙410029

针对串联机器人应用于恒力磨削加工行业存在刚度小、累计误差大、高速重载受限等问题,提出了一种由4组相同的UPS驱动支链和1个PPS约束支链构成的5自由度并联机器人(4-UPS/PPS),实现了机器人的两维平面移动和三维空间转动。通过d-h参数... 详细信息

针对串联机器人应用于恒力磨削加工行业存在刚度小、累计误差大、高速重载受限等问题,提出了一种由4组相同的UPS驱动支链和1个PPS约束支链构成的5自由度并联机器人(4-UPS/PPS),实现了机器人的两维平面移动和三维空间转动。通过d-h参数法分析了机器人X方向约束自由度,根据机器人运动学逆解方程确定动平台位姿与驱动分支间映射关系;建立了机器人工作空间约束方程及目标函数方程,解析刀具末端空间位姿,绘制空间散点图和三维图;利用Adams仿真软件,对比数值解与仿真解分析曲线可知,机器人驱动分支整体运行平稳且理论分析正确。为并联机器人实际运用于恒力磨削加工领域提供了理论与技术基础。

关键词：并联机器人运动学 d-h参数工作空间分析 Adams仿真