针对机械臂在空间避障轨迹规划的需求,提出一种基于NMPC的六自由度机械臂避障轨迹规划算法。与以往的避障算法相比,该避障算法在规避障碍物的同时可以对运动轨迹精度进行控制。首先,建立六自由度机械臂自主防撞最优控制模型。其次,为了保证系统的时效性,对复杂的六自由度机械臂系统进行线性化处理,并且通过剪切搜索的方法来寻找最优解。最后,使其在满足控制约束和轨迹约束的前提下,达到自主避障效果。通过MATLAB对该算法进行仿真验证,结果表明该方法能够有效地规划出满足机械臂性能要求的无障碍运动轨迹,实现机械臂在动态环境下的防撞控制,有效提高机械臂的运行安全。

基于Pro/E和Division MoekUp构建了液力变矩器虚拟装配过程仿真流程,论述了面向Divi-sion的虚拟装配模型转化方法和基于图论割集理论的装配顺序规划方法.建立了 某综合式液力变矩器虚拟装配模型,进行了装配过程仿真和分析,结果表明所建仿真模型是合理的,提出的装配过程是可行的.

针对传统液压实验易受到实验器材种类、数量和场地限制等问题,以典型液压元件斜轴式轴向柱塞泵为例,结合层次化割集法确定装配序列和混合包围盒碰撞检测算法,利用SolidWorks、3DsMax软件建立实验场景,Unity3D为开发平台,HTC Vive为交互设备,实现了液压元件虚拟拆装操作和系统交互界面设计,开发了具有较高的沉浸感和真实性的液压元件虚拟拆装实验系统。

为提高深水立管横焊机器人在J型铺管复杂工况下的作业能力,提出一种基于虚拟现实技术的横焊机器人遥操作控制方案。以机器人三维建模、虚拟仿真、遥操作控制等技术为基础,综合运用UG和3DMAX建立横焊机器人三维模型。搭建基于Unity3D的软件开发平台,建立横焊机器人虚拟仿真模型及作业工作场景。采用图形用户界面系统设计横焊机器人遥操作人机交互界面。仿真结果表明:虚拟现实人机交互良好,能够精确捕捉立管横焊机器人的物理位姿和运行状态并进行动态调整,运动仿真和碰撞检测实时有效。