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助力外骨骼机器人结构设计与运动学建模分析
1
作者 乔俊淋 郑德维 +3 位作者 胡梓惟 李想 王奎成 王克义 《机械设计》 CSCD 2024年第1期21-27,共7页
为了实现日常生活助力功能,文中设计了轻型柔性助力外骨骼机器人的结构,下肢关节采用了主动驱动与被动储能元件相结合,膝关节设置驱动模块,髋和踝关节采用被动储能元件,根据仿生学原理设计人机绑缚装置,并对被动关节进行了节能验证,仿... 为了实现日常生活助力功能,文中设计了轻型柔性助力外骨骼机器人的结构,下肢关节采用了主动驱动与被动储能元件相结合,膝关节设置驱动模块,髋和踝关节采用被动储能元件,根据仿生学原理设计人机绑缚装置,并对被动关节进行了节能验证,仿真结果验证了助力外骨骼机器人结构设计的可行性与助力功能的有效性。使用D-H方法建立了外骨骼机器人下肢运动学模型,以Opensim内的正常行走的关节角步态数据作为输入进行了正逆运动学的求解分析。建立外骨骼机器人的三维模型,添加行走时与地面的约束,进行物理模型的运动学仿真,结果证明了外骨骼机器人运动分析的可靠性。 展开更多
关键词 助力外骨骼 结构设计 运动学建模 运动学分析
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多体位智能轮椅床椅转换装置的运动学仿真分析
2
作者 张爽 李建永 +2 位作者 李作家 罗春阳 孙永强 《林产工业》 2024年第2期43-47,79,共6页
介绍了多体位智能轮椅的坐、躺、立、蹲、行5种姿态的转换功能,对床椅转换装置进行简化处理,建立背板机构的运动学模型,利用MATLAB对模型进行计算,得到背板的角速度和角加速度时间的运动曲线。利用ADAMS对优化后的装置模型进行运动学分... 介绍了多体位智能轮椅的坐、躺、立、蹲、行5种姿态的转换功能,对床椅转换装置进行简化处理,建立背板机构的运动学模型,利用MATLAB对模型进行计算,得到背板的角速度和角加速度时间的运动曲线。利用ADAMS对优化后的装置模型进行运动学分析,得到改进后床椅转换装置的运动曲线。结果表明:该装置具有较好的运动学性能,在床椅转换过程中背板的最大角加速度达到了16°/s^(2),小于人体所能承受的最大角加速度50°/s^(2)。改进后,床椅平稳转换的时间有所延长,转换过程耗时7.5 s,在0.7~6.9 s内,背板运动趋于加速度接近0的平稳运动,表明推杆速度设计合理。 展开更多
关键词 失能老人 多体位变换 模块化设计 床椅转换 运动学分析
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具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构运动学分析
3
作者 畅博彦 闫圣杰 +2 位作者 梁栋 关鑫 韩芳孝 《工程设计学报》 CSCD 2024年第1期20-30,共11页
为提高折展机构的折展率和支撑性能,提出了一种具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构并对其进行运动学分析。首先,提出了一种单闭环厚板支撑单元并将其应用于三明治结构,利用ANSYS Workbench软件分析不同形状夹芯层对三明治结构支撑刚度... 为提高折展机构的折展率和支撑性能,提出了一种具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构并对其进行运动学分析。首先,提出了一种单闭环厚板支撑单元并将其应用于三明治结构,利用ANSYS Workbench软件分析不同形状夹芯层对三明治结构支撑刚度的影响,发现采用厚板支撑单元的三明治结构具有更好的支撑效果和更小的质量,且可通过改变结构设计参数来实现正负泊松比的切换。然后,根据泊松比的定义,设计了一种具有变泊松运动特性的正n边形剪叉式折展机构;基于螺旋理论,通过绘制闭环折展机构的旋量约束拓扑图分析得到其自由度为1,将折展机构分为3种模块并阐述了模块化纵向扩展的原理和过程。最后,建立了m层正n边形剪叉式折展机构的运动学模型并搭建了正四边形剪叉式折展支撑结构实物样机,进一步验证了机构的变泊松运动特性,这可为后续的研究提供理论基础。 展开更多
关键词 三明治结构 剪叉式折展机构 螺旋理论 运动学分析
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双圆弧齿廓椭圆齿轮建模与运动学仿真
4
作者 袁新梅 杨立昭 +1 位作者 黄天成 唐伟 《机械传动》 2024年第2期90-95,共6页
为了满足齿轮变传动比运动、提高轮齿承载能力,结合齿轮啮合理论和双圆弧齿廓曲线结构参数特征,提出了一种新型双圆弧齿廓椭圆齿轮。阐述了其节曲线的设计方法,利用SolidWorks软件建立了双圆弧齿廓椭圆齿轮三维模型;使用Adams软件对双... 为了满足齿轮变传动比运动、提高轮齿承载能力,结合齿轮啮合理论和双圆弧齿廓曲线结构参数特征,提出了一种新型双圆弧齿廓椭圆齿轮。阐述了其节曲线的设计方法,利用SolidWorks软件建立了双圆弧齿廓椭圆齿轮三维模型;使用Adams软件对双圆弧齿廓椭圆齿轮副模型进行了运动学仿真,分析了不同偏心率对双圆弧椭圆齿轮副传动比变化规律的影响,并对比理论传动比曲线,分析了仿真传动比曲线存在波动误差的影响因素;为了减小齿轮副振动脉冲,给出了偏心率适当的取值范围。本文的设计方法和分析结果对双圆弧齿廓非圆齿轮的参数化设计有理论参考价值,可为双圆弧齿廓椭圆齿轮副数控加工制造及应用提供依据。 展开更多
关键词 双圆弧齿廓 椭圆齿轮 运动学仿真 变传动比
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蛇形空间机械臂单个2-DOF关节的运动学标定
5
作者 宋国庆 赵成浩 +2 位作者 袁俊杰 张忠海 何广平 《机床与液压》 2024年第3期1-9,共9页
绳索驱动的分段式蛇形空间机械臂通常具有相同结构的模块化关节,能够在狭小空间中灵巧操作,其精度是制约机器人发展的主要因素。为了提高蛇形空间机械臂的位置精度,指导蛇形空间机械臂的精度设计,以单个2-DOF关节为对象,提出一种正则化... 绳索驱动的分段式蛇形空间机械臂通常具有相同结构的模块化关节,能够在狭小空间中灵巧操作,其精度是制约机器人发展的主要因素。为了提高蛇形空间机械臂的位置精度,指导蛇形空间机械臂的精度设计,以单个2-DOF关节为对象,提出一种正则化的运动学标定方法。首先,对具有多重映射关系的2-DOF关节的运动学进行分析,通过矩阵全微分理论建立包含所有几何误差参数的误差模型。然后,对2-DOF关节各部件的所有误差源进行灵敏度分析,依据3σ原则和理想的位置精度设计指标指导各部件的公差设计。最后,考虑所有的制造和装配误差,采用正则化方法对2-DOF关节进行误差辨识,用于补偿控制器中的名义运动学模型。结果表明,经过修正后的运动学模型的位置精度提高了50%,验证了运动学标定的有效性。 展开更多
关键词 运动学 误差分析 灵敏度分析 运动学标定 精度设计
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面向物理约束的机器人运动学标定最优位姿集规划方法研究
6
作者 姜吉光 侯爵 +3 位作者 苏成志 巴麒蛟 田爱鑫 徐明宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 2024年第3期472-480,共9页
在物理约束下的工业机器人运动学标定过程中,标定精度受到位姿集的影响,而位姿集的选取又受到标定装置的约束,针对以上问题,提出了一种采样区间评价结合位姿集优选的最优位姿集规划方法。首先建立了机器人运动学模型及距离约束标定模型... 在物理约束下的工业机器人运动学标定过程中,标定精度受到位姿集的影响,而位姿集的选取又受到标定装置的约束,针对以上问题,提出了一种采样区间评价结合位姿集优选的最优位姿集规划方法。首先建立了机器人运动学模型及距离约束标定模型,计算了机器人系统参数误差约束方程及误差雅可比矩阵;然后对机器人工作空间进行空间网格划分,应用拉丁超立方采样结合可观测指标对各个网格区间进行评价,得到最优采样区间;再次基于离线数据建立标定精度预测模型,在最优采样区间内实现最优位姿集的搜索;最后对中瑞RT-608机器人进行最优位姿集的规划及验证,结果表明:基于最优位姿集标定后的平均拟合球半径为0.3947 mm,较随机位姿集减小了57.98%。 展开更多
关键词 工业机器人 运动学标定 物理约束 最优位姿集 区间评价
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一种可实现多运动模态的串并联机构的运动学分析
7
作者 曾庆山 马飞凡 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 2024年第1期25-31,共7页
串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现... 串联机构灵活,工作空间大,并联机构稳定,承载能力强。串联和并联机构结合起来的混联机构兼具两者的优点,整体机构的灵活性高且工作空间大,可以实现多种运动模态,但运动学分析较复杂。提出了一种基于3-RPS的新型串并混联机构,其可以实现多种运动模态。首先,阐述了机构的结构特性,建立了机构的坐标系;其次,根据机构特点,对其进行了正、逆运动学的分析,建立机构的正解和逆解模型;最后,通过数值算例进行验证,将理论计算结果与Adams仿真结果进行对比分析,结果表明,所构建运动学模型正确,且机构具有蜿蜒、伸缩等多模态运动功能。 展开更多
关键词 混联机构 3-RPS 位置正解 运动学 数值算例
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高速-重载全地形车仿生悬架系统运动学分析
8
作者 李占龙 万世永 +3 位作者 张正 任志曌 高山铁 刘志奇 《中国工程机械学报》 2024年第1期13-18,共6页
全球自然灾害形势复杂,极端灾害事件呈频发、高发、突发态势。某型高速-重载全地形车作业过程中会产生剧烈振动,传统减振方案存在诸多影响减振效能的潜在因素。从仿生学原理和生物力学机理入手,探究自然界犀牛、袋鼠的生物缓冲特性与全... 全球自然灾害形势复杂,极端灾害事件呈频发、高发、突发态势。某型高速-重载全地形车作业过程中会产生剧烈振动,传统减振方案存在诸多影响减振效能的潜在因素。从仿生学原理和生物力学机理入手,探究自然界犀牛、袋鼠的生物缓冲特性与全地形车速度快、承载重、冲击强等应用性能之间的内在联系,结合机械原理,研究一套结构紧凑、抗冲击能力强的仿生悬架系统,响应高速-重载全地形车在复杂地形下应急保障工作的需求。结合几何原理建立仿生悬架系统运动学数学模型,求得各输入、输出角位置参数数值算例,并对三维模型展开位置仿真分析,验证数值算例的正确性。在验证其仿真结果与理论计算结果相符的基础上,对相应角速度及角加速度随时间变化的运动轨迹进行运动学分析,验证该机构在运动过程中的平稳性,表明结构设计符合减小冲击和振荡的实际运行需求。运动学数学模型可为后续结构参数优化、确定减振单元性能、进一步实行控制和试验工作提供可靠的数据资料和理论支撑,有助于提高减振系统研究与设计的效率,缩短研发周期,降低研究成本,同时为其他减振系统研究提供有益参考。 展开更多
关键词 高速-重载 应急保障工作 仿生学 悬架系统 运动学分析
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基于共形几何代数的工业机器人运动学分析
9
作者 于洋 魏梦迪 +2 位作者 徐桂鹏 任思敏 魏雅鑫 《机械传动》 2024年第3期73-80,共8页
为解决工业机器人运动学求解复杂程度高、运算量大的问题,将共形几何代数(Confor-mal Geometric Algebra,CGA)方法引入到工业机器人运动学模型构建中。在正运动学求解过程中,利用CGA中平移算子和旋转算子列出各关节的运动表达式,求出机... 为解决工业机器人运动学求解复杂程度高、运算量大的问题,将共形几何代数(Confor-mal Geometric Algebra,CGA)方法引入到工业机器人运动学模型构建中。在正运动学求解过程中,利用CGA中平移算子和旋转算子列出各关节的运动表达式,求出机器人末端执行器的位姿;在逆运动学求解过程中,将构造的基本几何体进行外积计算,求得各关节点的位置,然后构造过关节点的线和面,并在CGA框架内做内积,得到所有关节角的余弦表达,求解得到机器人逆运动学的全部解;最后,以MOTOMAN-HP20D型6自由度工业机器人为例进行计算,并通过Matlab/Simulink软件验证了算法的准确性和有效性,为机器人后续的运动控制奠定了基础。 展开更多
关键词 共形几何代数 运动学分析 工业机器人 基本几何体
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利用瞬态面波运动学特征探测地下障碍物的研究与实践
10
作者 廖文新 《上海国土资源》 2024年第1期143-146,共4页
城市工程物探中的面波勘探主要以多道瞬态面波的速度探测为主,在实际应用中常遇到地表条件复杂、作业时效要求高的情况,限制了该方法适用性。本文通过对瞬态面波传播机理的深入分析,全面总结了瞬态面波在运动学方面的特征,对如何运用这... 城市工程物探中的面波勘探主要以多道瞬态面波的速度探测为主,在实际应用中常遇到地表条件复杂、作业时效要求高的情况,限制了该方法适用性。本文通过对瞬态面波传播机理的深入分析,全面总结了瞬态面波在运动学方面的特征,对如何运用这些特征开展地下障碍物快速探测提出了新的认识。在工程实践中,改进优化的探测技术与作业流程取得了显著的工程效果,切实提高了瞬态面波在城市地下障碍物探测的运用范围和时效。 展开更多
关键词 地球物理勘探 城市工程物探 地下障碍物探测 运动学特征 瞬态面波
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基于ADAMS的Stewart平台运动学分析
11
作者 葛正浩 高创 +2 位作者 张晓亮 胡锋利 唐志雄 《轻工机械》 CAS 2024年第2期1-7,22,共8页
针对在Stewart 6自由度并联平台设计中,支腿的运动学及动力学参数理论计算过于复杂的问题,课题组提出了基于ADAMS的Stewart平台反解与正解相结合的分析方法。首先,通过ADAMS反解求得支腿位移参数;然后,将位移参数转换为驱动函数添加在... 针对在Stewart 6自由度并联平台设计中,支腿的运动学及动力学参数理论计算过于复杂的问题,课题组提出了基于ADAMS的Stewart平台反解与正解相结合的分析方法。首先,通过ADAMS反解求得支腿位移参数;然后,将位移参数转换为驱动函数添加在各个支腿上;接着,通过ADAMS正解求解支腿其余运动参数;最后,通过实例对比理论计算与ADAMS分析数据。结果表明:课题组提出方法求得的支腿位移与理论值之差均小于0.01 mm,支腿最大速度及最大加速度与理论值误差均小于2%,从而验证了该分析方法的合理性与科学性。该分析方法为工程中遇到的6自由度平台已知动平台驱动函数求解支腿参数的实际问题提供了一种高效的解决办法。 展开更多
关键词 STEWART平台 ADAMS软件 运动学分析 反解 正解
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健身气功“逆腹式呼吸”的运动学原理及其在养生保健中作用探讨
12
作者 周国庆 陈永源 +1 位作者 刘剑伟 李华 《中华养生保健》 2024年第3期73-76,共4页
逆腹式呼吸是中医传统文化健身气功中的重要概念,既往文献对其描述并不详尽。本文通过结合解剖学、生理学、运动学知识,将逆腹式呼吸的概念及要领用现代的语言予以重新描述,明确了逆腹式呼吸的动作标准及实施中的关键要素,即主动调控腹... 逆腹式呼吸是中医传统文化健身气功中的重要概念,既往文献对其描述并不详尽。本文通过结合解剖学、生理学、运动学知识,将逆腹式呼吸的概念及要领用现代的语言予以重新描述,明确了逆腹式呼吸的动作标准及实施中的关键要素,即主动调控腹内压,并深入探讨逆腹式呼吸在养生保健中的作用机制,推进“三调合一”与“体医融合”理念,契合“健康中国”建设背景。在大数据时代,呼吁学界积极研发可穿戴式的胸廓容积实时动态变化的三维监测设备以进一步提升医疗质量与研究水平,并具有紧迫性。 展开更多
关键词 逆腹式呼吸 主动调控腹内压 呼吸运动学 三调合一
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月基装备行走运动学分析与连续步态规划
13
作者 何天宇 董洋 +3 位作者 檀傈锰 王岩 赵军鹏 王春洁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 2024年第1期308-316,共9页
针对缓冲行走功能一体的月面探测器构型设计困难、步态分析复杂等问题,提出了一种基于相同支链构型的四足月基装备(LBE)设计分析方法与连续步态规划方案。设计复合功能着陆腿机构及整机多状态位姿;构建LBE在行走状态下的单腿运动学模型... 针对缓冲行走功能一体的月面探测器构型设计困难、步态分析复杂等问题,提出了一种基于相同支链构型的四足月基装备(LBE)设计分析方法与连续步态规划方案。设计复合功能着陆腿机构及整机多状态位姿;构建LBE在行走状态下的单腿运动学模型,对其进行正逆运动学求解,分析单腿与整机工作空间和运动性能;对LBE整机进行水平月面的连续步态规划,并设计单步足端轨迹,通过动力学仿真,验证LBE行走步态稳定性。仿真结果表明:LBE沿前进方向连续稳定运行,质心竖直方向浮动仅占整器高度的0.24%,俯仰角最大摆动幅度为0.34°,翻滚角最大摆动幅度为0.27°。 展开更多
关键词 月基装备 构型设计 运动学分析 可操作度 步态规划
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轮胎阶梯式直压硫化内模具的运动学仿真研究
14
作者 涂玉祥 靳晓哲 +4 位作者 杨卫民 何雪涛 阎华 谭晶 焦志伟 《橡胶工业》 CAS 2024年第1期58-62,共5页
对225/40R18轮胎的阶梯式直压硫化内模具(简称内模具)进行运动学仿真研究。通过设定连杆和运动副以及用STEP函数控制内模具的运动,进行仿真分析得到了在活塞外杆、活塞内杆、宽鼓瓦、窄鼓瓦中心位置设置的观测点的位移情况。结果表明,... 对225/40R18轮胎的阶梯式直压硫化内模具(简称内模具)进行运动学仿真研究。通过设定连杆和运动副以及用STEP函数控制内模具的运动,进行仿真分析得到了在活塞外杆、活塞内杆、宽鼓瓦、窄鼓瓦中心位置设置的观测点的位移情况。结果表明,阶梯式内模具的运动平稳、连续,且不会发生干涉。 展开更多
关键词 轮胎 阶梯式直压硫化内模具 模具设计 运动学仿真
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七自由度机械臂逆运动学求解方法
15
作者 曹行 何俊 +1 位作者 段文杰 张海博 《空间控制技术与应用》 CSCD 2024年第1期84-90,共7页
针对SRS(spherical-roll-spherical-joint)结构的机械臂,提出了一种基于臂型角规划的逆运动学求解方法.根据目标位置设置臂型角,将臂型角作为冗余参数,利用机械臂的几何特征求出逆运动学解析解.同时,针对机械臂运动过程中可能产生的臂... 针对SRS(spherical-roll-spherical-joint)结构的机械臂,提出了一种基于臂型角规划的逆运动学求解方法.根据目标位置设置臂型角,将臂型角作为冗余参数,利用机械臂的几何特征求出逆运动学解析解.同时,针对机械臂运动过程中可能产生的臂型角奇异位形工况,引入肘部位置约束获得运动学逆解.通过UG-Simulink联合仿真及物理试验,验证了方法的有效性.当机械臂位于肩关节奇异位形,可避免采用关节角参数化求解时产生无数组解的结果.在重力卸载环境下的抓捕和释放物理试验中,有效解决了空间运动受限时的空间奇异解问题. 展开更多
关键词 冗余机械臂 逆运动学 参数化 臂型角
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差动驱动并联机器人设计与运动学分析
16
作者 任彪 韩哈斯敖其尔 +2 位作者 黄胡泽 李耀彬 吴清文 《组合机床与自动化加工技术》 2024年第2期1-7,12,共8页
基于Stewart并联机器人构型和偏置柔性虎克铰链,利用双螺旋副差动传动的方案设计了一款低成本高精度6-RR-RP-RR构型的6-DOF并联机器人。首先,基于双螺旋副差动传动原理,分别提出了串联和并联两种差动驱动方案,并对柔性虎克铰链进行了设... 基于Stewart并联机器人构型和偏置柔性虎克铰链,利用双螺旋副差动传动的方案设计了一款低成本高精度6-RR-RP-RR构型的6-DOF并联机器人。首先,基于双螺旋副差动传动原理,分别提出了串联和并联两种差动驱动方案,并对柔性虎克铰链进行了设计,确定了最终的整机结构设计方案;其次,对柔性铰链的柔度进行了理论建模,并仿真验证了其柔度和强度设计的合理性;此外,对该并联机器人开展了逆运动学分析,建立了其运动学模型,并采用牛顿-拉普拉森数值迭代方法进行了求解;最后,分别利用多体动力学和Ansys仿真软件验证了整机运动学模型和求解的准确性。 展开更多
关键词 差动传动 STEWART平台 柔性铰链 运动学
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基于运动学片段的纯电动出租车行驶特征模式挖掘
17
作者 李宁 姚周洲 董春娇 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 2024年第1期176-186,共11页
在逐步推行出租车全面电动化的背景下,针对目前对纯电动出租车行驶状态评估的不足,建立一种基于运动学片段的纯电动出租车行驶特征模式挖掘方法,研究纯电动出租车行驶状态特征.首先,基于行驶轨迹GPS数据,从速度特征、加减速和行驶状态3... 在逐步推行出租车全面电动化的背景下,针对目前对纯电动出租车行驶状态评估的不足,建立一种基于运动学片段的纯电动出租车行驶特征模式挖掘方法,研究纯电动出租车行驶状态特征.首先,基于行驶轨迹GPS数据,从速度特征、加减速和行驶状态3个方面,确定超速比例、加减速频率、行驶速度、怠速时间占比等13个特征指标刻画运动学片段,建立纯电动出租车运动学片段提取方法,研究纯电动出租车行驶状态特征.然后,根据行驶特征指标主成分的特征值大小及累积贡献率,确定关键特征指标,结合K-均值聚类算法,生成多时空场景下的纯电动出租车行驶特征模式,综合评价车辆行驶状态.最后,以深圳市共计9天采样间隔为1 s的700万条纯电动出租车GPS行驶轨迹数据为驱动,提取了1 757条纯电动出租车运动学片段.根据安全性、效率性和舒适性8个关键特征指标进行聚类分析,生成包含主干路、次干路和支路在早高峰、平峰和晚高峰9种时空场景下27类纯电动汽车行驶状态的特征模式库.研究结果表明:综合安全性、效率性、舒适性3方面,早高峰期间的纯电动出租车综合行驶状态优于平峰和晚高峰时段;基于运动学片段、主成分分析及多时空场景聚类分析的纯电动出租车行驶特征模式挖掘方法,能够有效反映并评估纯电动出租车行驶状态,并向驾驶员提供合理的驾驶建议. 展开更多
关键词 交通工程 行驶特征模式 运动学片段 纯电动出租车
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基于脊线自修正的蛇形机械臂逆运动学求解
18
作者 张鸿洋 李虎 +1 位作者 王书亭 谢远龙 《机械设计》 CSCD 2024年第1期1-8,共8页
绳索驱动的蛇形机械臂具有超冗余的运动特性,提高了自身的灵活性及避障能力。但由于机械臂存在大量的自由度,这使得其逆运动学求解变得非常复杂,导致难以实现实时运动规划。因此,文中提出了一种新型的蛇形机械臂逆运动学求解方法,通过... 绳索驱动的蛇形机械臂具有超冗余的运动特性,提高了自身的灵活性及避障能力。但由于机械臂存在大量的自由度,这使得其逆运动学求解变得非常复杂,导致难以实现实时运动规划。因此,文中提出了一种新型的蛇形机械臂逆运动学求解方法,通过优化脊线及关节角度求解,实现了机械臂高效和实时的运动规划。首先,搭建了蛇形机械臂运动学模型,建立了蛇形机械臂关节空间与工作空间的映射关系;之后,提出了基于多种群蚁群优化的参考脊线求解策略,并设计了移位修正法确定多任务点脊线的空间构型,减少了脊线复杂求解的计算。此外,通过考虑拟合信息和关节约束,设计了一种结合并行趋近式规则的关节优化调整方法,推导出了蛇形机械臂的关节角度,实现了关节的连续性变化。结果表明:所提出的逆运动学求解方法可以有效降低计算复杂度,保证关节角度的有效性和连续性,以及末端位姿信息的精确性。 展开更多
关键词 蛇形机械臂 逆运动学 超冗余 脊线
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红花果球喂入分距机构的设计及运动学分析
19
作者 董建华 葛云 +3 位作者 楚世哲 郑一江 曾海峰 郭道道 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期22-29,共8页
针对红花采摘机器人末端执行器采摘时由于红花果球挤拢后分散间距小、互相遮挡而使定位不准确的问题,提出一种在红花植株喂入阶段同时对果球进行疏散分距的方法,设计了一种红花果球喂入分距机构,并对机构的主体结构与结构参数进行设计... 针对红花采摘机器人末端执行器采摘时由于红花果球挤拢后分散间距小、互相遮挡而使定位不准确的问题,提出一种在红花植株喂入阶段同时对果球进行疏散分距的方法,设计了一种红花果球喂入分距机构,并对机构的主体结构与结构参数进行设计和机构运动学分析,结果表明:整个运动期间,机构运行速度和加速度无瞬时突变,运动平稳可靠,满足设计要求。搭建了红花果球喂入分距性能试验台,并进行试验,结果表明:采用喂入分距作业可减少红花果球的遮挡,分距合格率为92.33%,果球遮挡率为3.15%,植株和果球损伤的比例分别为0.64%和1.05%,该喂入分距机构有效增加了夹持挤拢操作后的相邻红花果球间距,使红花果球呈平面条带状规整排列,降低采摘难度。研究可为红花机械化采摘提供理论依据。 展开更多
关键词 红花果球 喂入 分距 机构设计 运动学分析
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2-UPS/UPR/(rT)PS可重构并联机构的运动学分析及应用
20
作者 崔鑫佳 李清 +3 位作者 宁峰平 李瑞琴 王斌斌 张磊 《包装工程》 CAS 2024年第3期226-233,共8页
目的 针对产品加工包装流水线上的印刷和装箱环节,提出一种具有双构型的2-UPS/UPR/(rT)PS可重构并联机构。方法 基于螺旋理论,分析得出机构在2种构型下自由度的数目及性质;根据修正的Kutzbach-Grübler公式,验证自由度的计算结果;... 目的 针对产品加工包装流水线上的印刷和装箱环节,提出一种具有双构型的2-UPS/UPR/(rT)PS可重构并联机构。方法 基于螺旋理论,分析得出机构在2种构型下自由度的数目及性质;根据修正的Kutzbach-Grübler公式,验证自由度的计算结果;采用封闭矢量法计算2种模式下机构的运动学反解;求解机构在2种模式下的可达工作空间;分析应用实例,研究机构在进行印刷和装箱2个环节作业时驱动支链线位移的变化,使得机构满足喷码和装箱工作需求。结果 2-UPS/UPR/(rT)PS并联机构具有2R1T、2R2T等2种运动模式,工作空间内部连续。结论 2-UPS/UPR/(rT)PS可重构并联机构通过运动副轴线变化,使机构可在2R1T、2R2T这2种运动模式下进行切换,可应用于产品印刷、装箱环节。 展开更多
关键词 可重构 螺旋理论 运动学反解 工作空间
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