由于设计尺寸不合理,复合机构在工作过程中产生奇异导致机构失效,因此在复合机构的设计过程中可动性分析是必要的环节;大量的研究成果是针对平面铰链机构的分析设计,而平面复合机构的研究工作相对较少。通过解析法推导出曲柄滑块机构曲柄和连杆的解析式以及通过矢量环方程法推导出五杆滑块机构杆长解析式,并将曲柄滑块机构和五杆滑块机构装配,对装配后的复合机构进行可动性分析,得到复合机构的杆长关系。为快速、准确的设计此类复合机构提供了一种新的方法。

目的在对中枢模式发生器(CPG)机理分析的基础上,生成关节运动轨迹,实现对双足机器人运动步态的控制。方法根据位姿矩阵实现对踝关节末端轨迹跟踪,整定CPG模型相位参数,利用节律信号输出叠加生成运动轨迹。通过联合仿真实验,对所规划的步态进行合理性、自稳定性和自适应性分析。结果生成的运动轨迹能够实现对双足机器人的行走步态控制。结论基于CPG生成的步态能够提高机器人的运动性能,具有更强的对复杂环境的适应性。生成的运动轨迹能够为双足机器人步态规划提供借鉴意义。

仿照人体骨骼肌驱动,提出一种基于绳索驱动的新型拮抗驱动方式,采用一对电机带动绳索的方式对关节进行冗余驱动;基于绳索驱动方式完成仿人机器人下肢结构的设计;在给定的机器人运动轨迹下得出绳长的变化规律;利用逆动力学分析求解出机器人的关节力矩,采用优化方法求解出驱动关节两侧绳索的最优驱动力;最后利用ADAMS软件对绳索驱动机器人下肢进行动力学仿真,仿真结果验证了绳索长度驱动的可行性以及拉力计算的正确性。对于仿人机器人以及康复机器人的设计具有一定的借鉴意义。

人体足部的触地模式和结构柔性是人体行走平稳的重要特征和保障。研究论述在双足行走机器人足部设计中仿生人体足部特征对提高其行走平稳性的作用机制,并提出一种基于直线驱动、具有空间三并联五杆柔性机构的机器人仿生足部。参照人体足部行走实验的位移和形变数值,进行了仿生机器人足部的强度设计和柔性设计。通过有限元分析,对仿生足部在全足支撑相位的柔性、强度和触地受力情况进行了验证。

以ABB IRB1600为例, 通过D-H参数, 利用MATLAB机器人工具箱对六自由度串联机器人进行建模, 并对其进行轨迹规划, 得到机器人的末端轨迹和运动过程中的角度变化.利用RecurDyn软件对机器人的杆件柔性化, 并对其进行动力学仿真,分析不同负载下机器人的末端误差和运动过程中柔性杆件的变形.该研究为进一步分析机器人的定位精度, 并减小定位误差提供参考.

为了提高柔索驱动关节转动的位置精度和控制速度,建立了基于自适应控制器(ADRC)的单自由度关节拮抗柔索驱动控制系统。使用柔索串联弹簧阻尼装置,对关节装置进行驱动,通过控制拮抗柔索的收缩量对柔索张力进行调整,进而对关节转矩进行实时调整。基于改进人工鱼群算法,得到了在拮抗柔索装置控制关节位置调整过程中的ADRC最优参数。经仿真实验验证,该控制系统具有响应速度快、无超调、适应性强等优点,这在柔索驱动关节的控制方面具有重要意义。

设计了一种汽车白车身焊装一体式夹紧气缸工作特性的测试系统。该系统由检测与控制单元和气动控制单元组成，可实现一体式夹紧气缸多项工作特性的测试。