基于螺旋理论的3-RPS型并联机器人运动学分析 被引量：8

1

作者 朱大昌 张国新 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第7期149-150,共2页

3-RPS型并联机构具有三个结构对称的支链形式,各支链由一个转动副连接机座、一个球面副与动平台相连接,转动副与球面副由移动副所连接。采用螺旋理论及空间机构构型原理,通过约束形式分析得出该类型并联机器人运动性质,采用矢量分析方... 3-RPS型并联机构具有三个结构对称的支链形式,各支链由一个转动副连接机座、一个球面副与动平台相连接,转动副与球面副由移动副所连接。采用螺旋理论及空间机构构型原理,通过约束形式分析得出该类型并联机器人运动性质,采用矢量分析方法对其运动学正解/反解进行求解,得出该并联机构运动学方程。基于对称非齐次性少自由度并联机构Jacobine矩阵,进一步对该类型并联机器人结构奇异性进行分析与总结。 展开更多

关键词 3-rps型并联机器人 螺旋理论 奇异性

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一类3-RPS并联机器人构型正解新法 被引量：6

2

作者 张彦斐 宫金良 高峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期197-200,共4页

从机器人运动单元和机器人末端运动特征出发,给出了并联机器人的构型正解新方法。采用该方法求解了RPS支链所具有的末端运动特征表达式,分析了三种具有不同支链布置形式的3-RPS并联机器人的末端运动特征求解问题。对相应的运算结果进行... 从机器人运动单元和机器人末端运动特征出发,给出了并联机器人的构型正解新方法。采用该方法求解了RPS支链所具有的末端运动特征表达式,分析了三种具有不同支链布置形式的3-RPS并联机器人的末端运动特征求解问题。对相应的运算结果进行了对比分析,得到了一些有益的结论。 展开更多

关键词 并联机器人 构型正解 运动单元 3-rps

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基于螺旋理论对3-RPS并联机器人运动学分析及仿真 被引量：11

3

作者 朱大昌 严智敏 +1 位作者 崔祥府 李培 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第1期28-31,共4页

3-RPS型并联机构具有3个结构对称的支链形式,每个支链由一个转动副连接基座,一个球面副与动平台相连接,转动副与球面副由移动副所连接。采用螺旋理论对3-RPS型并联机器人自由度分析,采用反螺旋的方法建立约束雅可比矩阵、运动雅可比矩... 3-RPS型并联机构具有3个结构对称的支链形式,每个支链由一个转动副连接基座,一个球面副与动平台相连接,转动副与球面副由移动副所连接。采用螺旋理论对3-RPS型并联机器人自由度分析,采用反螺旋的方法建立约束雅可比矩阵、运动雅可比矩阵和完整雅可比矩阵,导出了动平台的速度到驱动关节速度之间的映射,从而计算出末端执行器的速度、加速度并进行奇异性分析。基于Matlab SimMechanics软件建立3-RPS型并联机器人仿真模型,进行运动学仿真对比研究,结果表明:动平台的实际输出变化与给定的参考值变化基本相符,验证了该建模方法的正确性。 展开更多

关键词 3-rps型并联机器人 螺旋理论 雅可比矩阵 MATLAB仿真

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3-RPS并联机器人位置分析及控制仿真 被引量：7

4

作者 朱大昌 严智敏 +1 位作者 崔祥府 李培 《有色金属科学与工程》 CAS 2012年第1期95-100,共6页

应用坐标变换法和封闭解法,基于3-RPS并联机器人位置分析,采用Matlab建立3-RPS型并联机器人仿真模型,给定不同状态下的参考输入,通过合理设置PID控制器各项参数进行运动学仿真比较.仿真结果表明:在不同的参考输入的条件下,动平台的位置... 应用坐标变换法和封闭解法,基于3-RPS并联机器人位置分析,采用Matlab建立3-RPS型并联机器人仿真模型,给定不同状态下的参考输入,通过合理设置PID控制器各项参数进行运动学仿真比较.仿真结果表明:在不同的参考输入的条件下,动平台的位置变化几乎相同,实现了PID控制调平作用,驱动杆实际输出与参考值的偏差在允许范围内波动,控制效果明显,为研究基于并联机器人自动调平提供参考. 展开更多

关键词 3-rps型并联机器人 位置正/反解 MATLAB仿真 PID控制

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3-RPS并联机器人静力学研究及SimMechanics仿真 被引量：10

5

作者 于凌涛 张楠 +3 位作者 张立勋 王道明 杨硕 于鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1061-1064,1066,共5页

针对传统的建模方法忽略连杆自身重力并具有较大误差这一问题,对单个杆件在铰链约束及重力作用下的受力情况进行分析,推导出机器人处于任意位姿时连杆受力与动平台负载力(矩)二者的关系,从而建立了3-RPS并联机器人完整的静力学模型.利用... 针对传统的建模方法忽略连杆自身重力并具有较大误差这一问题,对单个杆件在铰链约束及重力作用下的受力情况进行分析,推导出机器人处于任意位姿时连杆受力与动平台负载力(矩)二者的关系,从而建立了3-RPS并联机器人完整的静力学模型.利用Matlab的SimMechanics和Simulink模块库构造出该3-RPS并联机器人的仿真模型,对该模型进行受力仿真,验证了静力学模型的正确性.该研究同样适用于其他种类的3自由度并联机器人. 展开更多

关键词 3-rps 并联机器人 静力学 SimMechanics仿真

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3-RPS并联机器人运动可靠性仿真研究 被引量：12

6

作者 孙志礼 杨强 +1 位作者 闫明 雷东亮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期780-783,786,共5页

利用ADAMS 12.0建立多体系统仿真模型:首先在ADAMS/View模块下建立参数化的虚拟样机模型。利用ADAMS软件提供的Point Motion、Measure和Spline等功能,获得机器人位姿正反解。考虑杆长误差和球副位置误差服从正态分布的情况下,利用随机... 利用ADAMS 12.0建立多体系统仿真模型:首先在ADAMS/View模块下建立参数化的虚拟样机模型。利用ADAMS软件提供的Point Motion、Measure和Spline等功能,获得机器人位姿正反解。考虑杆长误差和球副位置误差服从正态分布的情况下,利用随机抽样获得不同模型的实现,通过仿真得到机器人末端执行器的多组运动轨迹,并用文本文件记录相应的数据结果。最后由统计计算得出任意时刻的机器人运动可靠度。该方法不涉及复杂的数学推导,计算精度高,求解周期短,为设计人员提供了一定的参考,适合于工程应用。 展开更多

关键词 3-rps并联机器人 运动可靠性 ADAMS 12.0 MONTE CARLO方法 误差

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3-RPS并联机器人动力学分析及控制 被引量：10

7

作者 梁超 高宏力 +1 位作者 彭志文 文刚 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期251-253,257,共4页

运用牛顿—欧拉方法建立3-RPS并联机器人机构的逆动力学模型。通过使用Simmechanics将并联机器人物理模型导入Matlab/Simulink中,利用Simulink对机构进行动力学仿真以及验证机构的逆动力学模型。针对并联机器人的建模不确定性,提出一种... 运用牛顿—欧拉方法建立3-RPS并联机器人机构的逆动力学模型。通过使用Simmechanics将并联机器人物理模型导入Matlab/Simulink中,利用Simulink对机构进行动力学仿真以及验证机构的逆动力学模型。针对并联机器人的建模不确定性,提出一种基于不确定性系统的鲁棒控制方案,即分别通过基于标称模型设计系统的计算力矩控制器,来镇定标称系统;通过构建Lyapunov函数来构建系统的鲁棒补偿控制器,来消除由于建模不确定性引起的跟踪误差。通过将控制模型导入Simulink中对其控制效果进行验证,其具有较低的稳态误差精度,效果优于计算力矩控制策略。 展开更多

关键词 3-rps并联机器人 动力学分析 计算力矩控制 不确定性鲁棒控制

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3-RPS并联机器人粘性摩擦工况动力学建模 被引量：7

8

作者 张彦斐 金鹏 +1 位作者 宫金良 刘强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期374-381,共8页

以转动副轴线平行布置的3-RPS并联机器人为研究对象,提出一种基于拉格朗日算子修正的动力学建模方法。首先,采用矢量法建立系统运动学模型,基于拉格朗日方程法建立系统理想动力学模型。然后,将关节摩擦视为系统非保守力,基于"库伦... 以转动副轴线平行布置的3-RPS并联机器人为研究对象,提出一种基于拉格朗日算子修正的动力学建模方法。首先,采用矢量法建立系统运动学模型,基于拉格朗日方程法建立系统理想动力学模型。然后,将关节摩擦视为系统非保守力,基于"库伦+粘性"摩擦模型对关节摩擦所做的功精确量化处理。最后以摩擦所做负功的形式对拉格朗日算子进行修正,建立考虑全部关节摩擦的系统动力学模型。同时对所建立的考虑关节摩擦和忽略关节摩擦的动力学模型进行了仿真对比,结果表明,在一个仿真周期内,移动副1、2、3驱动力的相对误差分别为18.1%、12.6%、16.5%,试验结果为机器人控制系统的摩擦补偿提供了理论依据。 展开更多

关键词 3-rps并联机器人 拉格朗日方程法 “库伦+粘性”摩擦模型 关节摩擦

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3-RPS控制姿态用并联机器人机构的位置反解 被引量：1

9

作者 孔宪文 黄真 《郑州大学学报（自然科学版）》 1998年第4期35-39,共5页

首先揭示了３－ＲＰＳ控制姿态用并联机器人机构位置反解方程组解的分组特点，然后应用连续法求解多项式方程组时构造初始方程组的原则，给出了该机构位置反解的高效算法．对于给定的输出，３－ＲＰＳ控制姿态用并联机器人机构位置反解... 首先揭示了３－ＲＰＳ控制姿态用并联机器人机构位置反解方程组解的分组特点，然后应用连续法求解多项式方程组时构造初始方程组的原则，给出了该机构位置反解的高效算法．对于给定的输出，３－ＲＰＳ控制姿态用并联机器人机构位置反解的数目为８（一般形式），４（当机构有且仅有一个最简ＲＰＳ支路时），２（当机构有且仅有两个最简ＲＰＳ支路时），１（当机构各个支路均为最简ＲＰＳ支路时），这些位置反解可分别通过跟踪８，４，２和１条同伦路径得到． 展开更多

关键词 并联机器人 位置反解 3-rps控制 机构学 机器人

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3-RPC型并联机器人模糊滑模轨迹跟踪控制研究 被引量：2

10

作者 刘运鸿 安梓铭 +1 位作者 李雅琼 朱大昌 《机床与液压》 北大核心 2015年第9期21-23,27,共4页

分析了直流伺服电机驱动的3-RPC并联机器人的运动学反解,并对其进行了轨迹规划;设计了传统滑模控制及模糊滑模控制,建立了仿真模型,并完成了各支路的期望运动的轨迹跟踪。仿真结果表明:模糊自适应增益滑模控制比传统滑模控制精度更高,... 分析了直流伺服电机驱动的3-RPC并联机器人的运动学反解,并对其进行了轨迹规划;设计了传统滑模控制及模糊滑模控制,建立了仿真模型,并完成了各支路的期望运动的轨迹跟踪。仿真结果表明:模糊自适应增益滑模控制比传统滑模控制精度更高,响应时间明显更快,更能有效地消弱控制中带来的抖振现象。 展开更多

关键词 3-rpC型并联机器人 驱动位移轨迹跟踪 模糊滑模变结构

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3-RRC型并联机器人动力学分析向量键合图法 被引量：1

11

作者 王中双 邹鹤 +1 位作者 陶洋洋 杨洪澜 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第2期106-109,共4页

为提高空间并联机器人系统动力学分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。根据3-RRC型并联机器人构件间的邻接关系,将空间运动刚体、空间旋转角及圆柱铰的向量键合图模型组合起来,建立了3RRC型并联机器人向量键合图模型。针对微... 为提高空间并联机器人系统动力学分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。根据3-RRC型并联机器人构件间的邻接关系,将空间运动刚体、空间旋转角及圆柱铰的向量键合图模型组合起来,建立了3RRC型并联机器人向量键合图模型。针对微分因果关系及非线性结型结构给空间并联机器人机构自动建模与动力学分析所带来的代数困难,提出了有效的增广方法。应用相应的算法,实现了3-RRC型并联机器人系统计算机自动建模与动力学分析。通过实际算例说明了所述方法的可靠性及有效性。 展开更多

关键词 3-RRC型并联机器人 动力学建模 向量键合图 因果关系 键合图增广 铰约束

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基于SolidWorks & SimMechanics对3-UPU并联机器人运动学仿真及控制 被引量：3

12

作者 宋马军 陈健伟 +1 位作者 张荣兴 朱城伟 《机床与液压》 北大核心 2015年第21期13-18,共6页

基于螺旋理论,对3-UPU型并联机器人运动特性进行分析,运用SolidWorks软件建立机构模型,通过模型转换接口技术实现3-UPU型并联机器人SimMechanics可视化建模。并进行模糊PID控制系统设计,结合可视化模型实现3-UPU型并联机器人系统仿真。... 基于螺旋理论,对3-UPU型并联机器人运动特性进行分析,运用SolidWorks软件建立机构模型,通过模型转换接口技术实现3-UPU型并联机器人SimMechanics可视化建模。并进行模糊PID控制系统设计,结合可视化模型实现3-UPU型并联机器人系统仿真。通过与传统PID控制仿真对比研究表明:3-UPU型并联机器人模糊PID控制系统具有控制精度高、响应速度快、动态性能好等优点,为少自由度并联机器人的可视化和控制系统研究等方面奠定理论研究基础。 展开更多

关键词 螺旋理论 3-UPU型并联机器人 模型转换接口技术 可视化建模 模糊PID控制

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六自由度液压并联机器人结构优化设计 被引量：2

13

作者 刘兰波 唐志勇 裴忠才 《机床与液压》 北大核心 2014年第23期119-121,共3页

一般的六自由度液压并联机器人的正解算法十分复杂。为此,针对6-3型并联液压机器人正运动学提出了快速的数值解法;采用数值方法对此6-3并联机器人的工作空间进行了分析;对液压并联机器人进行优化设计,并设计了一种新型的复合虎克铰,该... 一般的六自由度液压并联机器人的正解算法十分复杂。为此,针对6-3型并联液压机器人正运动学提出了快速的数值解法;采用数值方法对此6-3并联机器人的工作空间进行了分析;对液压并联机器人进行优化设计,并设计了一种新型的复合虎克铰,该结构较之传统的球铰具有转动范围大、使用寿命长、易维护等优势。 展开更多

关键词 6-3型液压并联机器人 正运动学 工作空间 复合虎克铰 结构优化

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串并混联型除冰机器人结构设计及步态分析

14

作者 唐宇 黄海龙 《机械设计与制造》 2025年第9期288-292,298,共6页

面向低温地区风力发电机叶片除冰需求,研发了一种风力发电机串并混联攀爬除冰机器人,并对其步态进行规划与动力学分析。以攀爬灵活、功耗低、易于控制为设计目标,基于3-RPS并联机构单元设计多组串联式机器人主体结构,并虑及攀爬适应性... 面向低温地区风力发电机叶片除冰需求,研发了一种风力发电机串并混联攀爬除冰机器人,并对其步态进行规划与动力学分析。以攀爬灵活、功耗低、易于控制为设计目标,基于3-RPS并联机构单元设计多组串联式机器人主体结构,并虑及攀爬适应性设计多组并联式真空吸盘组合式定位机构,在此基础上建立攀爬机器人运动学模型;为适应多种攀爬工况,增强平稳性,分析机器人在风力发电机塔筒、机舱、叶片等结构及结构间攀爬特点,规划了蠕动-过渡-翻转组合式攀爬步态;基于机械系统动力学分析方法,对机器人攀爬步态进行仿真分析,获取了机器人不同攀爬工况下真空吸盘组的运动规律,验证了攀爬机器人结构设计和步态规划的合理性。 展开更多

关键词 除冰机器人 串并混联 3-rps并联机构 真空吸盘 步态规划

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一种新的奇异研究方法及其应用实例 被引量：7

15

作者 李艳文 黄真 高峰 《燕山大学学报》 CAS 2004年第1期40-44,48,共6页

首先论证了奇异的运动学原理:物体上非共线三点的速度的三个法平面的交点,能落于该三点决定的平面上。这是物体上非共线三点的速度能确定此物体的螺旋运动的充分必要条件。依据此原理得到一种新的判别并联机器人机构奇异的简捷方法,且... 首先论证了奇异的运动学原理:物体上非共线三点的速度的三个法平面的交点,能落于该三点决定的平面上。这是物体上非共线三点的速度能确定此物体的螺旋运动的充分必要条件。依据此原理得到一种新的判别并联机器人机构奇异的简捷方法,且用此方法分析了3-RPS机构,首次得到此机构的三维奇异轨迹,并用线几何和力雅可比矩阵作了验算以证明方法的有效性。 展开更多

关键词 并联机器人 3-rps 运动学法 奇异研究 机构

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