摘要： 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是冗余度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制、軌跡規(guī)劃和動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ),也是機(jī)器人學(xué)中最重要的問題之一。針對(duì)末端執(zhí)行器位姿的最小誤差為優(yōu)化目標(biāo),建立了適應(yīng)度函數(shù),將冗余度機(jī)械手的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)等價(jià)的優(yōu)化問題,在種群智能優(yōu)化算法基礎(chǔ)上應(yīng)用了雜交變異果蠅優(yōu)化算法(HMFOA)進(jìn)行冗余度機(jī)械手逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的求解。采用嗅覺搜索雜交突變機(jī)制和視覺搜索的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)更新機(jī)制,能有效地解決果蠅優(yōu)化算法(FOA)的收斂問題,并提高算法的收斂速度。為進(jìn)一步驗(yàn)證HMFOA的有效性,在七自由度機(jī)械手上對(duì)HMFOA進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)其結(jié)果與FOA、LGMS-FOA和AE-LGMS-FOA等算法進(jìn)行了比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明HMFOA能有效地解決冗余機(jī)械手的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題。

摘要： 工業(yè)機(jī)器人由于其串聯(lián)結(jié)構(gòu)特性,剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于數(shù)控機(jī)床,導(dǎo)致機(jī)器人加工存在加工精度低和加工質(zhì)量差的問題。為提高機(jī)器人的加工剛度,提出了一種基于機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的機(jī)器人加工姿態(tài)求解方法。以IRB6700機(jī)器人為研究對(duì)象,首先通過比較機(jī)器人不同逆姿態(tài)對(duì)應(yīng)的加工剛度得到了機(jī)器人的最優(yōu)逆姿態(tài)配置,然后進(jìn)一步考慮機(jī)器人加工的冗余性,求解機(jī)器人的逆姿態(tài),建立了機(jī)器人姿態(tài)優(yōu)化模型并得到了給定加工條件下的優(yōu)化結(jié)果。最后采用有限元仿真驗(yàn)證了機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的磨削姿態(tài)優(yōu)化方法的正確性。

摘要： 為了實(shí)現(xiàn)Open-Manipulator機(jī)械臂目標(biāo)抓取的運(yùn)動(dòng)控制,首先采用改進(jìn)的D-H參數(shù)法構(gòu)建機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,然后利用機(jī)械臂結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系之間的齊次變換矩陣,求得了正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解。最后利用Matlab下的Robotics Toolbox工具包進(jìn)行仿真,在機(jī)械臂的關(guān)節(jié)空間坐標(biāo)系采用七階樣條曲線算法進(jìn)行軌跡規(guī)劃,得出了各個(gè)關(guān)節(jié)的角度、角速度和角加速度的擬合曲線。結(jié)果表明,機(jī)械臂抓取作業(yè)軌跡平滑,各個(gè)關(guān)節(jié)軌跡的速度、加速度、加加速度保持連續(xù),能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求,為機(jī)械臂的目標(biāo)抓取運(yùn)動(dòng)規(guī)劃提供了相應(yīng)的支持。

摘要： 為了提高冗余機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解精度,提出了多子群粒子群算法的求解方法。使用D-H法建立了冗余機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,以機(jī)械臂末端執(zhí)行器位姿誤差最小為目標(biāo)構(gòu)造了目標(biāo)函數(shù)。在粒子群算法基礎(chǔ)上,提出了粒子的多策略進(jìn)化方法和多子群協(xié)同搜索方法,粒子的不同子群對(duì)應(yīng)不同的進(jìn)化方法,也即具有不同的搜索優(yōu)勢(shì),從而提高算法應(yīng)對(duì)不同類型尋優(yōu)問題的能力。經(jīng)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解仿真分析,多子群粒子群算法和粒子群算法搜索的最優(yōu)粒子對(duì)應(yīng)姿態(tài)誤差相差5個(gè)數(shù)量級(jí),位置誤差相差4個(gè)數(shù)量級(jí),充分證明了多子群粒子群算法的尋優(yōu)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于粒子群算法;經(jīng)多工作點(diǎn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,多子群粒子群算法的穩(wěn)定性和魯棒性也優(yōu)于粒子群算法。

摘要： 對(duì)仿生人類腰部以下結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)一種關(guān)節(jié)型雙足機(jī)器人。構(gòu)建其行走與站立兩種基本運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析對(duì)其關(guān)鍵數(shù)值進(jìn)行解算。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)器人設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析的合理性。

摘要： 目的針對(duì)機(jī)器人行走時(shí)髖關(guān)節(jié)高度與人體髖關(guān)節(jié)變化規(guī)律不相符的現(xiàn)象,提出一種模仿人類步行的步態(tài)規(guī)劃方法,以增強(qiáng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的擬人性,減少能耗損失,增強(qiáng)行走穩(wěn)定性。方法將動(dòng)捕系統(tǒng)采集的人體步行數(shù)據(jù)進(jìn)行遞推平均濾波和savgol_filter函數(shù)預(yù)處理后得到人體步行樣本;對(duì)人體步行樣本進(jìn)行幾何縮放后生成機(jī)器人步行樣本,從中提取機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù);采用五次樣條插值算法,依據(jù)人體步行樣本運(yùn)動(dòng)規(guī)律,規(guī)劃機(jī)器人下肢關(guān)節(jié)參數(shù)化運(yùn)動(dòng)軌跡;利用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法得到一組滿足三個(gè)設(shè)定目標(biāo)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù);將該組運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)代入機(jī)器人下肢關(guān)節(jié)參數(shù)化軌跡方程,建立機(jī)器人前向和側(cè)向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,利用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解下肢關(guān)節(jié)角度;使用NAO機(jī)器人驗(yàn)證步態(tài)規(guī)劃的可行性。結(jié)果預(yù)處理能消除噪聲點(diǎn);幾何縮放解決了機(jī)器人與人在肢體長度等方面存在的差異;五次樣條插值規(guī)劃的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡的平均相似度為95%以上;多目標(biāo)粒子群算法優(yōu)化結(jié)果顯示:若機(jī)器人具有較高的步行穩(wěn)定性,則會(huì)以降低步行速度為代價(jià);機(jī)器人下肢髖、踝關(guān)節(jié)翻滾角度存在大小相等、方向相反的變化規(guī)律;機(jī)器人物理樣機(jī)的ZMP軌跡位于支撐多邊形內(nèi)部;機(jī)器人行走步態(tài)與人體步行樣本具有相似性。結(jié)論模仿人類步行的步態(tài)規(guī)劃方法使機(jī)器人行走步態(tài)具有高穩(wěn)態(tài)、低能耗、擬人化的行走特性。

摘要： 針對(duì)果蠅優(yōu)化算法收斂速度慢、收斂精度低以及候選解只能取正值等不足,提出一種基于雙策略協(xié)同進(jìn)化的改進(jìn)果蠅優(yōu)化算法,該算法按概率從兩個(gè)精心構(gòu)造的進(jìn)化策略中隨機(jī)選擇其中一個(gè)策略,作為當(dāng)前果蠅個(gè)體的嗅覺搜索操作算子,進(jìn)而形成兩個(gè)策略混合協(xié)同進(jìn)化的嗅覺搜索機(jī)制,達(dá)到合理兼顧算法全局探索與局部開發(fā)的目的,大幅度提升算法的收斂質(zhì)量。此外,通過引入佳點(diǎn)集初始化種群方法以及實(shí)時(shí)視覺更新策略,使初始種群具有較好的多樣性,同時(shí)加快了算法的收斂速度。借助經(jīng)典的基準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)和平面冗余機(jī)械臂的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解驗(yàn)證了所提算法的可行性與有效性。結(jié)果表明:該算法在尋優(yōu)速度、精度以及結(jié)果穩(wěn)定性等方面明顯優(yōu)于對(duì)比算法。

摘要： 目的 為了實(shí)現(xiàn)異形熱電池組的智能化裝配和解決裝配過程中存在裝配精度不高的問題,設(shè)計(jì)了一種裝配機(jī)器人,并仿真驗(yàn)證該機(jī)器人是否能夠滿足異形熱電池組的裝配精度需求。方法 采用改進(jìn)D-H參數(shù)法構(gòu)建運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,通過正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析機(jī)器人末端軌跡。采用改進(jìn)DE算法進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解,并通過仿真實(shí)驗(yàn)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)求解結(jié)果。結(jié)果 求得平均位置誤差為1.4×10^(–4) mm,平均姿態(tài)誤差為2.4×10^(–4)度,平均解迭代次數(shù)為219.857,各構(gòu)件最大角速度不應(yīng)超過3.5 rad/s。結(jié)論 設(shè)計(jì)的裝配機(jī)器人能夠滿足異形熱電池組裝配精度要求,運(yùn)動(dòng)學(xué)求解精度提高2個(gè)數(shù)量級(jí),效率提高72.5%。

摘要： 提出了一種空間3-PRR并聯(lián)機(jī)構(gòu),該并聯(lián)機(jī)構(gòu)所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線均相互平行?；诼菪碚撚?jì)算得到1R2T機(jī)構(gòu)具有3個(gè)自由度。用閉環(huán)矢量法求得并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)反解,基于運(yùn)動(dòng)反解求出了機(jī)構(gòu)的Jacobian矩陣,并利用矩陣獲得了該機(jī)構(gòu)的兩種奇異位形。由給定參數(shù)和約束條件,采用工作空間搜索法求得動(dòng)平臺(tái)的可達(dá)工作空間,給出了并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于不規(guī)則曲面雕刻機(jī)的應(yīng)用實(shí)例。實(shí)驗(yàn)研究表明,該機(jī)構(gòu)可以滿足雕刻的需求。

摘要： 本文提出一種利用多切斷點(diǎn)分解—重構(gòu)技術(shù)求解非球型手腕機(jī)器人逆解新方法,簡化了該類機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的推導(dǎo)過程。首先利用指數(shù)積公式的變形,說明了n自由度機(jī)器人的可分解性,以及重構(gòu)連接的通用幾何約束;然后以一款手腕前端偏置型機(jī)器人為例,給出了針對(duì)常見非球型手腕機(jī)器人的分解方法及重新連接的幾何約束條件。以滿足約束條件為目的,得到了只含θ6的非線性封閉方程,以及其它關(guān)節(jié)角關(guān)于θ6的求解公式,推導(dǎo)過程具有更直觀的物理幾何意義。最后使用二分法求解,算法約2 ms可得到目標(biāo)位姿所有解,計(jì)算位姿誤差在10^(?12)mm以內(nèi)。

摘要： 針對(duì)非球型手腕6R機(jī)器人,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了滿足工業(yè)實(shí)時(shí)性和高精度要求的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法.采用基于Liu方法的析配消元過程和雅可比偽逆法相結(jié)合的逆解方法,析配消元過程中引入矩陣條件數(shù)來確保選出更"好"的矩陣作進(jìn)一步計(jì)算,對(duì)于矩陣條件數(shù)過大或矩陣無實(shí)數(shù)域特征值的情況,切換到雅可比偽逆法,使得原Liu方法不可解的位置(即關(guān)鍵矩陣均不滿秩的情況)可以求解.對(duì)任一型號(hào)的6R機(jī)器人只需要一次符號(hào)計(jì)算得到各關(guān)鍵矩陣,然后將一元16次方程的求解轉(zhuǎn)化為矩陣特征值的求解,減少了累積誤差,提高了運(yùn)算精度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:提出的算法平均計(jì)算時(shí)間為0.37ms,描述機(jī)器人末端位姿誤差的綜合指標(biāo)達(dá)到1×10-10以內(nèi).

摘要： 針對(duì)一種五自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu),提出了一種精確求解逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的封閉解法,解決了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)值方法計(jì)算較慢、在某些情況不能算出所有可能解問題.應(yīng)用D-H方法建立了該五自由度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型.在此基礎(chǔ)上,依據(jù)該機(jī)器人的特定構(gòu)型,應(yīng)用代數(shù)方法,僅選取位置矢量和一個(gè)姿態(tài)矢量提出了所研究機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)封閉解法.選取一個(gè)馬鞍面做為該機(jī)器人打磨作業(yè)任務(wù),分別進(jìn)行了Matlab數(shù)值計(jì)算仿真和ADAMS虛擬樣機(jī)聯(lián)合仿真分析.結(jié)果顯示:馬鞍面期望軌跡和遍歷軌跡對(duì)應(yīng)的位置和姿態(tài)具有高度一致性,驗(yàn)證了所提出逆運(yùn)動(dòng)學(xué)封閉解法的正確性.最后,通過數(shù)值計(jì)算求解了該機(jī)器人的可達(dá)工作空間,為該機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化和運(yùn)動(dòng)控制提供依據(jù).

摘要： 全方位下肢康復(fù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)問題分為運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力學(xué).本文是在不考慮力以及力矩對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)影響的情況下針對(duì)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的研究.全方位下肢康復(fù)機(jī)器人采用四輪輪式機(jī)器人,相對(duì)于三輪輪式機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)有很大的區(qū)別.本文首先通過對(duì)下肢康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論研究,建立了兩種不同的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,之后利用MATLAB對(duì)所得的兩種逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行仿真.通過仿真結(jié)果得到兩種逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型對(duì)康復(fù)機(jī)器人軌跡跟蹤都有很好的跟蹤效果.

摘要： 針對(duì)8自由度隨車吊吊運(yùn)作業(yè)時(shí)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解問題，通過任務(wù)描述建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并根據(jù)其機(jī)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)模型進(jìn)行簡化，提出了一種基于混沌粒子群優(yōu)化算法的求解策略。該算法具有運(yùn)算簡單、易跳出局部極小值、計(jì)算精度高等優(yōu)點(diǎn)，解決了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解的非唯一性。最后通過仿真研究驗(yàn)證了算法的有效性。

摘要： 介紹了柔性機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的意義與目的，進(jìn)行了簡單的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，利用小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)械臂的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行仿真，詳細(xì)闡述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在柔性機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)中算法的應(yīng)用并就一些算法做了簡單的比較，最后對(duì)今后的工作進(jìn)行了展望。

摘要： 通過從幾何方法、結(jié)構(gòu)及功能考慮,可獲取機(jī)械臂的逆運(yùn)動(dòng)學(xué).通過雙曲線函數(shù)對(duì)經(jīng)典滑?？刂颇Ｐ偷膬?yōu)化,得到了一種新的算法,可以減少實(shí)際執(zhí)行器的抖動(dòng)效應(yīng),并將其與學(xué)習(xí)和自適應(yīng)控制器一起應(yīng)用于機(jī)械臂仿真模型.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了5自由度機(jī)械臂,包含用于反饋的通信接口及信號(hào)調(diào)理電路.通過仿真和實(shí)現(xiàn)獲得的結(jié)果由聯(lián)合誤差的比較曲線和RMS指數(shù)表示,并且表明,在仿真和實(shí)現(xiàn)中,冗余操縱器遵循具有不太明顯的最大誤差的測(cè)試軌跡,使用自適應(yīng)控制器比其他控制器,具有更均勻的機(jī)械手運(yùn)動(dòng).

摘要： 提出了一種新的基于逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和粒子群優(yōu)化算法的柔性機(jī)械臂笛卡爾空間軌跡規(guī)劃和振動(dòng)抑制方法.采用自然坐標(biāo)法和絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法分別對(duì)柔性關(guān)節(jié)、柔性臂桿進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模,最終得到全面考慮柔性特性的柔性機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型;針對(duì)機(jī)械臂末端笛卡爾空間"點(diǎn)到點(diǎn)"和"靜止到靜止"的規(guī)劃運(yùn)動(dòng),采用五次多項(xiàng)式函數(shù)對(duì)末端軌跡進(jìn)行離散規(guī)劃,并通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析求解得到含冗余參數(shù)的關(guān)節(jié)空間電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡;采用粒子群優(yōu)化算法(PSO),將滿足機(jī)械臂末端振動(dòng)最小化的軌跡規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換為待定冗余參數(shù)的優(yōu)化問題,并迭代優(yōu)化求解該參數(shù);最后以三自由度柔性機(jī)械臂開展仿真研究.仿真結(jié)果表明,提出的規(guī)劃方法具有很高的收斂速度,節(jié)約了計(jì)算時(shí)間;能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的機(jī)械臂軌跡規(guī)劃;對(duì)機(jī)械臂末端點(diǎn)的殘余振動(dòng)能夠進(jìn)行有效地抑制.

摘要： 本文所針對(duì)的是一個(gè)移動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng).對(duì)于關(guān)節(jié)坐標(biāo)機(jī)器人,機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)學(xué)中有兩個(gè)基本問題,即"正向運(yùn)動(dòng)學(xué)"問題和"逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)"問題,本文采用D-H 法來描述桿件相對(duì)于固定參考系的空間幾何學(xué)關(guān)系,以將關(guān)節(jié)的角度變化與機(jī)械臂的空間坐標(biāo)變化聯(lián)系到一起,解決了正向運(yùn)動(dòng)學(xué)問題;采用代數(shù)解法求解運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問題.然后用插補(bǔ)的方法對(duì)移動(dòng)焊接機(jī)器人的5 自由度機(jī)械手臂進(jìn)行了軌跡規(guī)劃,最終完成了機(jī)器人的一個(gè)直線軌跡規(guī)劃和曲線軌跡規(guī)劃.

摘要： 本文所針對(duì)的是一個(gè)移動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng).對(duì)于關(guān)節(jié)坐標(biāo)機(jī)器人,機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)學(xué)中有兩個(gè)基本問題,即"正向運(yùn)動(dòng)學(xué)"問題和"逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)"問題,本文采用D-H 法來描述桿件相對(duì)于固定參考系的空間幾何學(xué)關(guān)系,以將關(guān)節(jié)的角度變化與機(jī)械臂的空間坐標(biāo)變化聯(lián)系到一起,解決了正向運(yùn)動(dòng)學(xué)問題;采用代數(shù)解法求解運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問題.然后用插補(bǔ)的方法對(duì)移動(dòng)焊接機(jī)器人的5 自由度機(jī)械手臂進(jìn)行了軌跡規(guī)劃,最終完成了機(jī)器人的一個(gè)直線軌跡規(guī)劃和曲線軌跡規(guī)劃.

摘要： 本文所針對(duì)的是一個(gè)移動(dòng)焊接機(jī)器人系統(tǒng).對(duì)于關(guān)節(jié)坐標(biāo)機(jī)器人,機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)學(xué)中有兩個(gè)基本問題,即"正向運(yùn)動(dòng)學(xué)"問題和"逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)"問題,本文采用D-H 法來描述桿件相對(duì)于固定參考系的空間幾何學(xué)關(guān)系,以將關(guān)節(jié)的角度變化與機(jī)械臂的空間坐標(biāo)變化聯(lián)系到一起,解決了正向運(yùn)動(dòng)學(xué)問題;采用代數(shù)解法求解運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問題.然后用插補(bǔ)的方法對(duì)移動(dòng)焊接機(jī)器人的5 自由度機(jī)械手臂進(jìn)行了軌跡規(guī)劃,最終完成了機(jī)器人的一個(gè)直線軌跡規(guī)劃和曲線軌跡規(guī)劃.

摘要： 多關(guān)節(jié)連桿機(jī)構(gòu)具有被驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、以及伴隨著驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的動(dòng)作而從動(dòng)地動(dòng)作的從動(dòng)關(guān)節(jié)。首先，從多關(guān)節(jié)連桿機(jī)構(gòu)選出使工件的位置、姿態(tài)變化的開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)出構(gòu)成選定的開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的各關(guān)節(jié)的移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量。將導(dǎo)出的開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的各關(guān)節(jié)的移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量設(shè)為固定值，導(dǎo)出由開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)的至少一部分以及未選定的關(guān)節(jié)構(gòu)成的閉環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的各關(guān)節(jié)的移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量。

摘要： 本發(fā)明涉及一種有寄生運(yùn)動(dòng)的五自由度串并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解求解方法，所述方法建立一種三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)等效機(jī)構(gòu)，將原串并聯(lián)機(jī)器人轉(zhuǎn)化為由等效機(jī)構(gòu)和兩串聯(lián)關(guān)節(jié)組成的五自由度串聯(lián)機(jī)構(gòu)，設(shè)末端刀具沿基坐標(biāo)系Z軸旋轉(zhuǎn)方向自由度為寄生運(yùn)動(dòng)，令寄生運(yùn)動(dòng)不參與計(jì)算，消減方程數(shù)量，通過解非線性方程組獲得等效關(guān)節(jié)變量及串聯(lián)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)變量與末端刀具位置坐標(biāo)及2個(gè)歐拉角的方程，最后利用向量解析法求取等效關(guān)節(jié)變量與三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)變量的關(guān)系，本方法能夠在避免求取寄生運(yùn)動(dòng)與其他自由度間的復(fù)雜耦合關(guān)系的前提下，求解整體串并聯(lián)機(jī)器人的逆解。

摘要： 多關(guān)節(jié)連桿機(jī)構(gòu)具有被驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、以及伴隨著驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的動(dòng)作而從動(dòng)地動(dòng)作的從動(dòng)關(guān)節(jié)。首先，從多關(guān)節(jié)連桿機(jī)構(gòu)選出使工件的位置、姿態(tài)變化的開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)出構(gòu)成選定的開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的各關(guān)節(jié)的移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量。將導(dǎo)出的開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的各關(guān)節(jié)的移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量設(shè)為固定值，導(dǎo)出由開環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)的至少一部分以及未選定的關(guān)節(jié)構(gòu)成的閉環(huán)連桿機(jī)構(gòu)的各關(guān)節(jié)的移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量。

摘要： 本發(fā)明涉及一種有寄生運(yùn)動(dòng)的五自由度串并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解求解方法，所述方法建立一種三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)等效機(jī)構(gòu)，將原串并聯(lián)機(jī)器人轉(zhuǎn)化為由等效機(jī)構(gòu)和兩串聯(lián)關(guān)節(jié)組成的五自由度串聯(lián)機(jī)構(gòu)，設(shè)末端刀具沿基坐標(biāo)系Z軸旋轉(zhuǎn)方向自由度為寄生運(yùn)動(dòng)，令寄生運(yùn)動(dòng)不參與計(jì)算，消減方程數(shù)量，通過解非線性方程組獲得等效關(guān)節(jié)變量及串聯(lián)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)變量與末端刀具位置坐標(biāo)及2個(gè)歐拉角的方程，最后利用向量解析法求取等效關(guān)節(jié)變量與三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)變量的關(guān)系，本方法能夠在避免求取寄生運(yùn)動(dòng)與其他自由度間的復(fù)雜耦合關(guān)系的前提下，求解整體串并聯(lián)機(jī)器人的逆解。

摘要： 本發(fā)明公開了一種基于焊接變位機(jī)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解析解權(quán)重法求焊接變位機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡的方法。焊接變位機(jī)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解析解中解的不唯一性導(dǎo)致在一個(gè)姿態(tài)可能對(duì)應(yīng)多組解，因此多解的選取是解析解必須解決的問題。以一種二自由度的焊接變位機(jī)為研究對(duì)象，建立焊接變位機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，然后，通過解析法進(jìn)行求解關(guān)節(jié)變量。在多組解的選取中，首先，剔除不滿足焊接變位機(jī)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍的值；其次，對(duì)一些特殊情況的處理，比如在求解過程中分母為零的情況，最后，考慮兩個(gè)關(guān)節(jié)的權(quán)重，設(shè)計(jì)合適的目標(biāo)函數(shù)。在求解出的關(guān)節(jié)變量基礎(chǔ)之上安排合適的過渡過程進(jìn)行軌跡規(guī)劃。本發(fā)明可以快速，準(zhǔn)確的求出焊接變位機(jī)的關(guān)節(jié)變量，并通過設(shè)計(jì)合適的安排過程進(jìn)行軌跡規(guī)劃。

摘要： 本發(fā)明提供的是一種多關(guān)節(jié)機(jī)械臂空間函數(shù)軌跡運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方法。解決了多關(guān)節(jié)機(jī)械臂在按照既定軌跡函數(shù)運(yùn)動(dòng)的過程中，操作空間與關(guān)節(jié)空間以及關(guān)節(jié)空間與驅(qū)動(dòng)空間的映射關(guān)系。在給定空間軌跡函數(shù)之后，本發(fā)明的能夠輸出各個(gè)時(shí)刻的各個(gè)關(guān)節(jié)的姿態(tài)（具體為各個(gè)關(guān)節(jié)的末端位置）以及每根驅(qū)動(dòng)繩的繩長。在解決操作空間與關(guān)節(jié)空間的映射關(guān)系時(shí)，采用數(shù)值方法中的二分法對(duì)該關(guān)系進(jìn)行數(shù)值求解。在解決關(guān)節(jié)空間與驅(qū)動(dòng)空間的映射關(guān)系時(shí)，可以算法求出各個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系關(guān)于基坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣，從而得到各個(gè)驅(qū)動(dòng)繩的繩長。

摘要： 本發(fā)明提供了一種多關(guān)節(jié)機(jī)械臂平面蛇形軌跡運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方法。該軌跡包含三種不同過程的軌跡，第一階段為基座配合機(jī)械臂向前按照預(yù)定軌跡避開障礙到達(dá)指定位置；第二階段為基座固定，機(jī)械臂在指定位置完成上下移動(dòng)完成相應(yīng)的工作；第三階段為機(jī)械臂完成相應(yīng)工作后，基座配合機(jī)械臂收回到最初位置。在各個(gè)階段中，在給定機(jī)械臂末端位置和姿態(tài)的情況下，推導(dǎo)出該機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)位置的幾何表達(dá)式，再通過一系列化簡求解的方法，求得該多關(guān)節(jié)機(jī)械臂按給定的軌跡運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解。本發(fā)明能夠在給定機(jī)械臂各關(guān)節(jié)參數(shù)和所需運(yùn)動(dòng)軌跡的情況下迅速的求出運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解，進(jìn)而對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。

摘要： 本發(fā)明提供一種逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算裝置及逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算方法，即使在腕關(guān)節(jié)奇異點(diǎn)狀態(tài)下，也能夠計(jì)算對(duì)協(xié)同作業(yè)者來說安全的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算的解。具備：第四關(guān)節(jié)位置計(jì)劃器(107)，其在為腕關(guān)節(jié)奇異點(diǎn)狀態(tài)的情況下，基于J6的位置、J5與J6之間的連桿長度(L5)、以及伴隨位置控制機(jī)構(gòu)的J4的可到達(dá)區(qū)域，根據(jù)多關(guān)節(jié)機(jī)器人手臂與協(xié)同作業(yè)者之間的相對(duì)位置關(guān)系，計(jì)劃J4的位置；以及第六關(guān)節(jié)角度計(jì)算器(108)，其根據(jù)多關(guān)節(jié)機(jī)器人手臂的頂端的姿勢(shì)、J6的位置、以及由第四關(guān)節(jié)位置計(jì)劃器(107)計(jì)劃的J4的位置，計(jì)算J6的角度。

摘要： 本發(fā)明提出一種面向機(jī)械臂仿真到實(shí)際運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法及裝置，屬于信息物理系統(tǒng)智能建模技術(shù)領(lǐng)域。其中，所述方法包括：根據(jù)機(jī)械臂自身的末端在仿真中設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的虛擬末端1，根據(jù)所述機(jī)械臂末端攜帶的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在仿真中設(shè)計(jì)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的虛擬末端2；在仿真中，獲取采樣數(shù)據(jù)，包括：虛擬末端1經(jīng)過預(yù)設(shè)的路徑點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角以及機(jī)械臂攜帶虛擬末端2經(jīng)過路徑點(diǎn)時(shí)機(jī)械臂自身末端的對(duì)應(yīng)位置和機(jī)械臂對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角；根據(jù)采樣數(shù)據(jù)，構(gòu)建實(shí)際輸出為預(yù)設(shè)的路徑點(diǎn)位置，實(shí)際輸入為虛擬末端2經(jīng)過所述路徑點(diǎn)時(shí)機(jī)械臂對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)角的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。本發(fā)明可減小機(jī)械臂虛擬運(yùn)動(dòng)仿真與實(shí)際機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的誤差，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真到實(shí)際操作的應(yīng)用。

摘要： 本發(fā)明公開了一種具有線性正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的3?CRU并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法，包括以下步驟：S1、基于拉格朗日方程建立3?CRU并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型；S2、基于五次多項(xiàng)式改進(jìn)的傅里葉級(jí)數(shù)和最小二乘法對(duì)動(dòng)力學(xué)模型的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)；S3、基于有限脈沖響應(yīng)濾波器生成3?CRU并聯(lián)機(jī)器人的軌跡；S4、在原有線性伺服控制的基礎(chǔ)上增加前饋力矩和滑模變結(jié)構(gòu)控制力矩進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明提出的運(yùn)動(dòng)控制方法科學(xué)合理，在提高3?CRU并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)行平穩(wěn)性和軌跡跟蹤精度的同時(shí)還增強(qiáng)了機(jī)器人系統(tǒng)的魯棒性，而且操作簡便、直觀易行。