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三自由度关节式机械臂轨迹控制研究
来源:自动化技术与应用 发布日期:2020-02-25
本文以三自由度机械臂为研究对象,对其机械部分、运动学和控制部分进行设计和分析,设计了三自由度关节式机械臂的机械结构,在笛卡尔坐标系下采用D-H参数法对每个连杆建立坐标系,根据两个相邻坐标系之间相对位置,采用姿态的齐次坐标变换对机械臂的运动轨迹进行描述,并建立了机械臂运行状态的运动学方程。同时采用齐次坐标变化的方式,对运动学方程进行求解,以得到关节式机械臂运动变化方程。在上述运动学方程构建的基础上,
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基于Simulink的机械臂PID算法优化设计与实现
来源:电子设计工程 发布日期:2020-02-20
针对智能工业制造中机械臂精确、快速控制的需求,文中基于模糊控制理论设计了PID(比例-积分-微分)控制算法。该方法建立了输入、输出变量的隶属关系,使用了Mamdani模糊推理理论。在反模糊化时,使用最大隶属度原则。算法在仿真时,基于Simulink仿真环境,给出Δkp、Δki、Δkd的变化曲面。在该环境下,对于关节1,当使用模糊控制PID方法时,系统响应的时间缩短至0.31 s,系统达到稳态的时间
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预设性能控制算法对机械臂运动控制的改进
来源:工程科学与技术 发布日期:2020-02-17
PD控制是在工业生产过程控制中,应用比较广泛,结构最简单的控制策略之一。传统的PD控制侧重于控制系统的稳态性能,而对系统的动态性能(包括超调量和收敛速度等)控制不够,如果想要提高响应速度就会使超调量变大,加剧响应振荡;如果想要超调量小,可能又会使响应速度变慢。响应速度与超调量似乎是一对比较矛盾的性能参数,单纯使用传统的PD控制,很难做到提高响应速度的同时降低超调量。所谓预设性能控制,指的是控制误差
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六自由度可移动机械加工机器人的概念设计
来源:城市轨道交通研究 发布日期:2020-02-10
为了满足机械加工作业智能化的需要,设计了一款六自由度四履带双摇臂机械加工机器人。介绍了其移动平台机械结构设计,该移动平台能够满足移动、转弯与越障等功能并承载刀具中心换刀机构;介绍了其机械臂的模块化设计,该机械臂可以实现钻、铣、镗等机械加工作业。对机械臂正逆运动学进行分析,并使用Matlab软件中的Robotics Toolbox功能进行仿真;对机械臂采用拉格朗日方程计算方法进行动力学计算,使用So
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面向空间近距离操作的机械臂与服务卫星协同控制
来源:宇航学报 发布日期:2020-01-30
针对航天器在轨服务任务中涉及的空间近距离操作需求,提出一种机械臂与服务卫星协同控制方法。首先建立了机械臂和服务卫星组合体动力学模型以及服务卫星和目标卫星相对位姿耦合动力学模型。然后采用全局终端滑模控制设计了机械臂轨迹跟踪控制方法,采用PD控制设计了服务卫星相对位姿耦合控制方法,并将机械臂反作用力和力矩作为前馈补偿叠加到服务卫星控制系统中,实现了两者的协同控制。最后通过数值仿真验证了控制方法的有效性
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基于MPU6050的机械臂动力学数据采集系统设计
来源:电子设计工程 发布日期:2020-01-20
为了实现对机械臂动力学模型的校准,提出了一种基于MPU6050芯片的机械臂动力学数据采集系统,并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分主要用于采集机械臂各关节的三坐标轴线加速度和角加速度数据,并将数据进行存储,同时送给上位机,软件部分采用C语言进行编程,完成传感器到存储器及存储器到上位机的数据通讯。实际应用表明,该系统能够准确的记录机械臂的实际动力学数据,多组传感器的配置方便动力学解耦分析,与其理
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汽车无线充电机械臂设计优化
来源:中国科技信息 发布日期:2020-01-15
设计研发了一种基于无线充电方式的汽车充电专用机械臂。目前应用于汽车用充电的机械臂大多为六自由度的有线充电机械臂,其操作复杂且成本较高。从基本构型层面重新设计了一种可以用于无线充电的机械臂,减低了机械臂的控制难度和工作占用空间。对设计好的机械臂进行了工作空间仿真,证明了其可行性。
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垃圾转运车机械臂上料机构设计难点分析
来源:专用汽车 发布日期:2020-01-15
通过对国内外垃圾成分以及收运模式的差异以及抱桶手爪设计分析,说明了垃圾转运车机械臂设计中的需要满足的条件和设计难点。分析出抱桶手爪设计时需在不破坏垃圾桶的条件下完成重载垃圾桶的上料工作是机械臂上料机构设计的关键点。使用机械化作业的垃圾转运车对塑料垃圾桶中的生活垃圾进行转运已经成为国内生活垃圾转运主流模式。垃圾转运车需要一套上料机构将塑料垃圾桶中的垃圾倒入垃圾箱中。各种后装上料机构、侧装上料机构目前
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一种基于ros系统的机械臂开发框架
来源:南方农机 发布日期:2020-01-15
机械臂无论是在院校科研还是工业应用,都逐渐得到重视。对于机械臂的控制研究显得尤为重要,ros(Robot Operating System)系统是一种分布式开发系统,基于ros系统的Moveit是专门用于控制机械臂的集成化开发平台,他集成了机械臂的运动规划、操作控制、运动学、3D感知等算法,加快了机械臂的开发流程,同时ros系统的可视化界面rviz,可以实时检测并显示真实机械臂状态,同时可以进行碰
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五自由度机械臂运动学系统建模与仿真
来源:内燃机与配件 发布日期:2020-01-15
本文以5R机器人5自由度机械臂为例,对机械臂各组成部分坐标系的修改方法 D—H进行了探讨,构建了5自由度机械臂工作运动的数学模型,讲解了机械臂正逆工作方程的数学函数公式和运算求解的过程。通过MATLAB软件中的RoboticsToolbox,分别运算了机械臂的正、逆工作方程,开展了仿真可视化模拟实验,结果表明,函数测算结果与公式推导的数值完全一致,证实了模型结构和预算方法的一致性,为研究掌握类似机