关键词： 凿岩机器人   钻臂   动力学方程  

摘要： 本文运用机器人学动力学理论对凿岩机器人钻臂进行动力学分析,建立了钻臂的动力学模型,该研究对于钻臂零部件、驱动油缸的设计及凿岩机器人的控制系统设计具有重要的参考价值。

关键词： 凿岩机器人   钻臂   动力学方程   广义力  

摘要： 运用虚位移原理,求出钻臂动力学方程中各关节的广义力。

关键词： 清扫机器人   带电作业   柔性臂   动力学建模   高电压   绝缘子  

摘要： 从支柱型绝缘子带电清扫机器人的振动问题中,提取出一类由柔性臂和刚性臂组成的系统,刚性臂和柔性臂之间采用垂直移动关节连接,构成了末端具有移动刚体的柔性臂系统.在假设模态法的基础上建立了系统的Lagrange动力学模型,建模过程考虑了重力对柔性臂振动的影响.根据模型分析了刚性臂全局运动与柔性臂柔性振动的相互影响,刚性臂的全局运动使柔性臂的振动频率降低,阻尼增加.应用该模型对绝缘子清扫机器人的振动进行了仿真.为优化清扫臂的全局运动,降低升降臂的振动提供了依据.

关键词： 光纤微缆   水下机器人   动力学分析  

摘要： 讨论了水下机器人远程通信光纤微缆的动力学问题,研究分析了在海洋层流条件下水下机器人的运动对光纤微缆张力的影响,在仿真分析的基础上提出了对光纤微缆收放系统的设计要求并给出了概念设计方案。

关键词： 缆索机器人   导向支撑机构   动力学仿真  

摘要： 利用机械动力学分析软件ADAMS建立了气动式缆索机器人导向支撑机构的仿真模型,并得到了缆索机器人作业姿态角、支撑刚度、预紧力、支撑轮尺寸等因素对机器人本体作业偏移量的影响关系,为机器人设计参数的合理确定及优化设计奠定了基础.

关键词： 机器人   完全动力学   回转键合图法  

摘要： 基于回转键合图理论 ,推导出便于计算机自动生成的机器人系统状态方程的统一表达式 ,克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立机器人系统状态方程所带来的代数环问题。所述方法特别适合于多能域并存的系统。结合具体实例给出机器人机构系统键合图表达方法 。

关键词： 带电清扫机器人   折叠结构   机器人柔性臂   动力学建模   振动控制   运动优化  

摘要： 论文首先介绍了清扫机器人的总体设计及运动学关系,分析了折叠式升降机构在两个运动过程(升降运动和清扫运动)中的振动,以及振动对手爪定位的影响.提出了从整体上建模升降机构振动的思路.为此,论文分析了剪式折叠结构分别承受横向弯曲载荷和轴向压力载荷时各节点的内力分布,由三节点杆件的力/变形关系计算出结构整体的弯曲变形和轴向变形,与等截面均匀悬臂梁的变形进行比较,得出了表征折叠结构整体抗弯能力和抗压能力的等效抗弯刚度和等效轴向刚度,分析了结构展开角和杆件长细比对等效刚度的影响,为升降机构的优化设计提供了理论指导.利用单位载荷法分析了折叠结构整体弯曲变形和轴向变形的分布,发现了折叠结构的整体弯曲变形分布与均匀实体悬臂梁的类似性,为用等效悬臂梁描述升降机构的整体弯曲行为、从整体出发升降机构的振动找到了理论依据.在此基础上,把升降机构的整体建模为等效柔性臂,系统地建立了带电清扫机器人的柔性臂动力学模型.对升降运动过程,提出了升降机构的等效移动柔性臂模型,并归结为一类特殊的轴向移动柔性臂.首先利用Hamilton原理推导出一般轴向移动柔性臂的动力学方程,与文献[73]和[75]相比,建模过程大大简化,并且考虑了末端集中质量的影响,该模型是研究包含移动关节的机器人柔性臂的基础.然后用类似的方法建立了升降机构等效移动柔性臂的动力学方程,讨论了用瞬时假设模态近似移动柔性臂的振动,用分离变量法求解四阶变系数偏微分动力学方程的数值解法.根据模型对升降机构的运动进行了数值仿真,分别分析了展开和折叠时机构整体横向运动引起的整体柔性振动,并将分析的结果应用于机器人作业运动的设计,同时也为控制升降运动过程中的振动提供了依据.对清扫运动过程,建立了一个具有末端运动刚体的柔性臂系统模型.采用假设模态法和Lagrange方程建立了描述清扫臂全局运动和升降臂柔性振动关系的动力学方程,建模过程考虑了清扫臂和手爪重力的影响.分析了重力以及全局刚性运动对升降结构整体柔性振动的影响,并对清扫运动进行了仿真,为控制清扫运动过程中的振动奠定了基础.论文针对升降结构的弯曲振动影响手爪快速、安全地定位的问题,提出了通过优化清扫臂的伸缩运动来降低升降结构柔性振动的优化控制方法,优点是不需要对系统进行修改,便于实现.建立了基于清扫运动逆动力学的最优控制问题,性能指标包括振动能量和末端误差,根据极小值原理建立了最优性条件.针对包含两点边值问题的无限维最优化问题,提出了用三次样条插值函数逼近加加速度曲线的数值解法.通过仿真对算法的有效性进行了验证,结果表明,得到的最优轨迹能够有效地降低升降结构的残余振动,减振的效果优于用单变量优化算法得到的最优梯形速度曲线.

关键词： 足球机器人   机器人足球   学习   事例  

摘要： 足球机器人主要是应用训练、比赛中逐渐积累起来的经验知识来比赛,这样足球机器人相当一部分比赛知识是经验型的.为此,论述了基于事例的足球机器人学习的具体方法和模型,并应用于机器人足球比赛中,实验证明,该方法可行、有效.

关键词： 并联机器人   动力学   Kane方程   偏速度  

摘要： 以Kane方程为基础,从并联机器人的运动学角度出发,分析各个驱动杆件及运动平台质心点的速度、加速度间的关系,选取运动平台中心点的速度和角速度分量为广义速率,推导出并联机器人的动力学方程,最终给出动力学问题的仿真实例,为并联机器人的控制提供理论基础。该方法不需要求解关节处的约束反力,不需要求导运算,因此便于机器人动力学控制。

关键词： 机器人学   计算机动画   计算机图形学   代数条件   计算机辅助几何设计   二次曲面   实体   近似   多面体   位置关系  

摘要： 在计算机动画、计算机图形学、计算机辅助几何设计、机器人学等领域中，经常需要检测多个实体间的位置关系，如分离、包含、外切、内切、相交等。二次曲线与二次曲面是常用的实体表示方式，因此检测二次曲线或曲面之间的相互位置关系是非常有意义的。常用的检测方法是用多面体逼近二次曲面体，然后通过检测两个近似多面体之间的关系来确定二次曲面体之间的关系。