为解决机械臂启动时异动和液压系统压力超高的问题,对其所有可能影响因素进行逐一分析。通过分析液压系统原理、关节动作对比、液压介质变化计算,指出异常现象是液压系统原理不合理、液压介质物理性质改变等3种因素共同作用的结果。针对以上影响因素,提出选用热膨胀性小的液压介质、增加加热/冷却系统、增加截止阀等完善液压系统,提高机械臂运动的可靠性和安全性。

针对液压凿岩机器人机械臂的轨迹规划问题,提出一种液压系统与机械臂轨迹优化相结合的全局功率匹配方法。构建机械臂运动学位姿模型,在关节坐标系内基于三次多项式、五次多项式和带抛物线过渡的线性插值函数等寻优算法进行机械臂轨迹规划。搭建机械臂液压系统运动轨迹跟踪仿真模型,获取仿真环境下多液压缸协同控制的运动规律,根据不同轨迹曲线结合液压系统的各部分变量进行参数合理匹配与控制策略优化,从而进行了液压凿岩机器人机械臂轨迹规划验证。研究结果表明:五次多项式的规划方法能精确跟踪期望的关节运动轨迹,同时满足平稳运动和低耗能的要求。

【目的】液压传动技术具有易于控制、使用方便、系统设计优化、配置参数高、工作效能高等优势,对搬运机械臂液压系统进行计算和元件优化选型研究具有重要的现实意义。【方法】课题组采用模块化设计理念,在相关最优参数的控制指标下完成了一种搬运机械臂液压系统的计算和元件选型设计。在以往传统液压传动装置的基础上,利用液压传动的理论及实践成果,综合考虑负载机械臂的热处理特性,确定了搬运机械臂液压缸的主要参数、液压泵的规格和电机的驱动功率等,最后对机械臂液压系统进行了压力损失和温升的验算。【结果】搬运机械臂液压系统的总压力损失符合系统的假定设定,元件选型在安全许可范围内,规格符合设计要求。【结论】通过液压系统的计算和元件选型,可以很好地满足工业实体化设计中轻便、移动灵活、结构简便等要求,减轻重...

机械臂电液伺服系统是一种可控大功率输出、响应速度快的机电液控制系统,针对工业机械臂大功率高负载工况下机械臂电液伺服系统稳定性下降的问题,在机械臂电液伺服系统结构基础上,构建了电液伺服系统的扩张状态观测器,利用窗口平移检测稳定性分析方法分析其稳定性,采用数模结合的双闭环控制方法,通过内环模拟流量控制、外环数字速度控制来提升电液伺服系统的稳定性,最后在机械臂电液伺服系统实验平台对控制方法进行验证,通过分析实验数据,验证了所设计的双闭环稳定性控制方法能够快速提高电液伺服系统的稳定性和响应速度。

锻造机械臂主要运用于锻造自动化生产线内各设备间的锻件转运工作,是实现锻压自动化的重要设备之一。针对全液压锻造机械臂重载、高精度、快响应、动作平稳灵巧的要求,对锻造机械臂运动控制进行研究,加入消除齿侧间隙、动作安全保护、运动稳定性的控制思路,在此基础上设计了锻造机械臂的液压系统回路。并运用仿真手段验证了系统设计的正确性与参数设定的合理性。

串联式液压机械臂是一个复杂的连杆控制机构,针对复杂多变的运行工况下串联式液压机械臂的运动控制精确化需求,在串联式液压机械臂工作原理和运动控制系统结构基础上,构建了PLC主从式控制系统图,并设计了PLC控制程序,优化了运动控制系统的标定参数,在搭建好的串联式液压机械臂运动控制实验台架中进行调试测试,最后实验结果表明该控制方法能够快速提高串联式液压机械臂的运动控制精度,提升运动控制系统的响应能力。

现有的手眼标定方法无法自动生成机械臂的标定姿态,因此在标定过程中所有的机械臂运动都由标定人员根据经验来控制。由于手眼标定的结果对获取的数据十分敏感,若获取的数据不理想,即使采用优秀的算法,也会导致标定结果具有较大的标定误差。为此,提出了一种根据初始标定结果自动生成机械臂标定姿态,并结合K-means聚类算法筛选有利于提高结果精度的机械臂姿态的手眼标定方法。通过仿真实验和真实机器人手眼标定实验,比较了文中方法和传统的手眼标定方法,结果表明新算法在精度和对噪声的稳定性上得到提升,并且消除了获取手眼标定数据时的不确定性因素。

以三自由度关节型机械臂为研究对象，对其运动学正、逆解进行求解运算;运算完成后使用RcboisTooboXt立相应的运动学模型，对其求解结果进行仿真验证。

为实现机械臂在工作过程中的自动化,以及提高机械臂在实际应用中的定位精度,基于修正后的D-H法对机械臂进行了运动学正解理论推导,进而求解出机械臂的雅可比矩阵。分别通过Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到机构末端的位移变化曲线,验证了所建运动学理论模型的正确性。该研究不仅为机械臂的自动化设计和精确定位提供了理论指导,也为机械臂的受力分析提供了参考。

为了提高三维空间助力机械臂的设计效率,运用拉格朗日方法建立机械臂的动力学模型,利用SolidWorks建立三维空间助力机械臂的构件模型,将装配后三维实体模型导入A D A M S中进行动力学仿真分析,得到相关性能曲线图,为空间助力机械臂的结构设计和最优控制提供依据。