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基于六自由度并联机构的多节段机器人的结构设计与运动分析
1
作者
岳经纬
贺利乐
+3 位作者
岳枫
窦铭源
贺宁
李赵兴
《机床与液压》
北大核心
2025年第15期43-49,共7页
聚焦于多自由度仿生机器人的结构优化与运动特性分析,提出一种基于六自由度并联机构的多节段机器人设计方案。该机器人通过串联模块化结构实现躯体构建,每个模块由动平台、静平台、6组连杆驱动机构及球铰连接组成,依托舵机驱动实现独立...
聚焦于多自由度仿生机器人的结构优化与运动特性分析,提出一种基于六自由度并联机构的多节段机器人设计方案。该机器人通过串联模块化结构实现躯体构建,每个模块由动平台、静平台、6组连杆驱动机构及球铰连接组成,依托舵机驱动实现独立六自由度运动能力。对该机器人进行机械结构设计与运动学分析,建立动、静坐标系下的逆运动学反解模型与正运动学求解模型,通过坐标变换推导连杆长度与位姿之间的关系,并采用牛顿迭代法解决正解中的非线性优化问题。以工作空间体积最大化、连杆角度平滑性及动平台位置紧凑性为优化目标,引入自适应惯性权重与学习因子改进的粒子群优化算法,对连杆长度、旋转角度等关键参数实施多目标优化。最后,基于ADAMS软件构建虚拟样机模型,通过运动学仿真分析平台质心运动特性,并开展水平爬行、转弯等物理实验,验证了机器人在蜿蜒、蠕动等复杂步态下的运动可行性与可靠性。
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关键词
六自由度并联机构
多节段机器人
结构设计
运动学分析
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职称材料
题名
基于六自由度并联机构的多节段机器人的结构设计与运动分析
1
作者
岳经纬
贺利乐
岳枫
窦铭源
贺宁
李赵兴
机构
西安建筑科技大学机电工程学院
榆林学院信息工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第15期43-49,共7页
基金
陕西省液压技术重点实验室开发基金项目(YYJS2022KF09)
国家自然科学基金青年科学基金项目(61903291)。
文摘
聚焦于多自由度仿生机器人的结构优化与运动特性分析,提出一种基于六自由度并联机构的多节段机器人设计方案。该机器人通过串联模块化结构实现躯体构建,每个模块由动平台、静平台、6组连杆驱动机构及球铰连接组成,依托舵机驱动实现独立六自由度运动能力。对该机器人进行机械结构设计与运动学分析,建立动、静坐标系下的逆运动学反解模型与正运动学求解模型,通过坐标变换推导连杆长度与位姿之间的关系,并采用牛顿迭代法解决正解中的非线性优化问题。以工作空间体积最大化、连杆角度平滑性及动平台位置紧凑性为优化目标,引入自适应惯性权重与学习因子改进的粒子群优化算法,对连杆长度、旋转角度等关键参数实施多目标优化。最后,基于ADAMS软件构建虚拟样机模型,通过运动学仿真分析平台质心运动特性,并开展水平爬行、转弯等物理实验,验证了机器人在蜿蜒、蠕动等复杂步态下的运动可行性与可靠性。
关键词
六自由度并联机构
多节段机器人
结构设计
运动学分析
Keywords
6-DOF parallel mechanism
multi-segment robot
structural design
motion analysis
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于六自由度并联机构的多节段机器人的结构设计与运动分析
岳经纬
贺利乐
岳枫
窦铭源
贺宁
李赵兴
《机床与液压》
北大核心
2025
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