导读:本文包含了串并混联机械臂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:拟人机械臂,运动学模型,动力学模型,性能评价指标
串并混联机械臂论文文献综述
王林[1]（2018）在《串并混联拟人机械臂的动载协调分配问题研究》一文中研究指出目前,大多数拟人机械臂的结构以串联机构为主,存在误差累积效应、承载能力小、动态特性差等问题。而并联机构具有承载能力强、运动惯性小、动态特性好等优点,有效的弥补了串联机构的不足之处。为了克服当前拟人机械臂的缺陷,提出了一种新型的串并混联拟人机械臂,并对该机械臂的运动学、动力学和动载协调分配等问题进行研究,论文的主要研究内容和成果如下:(1)提出了一种新型的串并混联拟人机械臂,其肩关节、肘关节和腕关节分别采用球面5R并联机构、四杆机构和3-UPS/S并联机构,且各关节通过串联连接构成2-1-3布局形式。该拟人机械臂发挥了串联机构和并联机构的优点。(2)建立了肩关节机构、腕关节机构的运动学模型和动力学模型,定义了动力学性能评价指标和力映射性能评价指标,并分析了各项性能指标在工作空间内的分布情况。(3)建立了串并混联拟人机械臂的运动学模型和动力学模型,定义了动力学性能评价指标和力映射性能评价指标,并分析了各项性能指标在工作空间内的分布情况。(4)提出了一种拟人机械臂的动载协调分配优化方法。建立了综合性能最优的轨迹方程,考虑时间、能耗和稳定性,定义了广义时间优化目标,采用遗传算法得到了最优轨迹运动所需的最短广义时间。本论文对拟人机械臂的动载协调分配问题进行了研究,得到了动力学性能评价指标和力映射性能评价指标在工作空间内的分布情况,以及最优的运动轨迹和最短的广义时间,为拟人机械臂的工程应用提供了理论基础。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01）
赵宏宇[2]（2017）在《一种串并混联机械臂结构设计及运动学研究》一文中研究指出串并混联机械臂不仅克服了串联机械手臂刚度小、承载能力不足、末端执行机构误差累积大、运动方式单一等缺点,也克服了并联机构工作空间小的问题,使机械臂系统在提高刚度和承载能力的同时,获得了较大的工作空间,拥有大范围、多角度、高灵敏、大载荷等特点,可满足复杂零件处理、特殊环境作业、高精技术要求等情况下的应用需求。同时,多点协同作业的串并混联机构是今后复杂机械装备领域的发展重点和热点,具有巨大的应用前景,正逐渐成为机构学研究的重要发展方向。本文按照串并混联机械手臂构型分析--运动学研究--奇异性与工作空间研究--结构优化--仿真与物理实验的研究思路,所完成的主要研究工作包括:1.对比研究了几种常用的构型综合方法,结合机构设计期望采用基于并联机构单运动学开放支链的构型选择方法,提出了一种3-RRR球面并联机构与四自由度串联机构串联而成的机械臂构型;进一步对串并混联连接方式的分析,确定了具有工作空间大、定位角度灵活且成本相对较低优点的上并联下串联结构;结合机构本身具有高耦合性且具有冗余约束的特点选择改进的Grubler-Kutzbach自由度计算方法获得的自由度分析结果满足设计期望。2.考虑到机构是由串联机构和并联机构进一步串联而成的,且在笛卡尔坐标系中更便于对整机运动过程中各部件相关参数的观察与分析,故选择D-H坐标变换法分别建立并联机构与串联机构的位置方程,完成混联机械臂的运动学正解方程的建立,求得用来搭载并联机构的手臂末端的位姿与串并联机构各输入角、关节位置及部件几何参数之间的映射关系,为后文的奇异性分析和结构优化奠定基础。3.为了保证整机在叁维空间内工作的平稳性,通过机构中各个部件的几何关系和空间位置建立对应的奇异性求解方程,利用Maple、Sim Mechanics等数学软件分别绘制了并联机构与整机系统的有效工作空间分布图像,并联机构的工作空间近乎一个以其几何中心为球心的球面,整机的工作空间为一中空的半椭球体,从该图像中可以看出本设计具有良好的空间运动性和较大的工作范围,满足设计期望。4.在前文研究的基础上,利用已建立的运动学方程和奇异性求解方程建立该混联机构的雅可比矩阵,本着工作空间最大化的原则,通过以雅可比矩阵条件数为优化对象的遗传算法对该机构进行结构参数优化并绘制了优化后的工作空间分布图形,相比常规参数优化方法雅克比矩阵的条件数kj降低至1.000008,并得出了相应机构部件的角度、位置、输入等结构参数,据此在CATIA软件中设计本机各部件并装配、渲染。5.最后通过ADAMS仿真和搭建关键部件的物理样机对机构运动过程中位置、速度、加速度、奇异位置、工作空间等参数进行仿真与实验,分别得出了在并联机构在匀速平面转动、多角度叁旋转运动及接近奇异位置叁种不同状态下机构的运动学性能描述参数和整机系统在该过程中的各关节位置的运行状态参数。该系统具有良好的工作空间和运性平稳性,满足前文理论分析结果和设计期望,为该机构的工程化提供了依据,具有重大的工程价值。(本文来源于《成都理工大学》期刊2017-04-01）
王勇,唐强,徐拴锋,朱志斌,何英姿[3]（2015）在《串并混联空间机械臂全自由度轨迹规划算法》一文中研究指出目前,国内外对串并混联空间机械臂的研究较少;而且大多在舍弃冗余自由度的情况下进行轨迹规划.针对7自由度串并混联空间机械臂,提出了一种基于解析解、并且充分放开全部7个自由度的机械臂轨迹规划算法.该规划算法既扩大了串并混联空间机械臂的规划可达空间,又保证了规划的实时性,同时还保留了结构承载能力强的优点,可以充分发挥其作为空间抓捕用臂的优势.通过仿真和地面空间操作抓捕试验,验证了算法的有效性.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2015年05期）
刘晶晶,彭俊泉,刘新华[4]（2015）在《基于MATLAB的串并混联7-DOF仿人机械臂正运动学分析及仿真》一文中研究指出设计了一种串并混联7-DOF仿人机械臂,并通过对并联机构进行运动学分析和D-H建模,建立了仿人机械臂正运动学的数学模型;运用MATLAB中的Robotics工具箱对仿人机械臂进行正运动学仿真,得到连续平滑的关节角度规划曲线和腕部笛卡尔空间轨迹。仿真结果表明,设计的仿人机械臂结构参数合理,为仿人机械臂的优化设计提供了依据。(本文来源于《机械传动》期刊2015年07期）
李研彪,金振林,计时鸣[5]（2009）在《一种新型3-DOF串并混联拟人机械臂的研制》一文中研究指出提出了一种新型3-DOF串并混联拟人机械臂及这种机械臂的基于性能图谱的概率参数设计方法,对这种机械臂进行了运动学性能分析,推导出这种混联机械臂的位置反解方程、速度传递平衡方程和静力传递平衡方程,定义了速度传递性能评价指标、力传递性能评价指标及各全域性能评价指标,绘制了各全域性能评价指标的性能图谱,应用基于性能图谱的概率参数设计方法,为这种机械臂选取了合理的结构参数,同时,考虑加工与装配工艺性,设计了一种3-DOF串并混联拟人机械臂,为这种机械臂的应用奠定了基础.这种机械臂具有运动灵活、刚度大、惯性小和工艺性好等优点,在精密抛光、航空、造船、汽车等现代工业领域有广阔的应用前景,这种机械臂与球面叁自由度并联机构串联在一起,可构成6-DOF串并混联拟人机械臂.(本文来源于《中国科学(E辑:技术科学)》期刊2009年12期）
李研彪[6]（2009）在《新型6-DOF串并混联拟人机械臂的性能分析与设计》一文中研究指出本文研究了一种新型6-DOF串并混联拟人机械臂的运动学、设计方法及其样机研制等问题。提出了一种新型6-DOF串并混联拟人机械臂,这种混联拟人机械臂的肩部、上臂和前臂分别采用球面叁自由度并联机构、五杆二自由度并联机构和四杆机构,肩部、上臂和前臂分别串联在一起,构成了3-2-1布局形式(即肩关节为叁自由度,肘关节为二自由度,腕关节为一自由度)的拟人机械臂,发挥了并联机构和串联机构的优点。分析了该机械臂肩关节和臂部的位置与工作空间,基于肩关节和臂部的位置反解及其结构约束条件,绘制了肩关节和臂部的工作空间轮廓图,并定量分析了各主要结构参数对肩关节和臂部工作空间大小的影响情况。分析了该机械臂肩关节和臂部的运动学、静力学与几何误差,考虑线速度和角速度、力与力矩、位置误差与姿态误差的不同量纲,定义了多项运动学、静力学与几何误差性能评价指标,给出了这些性能评价指标在工作空间内的分布情况。定义了这种6-DOF串并混联拟人机械臂肩关节和臂部的多项运动学、静力学的全域性能评价指标,建立了肩关节和臂部的几何空间模型,并在几何空间模型中研究了肩关节和臂部的各主要结构参数与其全域性能评价指标之间的关系,为合理设计肩关节和臂部的结构参数奠定了理论基础。提出了这种机械臂的基于性能图谱的概率参数设计方法,选取了肩关节和臂部的结构参数,同时考虑其加工与装配工艺性,设计了肩关节和臂部样机,推导出该机械臂的位置正反解的方程式。对肩关节样机进行了静力实验分析,找出各运动杆件随动平台自转姿态变化下(β、γ均为零,α变化)的力变化情况,设计了各运动杆件的轮廓形状。(本文来源于《燕山大学》期刊2009-06-30）
金振林,李研彪,谢启文[7]（2009）在《一种新型6-DOF串并混联拟人机械臂及其位置分析》一文中研究指出提出了一种新型6-DOF串并混联拟人机械臂,这种机械臂主要包括肩、上臂和前臂叁部分,其中,肩采用球面叁自由度并联机构为机构原型,上臂采用五杆二自由度并联机构为机构原型,前臂采用四杆机构为机构原型,结合这种机械臂的结构布局特点,求得其位置正解的封闭解,使用Bezout消元法求得这种拟人机械臂的位置反解的封闭解。(本文来源于《中国机械工程》期刊2009年03期）
串并混联机械臂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
串并混联机械臂不仅克服了串联机械手臂刚度小、承载能力不足、末端执行机构误差累积大、运动方式单一等缺点,也克服了并联机构工作空间小的问题,使机械臂系统在提高刚度和承载能力的同时,获得了较大的工作空间,拥有大范围、多角度、高灵敏、大载荷等特点,可满足复杂零件处理、特殊环境作业、高精技术要求等情况下的应用需求。同时,多点协同作业的串并混联机构是今后复杂机械装备领域的发展重点和热点,具有巨大的应用前景,正逐渐成为机构学研究的重要发展方向。本文按照串并混联机械手臂构型分析--运动学研究--奇异性与工作空间研究--结构优化--仿真与物理实验的研究思路,所完成的主要研究工作包括:1.对比研究了几种常用的构型综合方法,结合机构设计期望采用基于并联机构单运动学开放支链的构型选择方法,提出了一种3-RRR球面并联机构与四自由度串联机构串联而成的机械臂构型;进一步对串并混联连接方式的分析,确定了具有工作空间大、定位角度灵活且成本相对较低优点的上并联下串联结构;结合机构本身具有高耦合性且具有冗余约束的特点选择改进的Grubler-Kutzbach自由度计算方法获得的自由度分析结果满足设计期望。2.考虑到机构是由串联机构和并联机构进一步串联而成的,且在笛卡尔坐标系中更便于对整机运动过程中各部件相关参数的观察与分析,故选择D-H坐标变换法分别建立并联机构与串联机构的位置方程,完成混联机械臂的运动学正解方程的建立,求得用来搭载并联机构的手臂末端的位姿与串并联机构各输入角、关节位置及部件几何参数之间的映射关系,为后文的奇异性分析和结构优化奠定基础。3.为了保证整机在叁维空间内工作的平稳性,通过机构中各个部件的几何关系和空间位置建立对应的奇异性求解方程,利用Maple、Sim Mechanics等数学软件分别绘制了并联机构与整机系统的有效工作空间分布图像,并联机构的工作空间近乎一个以其几何中心为球心的球面,整机的工作空间为一中空的半椭球体,从该图像中可以看出本设计具有良好的空间运动性和较大的工作范围,满足设计期望。4.在前文研究的基础上,利用已建立的运动学方程和奇异性求解方程建立该混联机构的雅可比矩阵,本着工作空间最大化的原则,通过以雅可比矩阵条件数为优化对象的遗传算法对该机构进行结构参数优化并绘制了优化后的工作空间分布图形,相比常规参数优化方法雅克比矩阵的条件数kj降低至1.000008,并得出了相应机构部件的角度、位置、输入等结构参数,据此在CATIA软件中设计本机各部件并装配、渲染。5.最后通过ADAMS仿真和搭建关键部件的物理样机对机构运动过程中位置、速度、加速度、奇异位置、工作空间等参数进行仿真与实验,分别得出了在并联机构在匀速平面转动、多角度叁旋转运动及接近奇异位置叁种不同状态下机构的运动学性能描述参数和整机系统在该过程中的各关节位置的运行状态参数。该系统具有良好的工作空间和运性平稳性,满足前文理论分析结果和设计期望,为该机构的工程化提供了依据,具有重大的工程价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
串并混联机械臂论文参考文献
[1].王林.串并混联拟人机械臂的动载协调分配问题研究[D].浙江工业大学.2018
[2].赵宏宇.一种串并混联机械臂结构设计及运动学研究[D].成都理工大学.2017
[3].王勇,唐强,徐拴锋,朱志斌,何英姿.串并混联空间机械臂全自由度轨迹规划算法[J].空间控制技术与应用.2015
[4].刘晶晶,彭俊泉,刘新华.基于MATLAB的串并混联7-DOF仿人机械臂正运动学分析及仿真[J].机械传动.2015
[5].李研彪,金振林,计时鸣.一种新型3-DOF串并混联拟人机械臂的研制[J].中国科学(E辑:技术科学).2009
[6].李研彪.新型6-DOF串并混联拟人机械臂的性能分析与设计[D].燕山大学.2009
[7].金振林,李研彪,谢启文.一种新型6-DOF串并混联拟人机械臂及其位置分析[J].中国机械工程.2009