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题名2P6R拼装机械臂的运动学分析
被引量：1
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作者
张浩文
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机构
中铁工程服务有限公司
中国科学院大学工程科学学院
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出处
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期171-182,共12页
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基金
国家自然科学基金(72074202)。
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文摘
目前隧道管片修复加固工作自动化程度低,存在施工安全隐患大、效率低、成本高、工人劳动强度大等问题.为实现隧道管片加固钢板的自动化拼装,首先,提出一种2P6R拼装机械臂方案,建立机械臂正运动学模型.其次,采用解析法对机械臂进行逆向运动学求解,以限制关节超限作为代价函数进行冗余解的选取,并在Beckhoff C6030-0080的TwinCAT 3平台进行逆运动学求解测试,验证算法具有较好的实时性.再次,利用微分变换法求得机械臂的雅可比矩阵,识别并列举边界奇异及内部奇异位形示例.最后,利用图解法绘制出机械臂可达工作空间截面及完整的三维可达工作空间,并进一步对机械臂进行灵活度分析,绘制出灵活度分布图.研究结果表明:2P6R拼装机械臂可以满足隧道管片加固钢板自动化拼装需求,为机械臂的应用提供理论基础.
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关键词
隧道管片加固
冗余自由度机械臂
运动学
雅可比矩阵
奇异性
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Keywords
tunnel segment reinforcement
redundant degree of freedom manipulator
kinematics
jacobian matrix
singularity
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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