串联工业机器人论文-陈绵鹏,赵洪华,温尔文,李志平

串联工业机器人论文-陈绵鹏,赵洪华,温尔文,李志平

导读:本文包含了串联工业机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:修正Denavit-Hartenberg模型,工业机器人,运动学标定,绝对定位精度

串联工业机器人论文文献综述

陈绵鹏,赵洪华,温尔文,李志平[1](2019)在《六自由度串联工业机器人运动学标定与实验研究》一文中研究指出为了提高机器人的绝对定位精度,以RB08型六自由度串联工业机器人为研究对象,在修正Denavit-Hartenberg(D-H)运动学理论的基础上加入减速比和耦合系数建立新的运动学模型,通过机器人末端法兰盘中心的空间位置误差推导出机器人参数误差模型;运用Levenberg-Marquardt算法辨识出误差模型中的误差参数并补偿至机器人控制系统,利用激光跟踪仪设计标定实验,验证标定算法的可行性和准确性。结果表明,标定后机器人末端工具中心点的平均位置准确度提高了80.2%,平均距离准确度提高了74.55%。(本文来源于《济南大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

邓君,李川,白云[2](2018)在《串联工业机器人机械臂的模块化组合式设计方法》一文中研究指出针对传统机械臂设计方法存在灵活性低、能量消耗大且刚性差的问题,提出一种新的串联工业机器人机械臂模块化组合式设计方法。首先,设定不同模块局部坐标系,通过结构体数组方式对数据库进行存储。通过受力分析构建关节受力模型,选择关节部件选型;其次,利用装配数组生成方法将选择好的关节部件依据模块化组合式设计理念,设计成两件组件式;并分析机械臂工作空间。最后实验结果表明,采用所提方法设计的机械臂各模块输出力矩均符合设计要求,机械臂性能良好,不仅灵活性高、能量消耗低;而且具有良好的刚性。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年22期)

王磊,陈茂林,史郑伟[3](2018)在《串联关节工业机器人高速搬运控制系统实验平台的开发》一文中研究指出本文主要阐述了串联关节工业机器人定点搬运控制系统的开发,此设计有一定的研究价值,可以以机器人为控制本体,利用控制系统的设计、连接、软件编程等设计,完成机器人定点搬运的工作。(本文来源于《智库时代》期刊2018年32期)

谷涛涛[4](2018)在《6R串联工业机器人轨迹规划算法研究与实现》一文中研究指出智能制造与先进工厂已经越来越受到各国的重视,而机器人更是逐渐成为基础设备,在先进制造装备技术中占有举足轻重的地位。机器人系统的核心组成部分——机器人控制系统,其性能的优劣对工业机器人的整体性能起着决定性作用。机器人控制系统从宏观上可以分为两大部分:软件系统与硬件设备。硬件设备相当于大脑,而软件系统则相当于大脑的思维。因此要想提高机器人控制体统的性能,就必须从软件核心算法与硬件结构设计入手。本文的主要研究内容如下:(1)探讨了六自由度工业机器人的结构特点,以此确定了满足Pieper准则的机器人关节参数和D-H坐标系;以相邻刚体之间的齐次变换矩阵理论为基础,建立了机器人末端齐次变换矩阵;最后,在此基础上推导了机器人末端在笛卡尔空间下的位置姿态矩阵,进而得出机器人运动学的正逆解算法。(2)分别从笛卡尔空间和关节空间阐述了机器人轨迹规划算法。为了使机器人控制系统能够进行基本的运动控制,在笛卡尔空间下对直线插补与圆弧插补做了简要分析。由于笛卡尔空间容易出现奇异点问题,因此本文重点从关节空间角度推导了B样条轨迹规划算法及优化,并在MATLAB分析了优化后的实际效果。(3)考虑到机器人的实际工作情况,将效率、能耗和冲击性等目标最优要求,以数学函数的形式表达,从而建立机器人多目标数学模型,利用已经成熟的NSGA-II多目标优化算法求解建立的数学模型,为机器人满足严格的加工要求提供了一种解决方案。(4)实验平台设计。基于“PC+运动控制器”的控制系统结构,利用工业计算机和PMAC控制器设计了一种开放式机器人控制系统;利用C/C++语言,采用模块化的思想开发该控制系统的上位机软件,实现了基本的运动控制;最后在本实验平台上,验证本文的轨迹规划算法。实验证明,本文的混合插值优化轨迹规划算法具有正确性与可行性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-03-01)

李丽,房立金,王国勋[5](2017)在《基于螺旋理论的6R串联工业机器人奇异位形分析》一文中研究指出针对6自由度串联工业机器人,对其工作空间中的奇异位形进行了分析。基于旋量理论,运用旋量指数积(POE)方法对机器人进行运动学建模,得到正运动学方程,并基于旋量指数积法对速度雅克比矩阵进行了推导。根据机器人处于奇异位形时的条件,对雅克比矩阵的行列式进行求解,从而得到机器人处于奇异位形时的所有情况,并给出了发生奇异时的机器人的构型。在此基础上,基于可操作度、雅克比条件数及最小奇异值等灵巧度指标使用MATLAB对机器人的奇异位形进行了仿真,仿真结果表明该机器人在3种情况下处于奇异位形,与分析结果一致,验证了文中方法的正确性。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2017年12期)

汪坤[6](2017)在《多关节串联工业机器人的力位柔顺控制技术研究》一文中研究指出随着机器人应用领域的不断扩展和对机器人智能化要求的不断提高,以位置控制为主的传统控制方案已经不能满足某些复杂环境(打磨、组装、康复机器人)的应用需求,机器人与环境间力位混合控制既能够控制机器人末端按照期望的轨迹运动,也能够对接触力的期望值跟踪控制,实现了机器人在复杂环境下的柔顺控制。本文以通用六轴串联工业机器人为研究对象,对其运动学和动力学进行建模、仿真和分析,并建立了该类型机器人的ADAMS虚拟样机。其次,对机器人运动控制做了深入研究,包括关节空间中的轨迹跟踪方案和位置控制方案以及任务空间中的轨迹跟踪控制方案,在关节空间中的控制方案采用直线轨迹规划以及T型速度规划得到实时关节变量的插补值,并通过牛顿-欧拉算法实时计算出各关节的驱动力矩以驱动机器人运动,且机器人模型会实时反馈关节变量达到跟踪控制的目的;在任务空间中的控制方案中将机器人末端姿态表示成轴角对形式并将姿态和位置合成一个广义量,其余操作同关节空间控制方案设计流程类似。然后,对机器人力位混合柔顺控制方案进行了研究,该方案是在任务空间控制方案的基础上添加了力控方案,并通过选择矩阵进行力和位置之间的切换,实现力位混合控制。最后,通过MATLAB/SIMULINK和ADAMS联合仿真验证本文所提方案的有效性及可行性。(本文来源于《西南科技大学》期刊2017-05-15)

彭建文[7](2016)在《串联六轴工业机器人的关节轨迹规划》一文中研究指出国内工业机器人市场巨大,然而,国产工业机器人品牌在市场竞争中处于弱势,轨迹规划技术作为工业机器人控制器内的重要技术之一,其对提高机器人运动性能进而提高其市场竞争力有重要作用。通过对比国外一些工业机器人控制器内轨迹规划技术,发现国产工业机器人轨迹规划技术仍需要改进以提高工业机器人的运动轨迹性能。本文的研究目的是研究出适用于工业应用的六轴串联工业机器人关节轨迹规划算法。在串联工业机器人尤其是六自由度工业机器人中,因为其机械结构的限制,其运动速度没有并联工业机器人运动速度快速,因此运动时间不是轨迹规划的最重要的性能,而串联工业机器人的关节电机功率和额定电流都比较大,因此其运动时轨迹的平滑程度是其运动性能的重要指标。轨迹的平滑程度和电机力矩、电机电流有很大的关系,因此本文将首先利用D-H表示法对六轴串联工业机器人进行运动学建模以及利用牛顿-欧拉迭代动力学方程对其进行动力学建模,然后对六轴串联工业机器人进行能量最优关节轨迹规划,其中利用5阶B样条曲线参数化关节运动轨迹,利用运动时间作为B样条曲线的节点向量,最终求解出运动时间固定的能量最优轨迹。能量最优轨迹规划中利用叁种方式表示能量:力矩形式、电机所做机械功形式和电机消耗能量的形式,本文对这叁种方式都进行了研究。之后本文通过实验发现能量最优轨迹规划算法不能准确控制运动路径的形状以及寻找最优解的时间过久,因此提出加加速度连续的关节轨迹规划算法,在此算法中利用加加速度为正弦曲线的规划方法规划轨迹的非过渡段,并且使其速度能够满足非零起非零停,然后利用5次多项式时和7次多项式规划轨迹的过渡段,而且利用不同方法求出轨迹过渡段的优化多项式的系数使得其轨迹更加光滑。通过实验证明当两点间用加加速度为正弦曲线规划和轨迹过渡段用5次多项式且利用最小加加加速度求出优化多项式的系数时的规划算法效果最好。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-12-01)

张健[8](2016)在《多关节工业串联机器人实时运动规划算法研究》一文中研究指出多关节工业串联机器人在国内的发展起步相对较晚,相比于世界发达的国家技术上还存有一定的距离。任务空间的轨迹插补是机器人运动控制的关键技术之一,该插补算法的好坏直接影响着机器人的工作精度和工作效率。同时,任务空间轨迹插补涉及到任务空间轨迹与关节空间轨迹的映射问题,由于机器人连杆结构的限制,二者之间的映射关系十分复杂。本文以六自由度工业机器人为平台,分析了机器人运动学,对该类型机器人的奇异性做了深入分析。针对传统轨迹插补算法存在效率低、实时性差的问题,本文将轨迹插补算法抽象成叁层进行设计研究,包括速度规划层、路径构造层、前瞻速度控制层。在速度规划层,以高性能的S型速度控制曲线作为核心速度规划算法;在路径构造层,将空间路径分为位置路径、姿态路径和过渡路径叁个方面进行研究,提出了效率高和实用性强的任务空间轨迹规划算法,提出用直线与圆弧的微小段组合解决空间位置轨迹的平滑过渡问题和采用轴-角对分离线性插值构造机器人姿态轨迹及姿态过渡轨迹;在前瞻速度控制层,设计用粗插补和精细插补的两级插补来实现速度前瞻控制功能,解决了任务空间轨迹映射到关节空间轨迹时出现的机器人关节速度、加速度超出运动最大性能的问题,从而提高了机器人运动的稳定性和精度。最后,使用C++语言对轨迹插补算法进行封装,通过大量的实验测试,在MATLAB环境下对测试结果进行仿真,验证了本文所提出算法的可行性和有效性。(本文来源于《西南科技大学》期刊2016-05-23)

许辉[9](2015)在《高速串联工业机器人优化设计方法研究》一文中研究指出随着产业升级转型需求,以工业机器人为代表的智能装备发挥着越来越重要的作用,其对工业自动化、智能化、以及劳工荒等问题具有非常重要意义。产品质量和生产效率的提高,对工业机器人运动平稳性和运动精度提出了更高的需求。为满足机器人高速等性能要求,需要从运动学和动力学角度出发,不断优化机器人参数,使其具备良好的性能。本文结合国家863计划项目“基于CAD/CAE技术融合工业机器人设计开发平台”,开展高速度工业机器人运动学和刚体动力学建模;基于运动学和刚体动力学指标对工业机器人机构进行优化设计;基于连杆和关节柔性体动力学模型对机器人结构参数进行优化设计;最后,根据优化结果,试制六自由度高速串联工业机器人样机,验证优化设计结果。首先,本文依托现有六自由度串联工业机器人构型,根据DH法建立工业机器人运动学模型,并推导出机器人末端位置、速度的解析表达式;根据运动学性能参数,提出了运动学评价指标,并将其作为机构参数优化目标函数。然后,根据Lagrange方程建立工业机器人刚体动力学模型,利用仿真软件ADAMS对所推导的动力学方程进行验证。以动力学模型为基础,提出刚体动力学性能评价目标,以连杆长度和截面积等作为设计变量,将运动杆件的主惯量值、关节驱动力矩等动力学指标作为目标函数,建立工业机器人机构参数优化模型。在设定的约束条件下,运用NSGA-II完成了工业机器人的机构参数优化设计。针对高性能工业机器人高速状态连杆柔性与关节柔性表现明显问题,提出一种同时考虑连杆柔性和关节柔性的结构参数优化设计方法。首先基于有限元方法中Bernoulli-Euler梁模型对机器人连杆进行离散化,然后运用Lagrange方程建立工业机器人的柔性动力学模型,并以最大一阶固有振动频率以及最大负载自重比为性能指标,对建立的柔性体动力学模型进行优化设计。运用NSGA-II求解该多目标优化问题,获得优化目标的Pareto解集。在上述分析和优化的基础上,确定了工业机器人的杆件长度、截面等本体参数,完成了工业机器人电机、减速器等关键部件的选型,并试制工业机器人样机。为了验证本文本体参数优化设计结果,对样机进行模态实验,测试其一阶固有频率,并与优化设计的固有频率值相比较,实验结果证明论文提出的柔性体动力学优化方法的可行性和优化模型的正确性。为验证本文设计的工业机器人运动精度,测试并分析了其重复定位精度、距离精度和距离重复精度等指标,实验结果证明工业机器人的定位精度等指标满足设计要求。(本文来源于《苏州大学》期刊2015-06-01)

车延龙[10](2014)在《某行业串联工业机器人模块化研究》一文中研究指出目前,工业机器人呈现出多种类、多规模、小批量和复杂化的特点,仍按着“一种需求,一次设计”的传统设计方法,就会产生很多弊端。而模块化工业机器人与传统设计的机器人相比,不仅可以迅速构建客户需要的机器人以便提高机器人的柔性,而且还能解决工业机器人规格、品种、设计周期和成本等问题。因此,将模块化思想与信息编码、PDM(产品数据管理)系统管理相结合,根据不同需要组建模块化工业机器人是十分有意义的。本文根据模块划分原理,针对某传统工业机器人,按功能的不同,构建了底座模块、辅助模块、驱动模块、执行模块和控制模块等五种基本模块,并对各个模块进行了结构设计和参数设计。根据这种模块划分方法,建立了关于工业机器人的模块划分体系。在对信息化编码深入分析的基础上,本文提出了一套适合模块化工业机器人的编码方法,设计了上述五种模块的编码,建立了这些模块的特征数据库,有效地解决了模块参数的编码问题。本文分析了PDM系统,选用、安装、调试、实验Solidworks里面的PDM Works插件来对模块数据进行管理、导入和导出,完成了模块的有效管理和应用的全过程。最后,以安川公司所生产的几个系列的六自由度串联工业机器人为例,完成从模块划分、编码设计到PDM系统的导入和检索等一系列操作全过程的设计。(本文来源于《沈阳理工大学》期刊2014-12-15)

串联工业机器人论文开题报告

(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:

针对传统机械臂设计方法存在灵活性低、能量消耗大且刚性差的问题,提出一种新的串联工业机器人机械臂模块化组合式设计方法。首先,设定不同模块局部坐标系,通过结构体数组方式对数据库进行存储。通过受力分析构建关节受力模型,选择关节部件选型;其次,利用装配数组生成方法将选择好的关节部件依据模块化组合式设计理念,设计成两件组件式;并分析机械臂工作空间。最后实验结果表明,采用所提方法设计的机械臂各模块输出力矩均符合设计要求,机械臂性能良好,不仅灵活性高、能量消耗低;而且具有良好的刚性。

(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。

串联工业机器人论文参考文献

[1].陈绵鹏,赵洪华,温尔文,李志平.六自由度串联工业机器人运动学标定与实验研究[J].济南大学学报(自然科学版).2019

[2].邓君,李川,白云.串联工业机器人机械臂的模块化组合式设计方法[J].科学技术与工程.2018

[3].王磊,陈茂林,史郑伟.串联关节工业机器人高速搬运控制系统实验平台的开发[J].智库时代.2018

[4].谷涛涛.6R串联工业机器人轨迹规划算法研究与实现[D].合肥工业大学.2018

[5].李丽,房立金,王国勋.基于螺旋理论的6R串联工业机器人奇异位形分析[J].组合机床与自动化加工技术.2017

[6].汪坤.多关节串联工业机器人的力位柔顺控制技术研究[D].西南科技大学.2017

[7].彭建文.串联六轴工业机器人的关节轨迹规划[D].哈尔滨工业大学.2016

[8].张健.多关节工业串联机器人实时运动规划算法研究[D].西南科技大学.2016

[9].许辉.高速串联工业机器人优化设计方法研究[D].苏州大学.2015

[10].车延龙.某行业串联工业机器人模块化研究[D].沈阳理工大学.2014

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