在保证效率的前提下提高机器手末端执行器的稳定性进行了研究,利用Delta快速分拣机器手提出了以执行时间和抖动最优为目标的轨迹规划和优化方法。使用三次样条函数对Delta快速分拣机器手进行了合理的轨迹规划,然后建立了以时间和抖动最优为目标的数学模型,利用遗传算法对其进行优化,并实现了轨迹的双目标优化。最后对其进行了仿真和实验验证,结果表明所提出的轨迹规划及优化方法能够改善机器人工作空间性能,提高了机器人末端执行器的稳定性。

针对目前平行泊车路径规划存在的曲率突变和曲率变化波动问题,提出了一种基于车辆运动学模型的平行泊车轨迹规划方法,首先研究了平行泊车转角和速度随时间的变化曲线,然后将所设计的转角和速度输入车辆运动学模型得到一系列泊车轨迹,最后建立了优化目标函数,并从一系列泊车轨迹中得到一条最优轨迹。利用MATLAB进行仿真验证,仿真结果表明,通过该方法规划得到的泊车轨迹曲率连续、曲率变化平顺。

针对现有的仿下颌机器人仿生性不足,提出一种绳索驱动的仿下颌机构。首先,基于人体口颌系统冗余驱动特性、肌肉单向拉力的特性以及咀嚼肌附着点位置,进行仿下颌机构设计;该仿下颌机构采用6根绳索仿人体口颌系统的三组主要咀嚼肌(咬肌、颞肌和翼外肌),采用一对点接触高副仿人体口颌系统的颞下颌关节;然后,分析机构和推导运动学方程与雅克比矩阵;接着,为研究绳索的这种单向力特性与位形之间的关系,对该机构进行了力封闭空间分析;最后,在Adams中建立仿真模型,进行下颌功能运动(开闭运动、前后运动、侧方运动)的轨迹规划,分析绳索长度变化与人体咀嚼肌伸缩的相似性。

针对传统的直线插补轨迹规划方法使得并联机器人产生较大的刚性冲击与振动冲击,导致机器人运行不稳定的问题,运用修正梯形轨迹规划算法对并联机器人轨迹进行平滑处理,提高了并联机器人的运行稳定性。首先建立并联机器人三维模型,之后通过MATLAB模拟运行轨迹并求解其工作空间,再利用ADAMS软件进行轨迹仿真,并对比两种轨迹规划算法的仿真结果。仿真结果表明,修正梯形轨迹规划算法具有更好的速度连续性,有效减少了并联机器人的刚性冲击。

研究中厚板材的大范围跨度和无突变性焊接的关键技术,以保证液压支架的焊接效率、精度和质量。这里以工业用6DOF焊接机器人SR165为研究对象,基于D-H参数建模方法对焊接机器人SR165的正、逆运动学进行求解,采用蒙特卡罗法分析了该机器人的有效工作空间,利用MATLAB工具箱对其手腕末端点(TCP)进行工作空间云图、角位移、角速度和角加速度仿真。仿真结果满足该焊接机器人的运动学要求,为该类机器人的空间规划,轨迹规划、动静力学分析和运动控制等提供了参考依据。

系统总结了连续丝材增强复合材料增材制造研究的最新进展,分析了连续丝材增强复合材料增材制造的技术与工艺方法。探讨了不同丝材在复合材料增材制造中的性能以及丝材轨迹、结构的设计方法,介绍了连续丝材增强复合材料在航空、汽车、电子与传感器、医用设备等领域的应用。最后对连续丝材增强复合材料发展趋势进行了总结。

为实现四足机器人在平面上稳定、连续行走的行走,避免出现打滑、冲击等现象,提出一种基于walk步态零冲击足端轨迹规划方法。首先运用DH算法推导出单腿的运动学方程。然后采用直线规划支撑腿时足端的运动轨迹,五次曲线规划摆动腿在水平方向上的足端轨迹,摆线规划摆动腿在竖直方向上的足端轨迹。以静态稳定裕度为评价指标,评价了四足机器人在连续行走过程中的稳定性。最后进行仿真实验,实验结果表明,四足机器人可以在水平面上稳定、连续的行走,验证了算法的正确性。

针对应用在医药包装生产线上的码垛机器人在高速作业过程中存在的振动和冲击问题,提出了一种加速度函数为三段修正正弦函数的轨迹规划新算法,以完成对码垛机器人关节空间的轨迹规划。从实际生产中常用的规划曲线中选择运动性能俱佳的优良曲线,在此基础上对其进行修正,然后结合遗传算法以最大速度、最大加速度以及最大急动度为目标进行参数优化,获得最优修正参数,并对修正前后的正弦函数曲线性能进行对比分析。最后研究结果表明,该算法能够使得速度和加速度的峰值均降低4.09%,提高了码垛机器人的动态性能,同时为码垛机器人的轨迹规划设计提供理论依据。

以多臂型铸造机器人中的六自由度机械臂为研究对象,在关节空间中采用4-3-4多项式插值的方法对机械臂进行轨迹规划设计。在速度约束条件下,运用杂交算法对插值结果进行优化,进而得到机械臂运行的最优运动时间。相比于传统粒子群算法,杂交算法具有较高的收敛精度与收敛速度。通过MATLAB软件仿真得到了机械臂运动过程中各关节运动位置、速度、加速度曲线。结果表明,杂交算法可以准确地实现速度约束下时间最优轨迹规划。

对Cincinnati T3-746工业机器人的运动学轨迹规划进行了分析与仿真。通过实验对该工业机器人的三关节的关节轨迹进行了三次多项式插值运算。利用MATLAB-Robotics工具箱对该工业机器人进行了建模,实现了对工作空间内任意直线、圆弧轨迹拟合插值运算。通过运动学正反解的计算,得到了实时的关节空间坐标的数值解。为该工业机器人进一步的研究和应用提供了理论分析依据。