作者:王恒升; 邱伟俊; 王泽教; 侯力玮 期刊:《制造业自动化》 2020年第01期
针对玻璃基板抛磨工艺中的人工上料(贴片)和下料(卸片)过程,提出一套玻璃基板自动上下料装置及工艺,重点研究其中用机械臂实现玻璃基板的自动脱附过程。建立了机械臂的运动学模型,根据工艺要求规划其运动轨迹。对工艺过程中绝对位置精度要求较高的点,采用接触力反馈的方式实现精确定位;针对玻璃脱附过程对操作力提出的要求,对机械臂采用力控制的方式实现。为节省末端的力传感器,建立了机械臂的动力学模型,把对末端执行器的力的要求...
作者:孙颜明; 徐莉萍; 任德志 期刊:《矿山机械》 2020年第01期
为提高盾构机换刀的效率、降低换刀成本和危险系数,设计一种盾构机用六自由度液压换刀机械臂。阐述了该机械臂的整体设计方案并对其进行运动学建模,通过仿真验证了运动学模型的准确性,并获得机械臂的作业范围和机械臂各关节运动曲线。结果表明,所设计机械臂的活动范围较大,且各关节运动平稳性较好,结构设计合理,为机械臂的智能化控制研究提供理论支持。
作者:谢海龙; 许晨旸; 王清辉; 周雪峰 期刊:《自动化与信息工程》 2019年第06期
机器人抛光能有效提高抛光效率,并获得较好的抛光表面质量,广泛应用于各类曲面零件的表面后处理加工。目前曲面零件的机器人抛光轨迹规划仍然是一项困难工作,不仅要考虑抛光材料去除量的均匀性,还要避免抛光过程中的干涉。为提高曲面零件抛光轨迹生成的效率及灵活性,本文分析抛光轨迹规划过程中存在的若干关键问题,介绍本项目组近年来在抛光轨迹规划及其工艺仿真方向的相关研究进展。
作者:孙骏 期刊: 2019年第06期
蛇形机械臂较之于传统关节型机器人存在明显优势。介绍了蛇形机械臂的形式及其工作原理,阐述了一种由钢丝绳驱动其关节运动的蛇形机械臂的运动轨迹规划算法,可以实现在该机器人结构所允许的活动范围内,任意复杂路径下的平滑无冲击的运动控制。实现了该算法,并进行了具备5个关节的实机试验,通过分析试验数据验证其效果。
作者:顾锡阳; 俞竹青 期刊:《自动化与仪表》 2020年第01期
火炮的自动装弹是实现装备自动化的重点研究方向。目前的装弹机器人主要通过预先进行轨迹规划,末端夹持炮弹后控制伺服电机进行关节的转向,将炮弹送入炮管,受环境、制造精度等因素影响,实际运行时电机的误差会不断增大,对关节的转向精度造成影响。本文提出基于五次多项式插值与神经网络的伺服电机控制方法,通过MatLab的Simulink工具箱进行仿真。结果表明,神经网络PID控制可以提高伺服电机的响应速度,五次多项式插值可以使运行曲线...
作者:朱小利 期刊:《河北北方学院学报·社会科学版》 2019年第11期
目的以七自由度Sawyer机器人为例,用MATLAB中的Robotics工具箱,对机器人进行建模、示教和仿真,并对机器人在空间中2点间的运动轨迹进行规划和仿真。方法从机器人的结构入手,采用改进的D-H方法建立机器人模型;利用MATLAB的Robotics工具箱所提供的函数对机器人进行建模、显示和示教;根据已知的初始和终止的关节角度及迭代步骤,利用五次多项式来规划机器人的运动轨迹,用Robotics工具箱提供的函数来实现机器人运动轨迹的规划、各关节的...
作者:孙增光; 王士军; 孟令军; 王春璐; 周永鑫 期刊:《山东理工大学学报·社会科学版》 2020年第01期
运用齐次坐标变换理论对IRB2400机器人进行了研究分析,利用DH参数法建立了坐标系并确定了各参数值,通过Matlab Robotics Toolbox工具箱完成了机器人建模仿真。通过比较分析三次多项式和五次多项式插值算法,对关节空间轨迹进行规划,最终确定五次多项式插值算法是关节空间轨迹规划的理想算法。给定机器人初始和终止位姿,对末端轨迹进行分析,得到了各关节的运动曲线、角速度曲线和角加速度曲线。进行了正运动学和逆运动学求解,验证了...
作者:刘文韬; 曾励; 张帆; 竺志大; 白文鑫 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2020年第01期
为解决现有球形电机检测系统结构复杂、成本较高的问题,提出了一种基于光学测量的非接触式检测技术。分别在球形转子和定子上布置环形光源和硅光电池阵列,转子带动环形光源偏转导致硅光电池阵列上光斑面积发生变化,从而影响输出电流。建立了短路电流与位姿角的数学模型,并搭建实验平台,对球形主动关节转子进行轨迹规划,实验表明,该方法能实现球形转子位姿的准确测量,位姿角误差控制在0.45°以内。研究结果对转动刚体的位姿检测和空...
作者:杨明; 张如昊; 张军; 朱昊天; 孙永平; 陈扬洋; 徐殿国 期刊:《电气传动》 2020年第01期
SCARA工业机器人因速度快、精度高及机构特点,特别适合于装配工作,因而在3C、食品药品、汽车工业等生产领域有着广泛应用,如装配印刷电路板和零部件等。首先,讲解轨迹规划并对其进行分类,包括基本轨迹规划、最优轨迹规划和人工智能轨迹规划,并总结了各类方法的优点和存在的问题。其中基本轨迹规划是在关节空间进行多项式、样条曲线插补,在笛卡尔空间进行速度规划、直线和圆弧插补;最优规划包括时间最优、能量最优、冲击最优;人工智...
作者:孙巍伟; 王晗; 黄民 期刊:《河南理工大学学报·自然科学版》 2020年第02期
为了能够实现多自由度工业机器人运动的柔性化,并满足实时性要求,提出一种基于运动学约束的工业机器人轨迹实时规划算法,该算法以机械臂运动时的速度、加速度和加加速度(加速度对时间的导数)为约束条件,可实现在线实时生成点到点的多自由度运动轨迹。采用三次多项式表达机器人的运动轨迹,保证机器人运动的柔性。将提出的轨迹生成算法运用到AuBo-i5工业机械臂上进行验证。本方法不涉及优化算法,运动轨迹可由多项式直接计算生成并发...
作者:李远; 农秉茂 期刊:《包装工程》 2020年第01期
目的为提高包装搬运机器人的运动精度,提出基于改进S型曲线的包装机器人轨迹曲线的规划方法。方法首先分析包装搬运机器人的工艺要求,以码垛机器人为研究对象,重点讨论轨迹规划问题,采用改进S型曲线实现了码垛机器人轨迹规划。为进一步提高机器人运行效率,基于遗传算法对整个运动过程所需时间进行优化并给出了具体优化过程。最后,搭建实验平台并进行相关实验研究。结果实验结果表明,基于所述轨迹规划方法,码垛机器人的重复定位精度...
作者:梁晓; 胡欲立 期刊:《飞行力学》 2019年第05期
四旋翼系绳运输系统在约束下的轨迹规划问题具有重要的理论与实际应用价值。分析了系统组成并给出不等约束下轨迹规划的问题模型。利用系统微分平滑特性,将系统状态变量和系绳张力的约束转化到平滑输出曲线及其高阶导数上。引入样条曲线对输出曲线进行参数化,样条曲线是以控制点为顶点的凸线性组合,具有凸包含性,基于此将曲线约束转化到控制点上。证明了关于曲线导数的约束也能转化到控制点上,二者相差一个常数矩阵。于是轨迹规划...
作者:王贵程; 吴国新; 左云波; 江波 期刊:《电子测量与仪器学报》 2019年第08期
针对六轴包装机器人在货物抓取到放入过程,由于路径规划时间长计算出的路径不准确导致机械臂在包装过程中的平稳性和重复精度不精确的问题,提出一种利用人工势场法和蚁群算法相结合的轨迹规划方法。通过将蚁群算法状态转移函数中加入人工势场合力,增加蚁群算法的初始值。基于MATLAB用D-H参数建立机器人模型,对改进后的算法进行仿真验证,对传统蚁群算法和改进蚁群算法分别在二维环境和三维环境中进行仿真验证,最后在真实环境下进行...
作者:岳晴晴; 林明 期刊:《计算机工程与科学》 2019年第12期
轨迹规划是机器人控制系统研究的重要内容之一,它对机器人性能的提高起着关键性的作用。为解决机器人在笛卡尔空间直线和圆弧拟合自由曲线时存在的误差较大的问题,提出机器人冲击最优的轨迹规划算法。通过多项式速度控制曲线和阿当姆斯微分方程,并以最大弓高误差、最大加速度为约束条件,对机器人轨迹进行插补。同时使用四元数来对机器人姿态进行描述,并使用球形线性插值法对其进行插补。最后以IRB2600工业机器人为仿真本体,使用Mat...
作者:孙明轩; 翁丁恩; 张钰 期刊:《计算机科学》 2020年第01期
通常的递归神经网络计算方法采用渐近收敛的网络模型,误差函数渐近收敛于零,理论上需经过无穷长的计算时间才能获得被求解问题的精确解。文中提出了一种终态递归神经网络模型,该网络形式新颖,具有有限时间收敛特性,用于解决时变矩阵计算问题时可使得计算过程快速收敛,且计算精度高。该网络的另一特点是动态方程右端函数值有限,易于实现。首先,分析渐近收敛网络模型在时变计算问题求解方面的缺陷,说明引入终态网络模型的必要性;然后...
作者:杨壮; 王天琪; 李亮玉; 李天旭 期刊:《焊接学报》 2019年第10期
采用弧焊机器人进行电弧增材制造,对厚壁结构件的增材制造焊接工艺进行研究.基于传统分层理论,进行算法优化实现对厚壁结构件成形尺寸预测并加以分析,并在此算法基础上引入单焊道成形尺寸神经网络预测模型,提高预制件模型分层精度及实际焊接参数的最优选择;针对带有内孔等特征的厚壁结构件在成形过程中焊缝边缘下塌现象,提出了“边界约束”焊接方式并对层间焊接轨迹进行规划,提高了预制件表面成形质量.最后焊制具有说明性的实体件...
本文基于静态环境信息,介绍了人工势场法和蚁群算法这两种在机器人路径规划中有效进化算法,并基于MATLAB平台的仿真结果,对比了两种算法的可行性和有效性。在简单的环境中人工势场法根据优势,解算快,占用计算资源少,计算效率高;而蚁群算法更适用于复杂的环境,通过迭代可以求得最优解,需要较多的计算资源。
作者:张萍 期刊:《机械设计与制造工程》 2019年第11期
为避免人工势场(APF)算法陷入震荡和局部极小值,将萤火虫算法(FA)引入人工势场算法,利用FA的寻优特性进行颗粒增强材料喷涂机器人的运动路径规划。首先,将颗粒增强材料喷涂机器人的路径规划问题转化为当前机器人位置寻优的过程,并建立相应的数学模型;其次,根据障碍物分布和是否陷入局部最小值或者震荡等情况,对颗粒增强材料喷涂机器人的路径规划采用不同策略,通过FA搜索梯度方向上最优解,从而绕过障碍物或逃逸实现路径的最优规划。...
作者:王艳平; 冯军磊 期刊:《机电信息》 2019年第33期
结合计算机可编程自动化控制器(CPAC)平台集成的P2P运动控制模式和DDA插补算法,运用OtoStudio软件设计相应的两轴运动控制程序和HMI界面,经过调试,程序运行良好,定位准确,实现了CPAC平台对两轴伺服系统运动轨迹的精确控制。
完成了机械臂式升降平台的结构设计;根据机械臂式升降平台的机械结构,建立D-H数学模型,并进行对升降平台的正运动学建模,采用代数法和几何法共同完成对升降平台的逆运动学的建模;然后按照预期的路径,完成了对升降平台的轨迹规划。建立Adams的虚拟样机模型,建立机械臂式升降平台三维模型并导入Adams中生成虚拟样机,用MATLAB和Adams进行联合仿真。对比机械臂式升降平台的仿真结果与预期规划一致。