梅凡[1]2010年在《叁自由度并联机器人精度分析与综合》文中研究表明本文主要研究叁自由度并联机器人,并在矢量法的基础上建立其运动学方程,经过计算得出本机构每个支链的逆运动学有4个反解。在叁自由度并联机器人位置分析的基础上,求解出分析其输出位姿误差的数学模型。并联机器人的结构误差必然会影响其末端输入的精度,因此分析二者的相互影响尤为重要。本文采用数学建模的方式,研究发现当机器人在非奇异位姿,且位姿误差和结构误差为微小量时,它们之间为线性关系。在机器人结构误差发生微小变化时,讨论其结构尺寸变化和位姿变化对机器人精度的影响。本论文的目的是将本来多变量多目标的非线性不确定问题转化为最优化组合的线性问题,论文中用到了等效作用和独立作用的思想解决问题,使并联机器人精度综合问题变得简单易懂、切实可行,对实际应用起到了全面积极地指导作用。
洪林[2]2004年在《并联机器人精度分析与综合研究》文中研究指明本文从并联机器人的典型结构Stewart平台出发,对并联机器人的精度分析和综合问题进行了系统的研究。运用并联机器人输入输出微分关系,建立了机器人输出位姿误差正解的数学模型。提出了并联机器人位姿误差正解的分析方法。该正解模型的建模方法亦适用于其他并联机器人及空间机构的误差分析;对于6-SPS Stewart 平台一类机构及其演化构型,给定各结构参数误差,应用此正解模型可直接得出并联机构输出位姿误差,从理论上为定量分析各结构参数误差对输出位姿误差的影响提供前提条件。全面分析了结构参数和位姿参数对输出位姿误差的影响问题,研究了不同参数下奇异位形和机器人位姿正负偏差最大值出现的位置,结合对位姿正负偏差最大值的控制,提出了结构参数合理取值以有效避开误差敏感区的可行方法。根据并联机器人输出位姿误差的特点,提出了影响因子分析法。研究发现:位姿误差影响因子曲线存在极大值区域和相对稳定区间,应用影响因子分析法,可清晰地反映出结构参数几何奇异性的位置及变化趋势。研究发现: 6-3单叁角平台和3-3双叁角平台的影响因子较接近,且二者均远小于Stewart平台。研究结果可直接用于并联机器人的结构设计建立了并联机器人动平台输出位姿精度综合的数学模型,提出了基于原始误差等效作用原理和影响因子加权法实现机构精度综合的可行方法;揭示了原始误差等效作用原理的合理使用条件,以及影响因子加权法在并联机器人的结构设计中的作用。结果还表明:影响因子加权法对并联机器人的精度设计具有明确的指导意义。实例分析进一步验证了本文所建立的精度综合方法的有效性和必要性。
赵新华[3]2005年在《并联机器人精度分析与综合研究取得突破》文中提出并联机器人与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系,因此扩大了机器人的应用领域。并联机器人具有广阔的应用前景,是机器人领域的高新技术,它的出现引起了各国研究人员的重视。精度是并联机器人最重要的性能指标之一,它直接影响机器人的工作性能。现代工业对机器
荀浩亮[4]2009年在《3-RRRT并联机器人精度分析与综合》文中提出本文对3-RRRT并联机器人精度分析与综合问题作了比较深入的研究。通过对3-RRRT并联机器人的位置分析,建立了3-RRRT并联机器人输出位姿误差分析的数学模型。提出了3-RRRT并联机器人输出位姿误差的分析方法。该数学模型的建模方法亦适用于其他并联机器人及空间结构的精度分析;对于3-RRRT并联机器人的类似机构及其演化构型,给定各结构参数误差,应用此数学模型可直接得出并联机构输出位姿误差,从理论上为定量分析各结构参数误差对输出位姿误差的影响提供前提条件。基于位置分析对3-RRRT并联机器人位置输入输出方程微分,获得机器人逆雅可比矩阵。当机器人处于非奇异位姿且结构误差与位姿误差为微小量时,分析并联机器人结构误差对机器人末端误差的影响,建立它们之间关系的数学模型,研究表明该模型为线性数学模型。当给定机器人微小的结构误差时,研究机器人位姿变化与结构尺寸变化对机器人精度的影响。运用误差独立作用和等效作用的思想对3-RRRT并联机器人进行精度综合,将这一原本多目标多变量的非线性不确定最优化组合问题转化为线性问题,使并联机器人精度综合问题变得简单可行,具有一定的实用价值。
牛国栋[5]2006年在《叁平移并联机器人机构的精度研究》文中指出精度是并联机器人机构最重要的性能指标之一,它直接影响机器人的工作质量。本文在对叁平移并联机器人机构进行运动学和工作空间分析研究的基础上,对其精度分析和精度补偿进行了较系统的研究。首先,对叁平移并联机器人机构进行了拓扑结构分析,通过矢量方法推导出了其位置正、反解的解析解。将叁平移并联机构的叁个分支拆成叁个单开链,分别对每一个单开链进行分析,求出了并联机器人机构工作空间的解析解,为机器人机构的精度研究提供了极大方便。其次,全面分析了叁平移并联机器人机构结构参数和位姿参数对其输出位姿精度的影响。根据叁平移并联机器人机构位置解矢量方程,利用机器人全微分理论建立了机器人精度分析的数学模型,通过计算机仿真研究了机器人的结构误差、结构尺寸变化和位姿变化等对机器人精度的影响,为该机器人的实际精度补偿与控制提供了理论论据。最后,根据叁平移并联机器人机构具有叁个可控的移动自由度的特点,应用并联机器人精度分析的正解模型,从理论上推导出一种叁平移并联机器人机构位姿精度补偿的方法。该方法实现了通过对机器人机构驱动杆补偿量的控制,来提高并联机器人输出位姿精度的目的。最后结合典型实例仿真,证实了该方法的有效性。
赵玲[6]2007年在《4-RPTR并联机器人精度分析与综合》文中提出精度是并联机器人设计、制造和控制方面应考虑的最重要指标之一,目前有关并联机器人精度方面的研究工作还比较薄弱。在机构设计阶段对并联机器人的精度进行分析和综合,合理分配参数误差是机器人精度研究工作的重点。以4-RPTR并联机器人为研究对象,对并联机器人的精度分析和综合问题进行系统的分析和研究。首先建立机器人位置正、反解分析模型,通过实例计算证明模型的正确性：分别基于机器人单支链闭环矢量和机器人位置正解分析,运用并联机器人输入输出微分关系建立机器人输出位姿误差正解数学模型,该正解模型亦适用于其它并联机器人及空间机构的误差分析。全面分析4-RPTR并联机器人结构参数和位姿参数对输出位姿误差的影响,给出结构参数和位姿参数的合理取值范围；根据并联机器人结构参数误差的非线性特性,建立影响因子分析法的数学模型,研究发现：位姿误差影响因子曲线存在极大值区间和相对稳定区间,应用影响因子分析法,可清晰地反映出影响因子的变化趋势,研究结果可直接用于机器人的结构设计。针对4-RPTR并联机构具有4个可控自由度的特点,建立一种位姿精度补偿模型,通过算例验证模型的正确性；最后建立并联机器人运动平台输出位姿精度综合的数学模型,应用两种不同的方法：原始误差等效作用原理及影响因子加权法进行精度综合的研究,算例分析验证了精度综合方法的有效性和必要性,结果表明影响因子加权法对精度设计具有明确的指导意义。
李晓春[7]2016年在《3-UPU并联机器人的精度分析与综合》文中认为3-UPU并联机器人的机构组成是十分特别的,具有较好的运动机能、稳定性强等一系列优点,因此在卫星多维隔振系统以及并联机床等诸多领域内被广泛的使用。本文结合具体的理论与实例,对机构进行模拟并分析模拟结果,得出结论。精度是机器人理论与实际研究中的重点。在机构的研发设计过程内对其精度进行分析与综合,从而适当的安排机构误差,是机构精度分析的主要内容。本文以3-UPU并联机器人为具体的研究目标,以建立其位置正、反解模型为前提,利用闭环矢量法、机构运行正解以及误差独立作用原理对机构进行误差建模,并结合实例证明以动平台位姿与连杆驱动数值的微分关系,获得误差正解数学模型的可靠性。分析3-UPU机构的几何与位置姿态参数与误差之间的联系,获得各个参数的合理取值区间;其结构参数误差具有非线性,进而可通过创建影响因子分析法模型,获得位姿误差影响因子曲线的波动极大的区间与相对平稳区间,通过进一步分析,可观察到其具体变化形式,仿真成果可被用于机构的实体设计制造中。以机构具有叁个移动自由度为基础创建合理的精度补偿模型,以具体实例仿真分析证明其准确性;最后,以原始误差等效作用原理以及影响因子加权法两种方式,创建机构综合模型,并用MATLAB软件实例仿真,验证综合方法的合理性以及优越性,综合成果对3-UPU机构的精度研究十分有意义。
王瑞泽[8]2014年在《4-RSSR并联机器人位姿误差分析与综合》文中认为精度是并联机器人的一个重要性能指标。在食品分拣、手术操作和精密制造等场合,对并联机器人有更高精度的要求。为提高并联机器人精度,应建立并联机器人误差模型,求取并联机器人的误差并进行适时补偿。针对我国食品包装行业的发展和实际需求,项目组研发4-RSSR并联机器人对无序输送的食品进行自动分拣。基于项目组研发的4-RSSR并联机器人,通过对并联机器人的空间位姿关系的分析,推导出并联机器人的位姿参数和结构参数间的关系,建立了并联机器人的运动学模型。在运动学模型基础上,采用闭环矢量建模法,建立了含有制造误差和各铰链点的安装误差在内的单支链传动臂全误差模型,有效地解决了并联机器人的从动臂上平行四边形结构的误差建模问题。综合考虑并联机器人的奇异位姿特性,推算了4-RSSR并联机器人的雅克比矩阵。对并联机器人的误差进行详细分析,求取并联机器人的输出位姿误差。依据所构建的误差模型,应用MATLAB软件仿真,探讨位姿参数、结构参数与并联机器人输出位姿误差的关系。为提高并联机器人输出位姿误差补偿的精度,以连续域蚁群算法为理论基础,采用网格划分策略对4-RSSR并联机器人进行位姿误差补偿研究。经过蚁群算法的优化,降低了并联机器人的输出位姿误差,提高了并联机器人的精度。
申键[9]2008年在《2-DOF高速高精度平面并联机器人研究》文中研究表明随着机器人应用领域不断拓展,对其行程、速度、加速度和精度提出了更高的要求。然而,机器人因受其构件的惯性及弹性变形、各关节的摩擦力以及传动间隙的影响,其精度和响应频率是有限的,如何进行有效的机器人结构设计,提高系统的响应速度与定位精度,实现高速(高加速)、高精度作业,是研制此类机器人要解决的关键问题。本文针对芯片封装等领域对高速高精度作业的实际需求,提出一种新型2-DOF高速高精度平面并联机器人:采用高性能直线音圈电机,直接驱动含有平行四边形支链的并联杆机构实现末端平台的2-DOF平动。该方案降低了机械传动误差,减小了运动部件的质量,提高了系统的刚度,易于实现高速、高加速和高精度的运动。在运动学方面,首先通过机器人的基本构型建立运动学等式与速度等式;然后基于雅可比矩阵进行了运动灵巧度分析与奇异位形分析,得到了机器人的最佳机构构型;最后分析确定出机器人的灵巧工作空间,得到了正方形工作空间的最佳位置与配置方式。在动力学方面,建立机器人的拉格朗日动力学方程,基于动力学方程分析了机器人的速度特性、加速度特性以及动态可操作性;并结合运动灵巧度与动态可操作性构造了高速度高精度机器人的综合性能评价指标,据此对机器人进行尺度参数优化综合。在精度分析方面,分离了位置误差与姿态误差,简化了机器人精度分析的复杂性;然后建立了误差灵敏度评价函数,对影响机器人位姿误差的几何误差源进行了灵敏度分析;最后采用蒙特卡罗法对不可补偿的姿态误差进行了精度综合研究。最后,应用虚拟样机技术对机器人进行叁维建模、装配、静动态干涉检查以及运动学性能仿真分析,仿真分析结果表明,优化后的机器人具有很高的运动性能,实现了文章开始提出的性能指标。
苗志怀[10]2005年在《基于3-RRRT并联机器人位置反解的精度分析》文中认为本文对3-RRRT并联机器人的精度分析问题进行了比较深入的理论研究。运用3-RRRT并联机器人位置反解分析,建立了3-RRRT并联机器人输出位姿误差反解的数学模型。提出了3-RRRT并联机器人位姿误差的分析方法。该反解模型的建模方法亦适用于其它并联机器人及空间机构的误差分析;对于3-RRRT并联机器人类似机构及其演化构型,给定各结构参数误差,应用此反解模型可直接得出并联机构输出位姿误差,从理论上为定量分析各结构参数误差对输出位姿误差的影响提供前提条件。从单条支链单个结构参数误差到多条支链多个结构参数误差,比较全面的分析了结构参数对输出位姿误差的影响问题,并且应用MATLAB语言及其优化工具箱,实例验证了该精度分析方法的正确性。通过仿真结果,分析了对并联机器人末端位姿正负偏差影响最大的结构参数。
参考文献：
[1]. 叁自由度并联机器人精度分析与综合[D]. 梅凡. 天津理工大学. 2010
[2]. 并联机器人精度分析与综合研究[D]. 洪林. 天津大学. 2004
[3]. 并联机器人精度分析与综合研究取得突破[J]. 赵新华. 天津科技. 2005
[4]. 3-RRRT并联机器人精度分析与综合[D]. 荀浩亮. 天津理工大学. 2009
[5]. 叁平移并联机器人机构的精度研究[D]. 牛国栋. 山东理工大学. 2006
[6]. 4-RPTR并联机器人精度分析与综合[D]. 赵玲. 东北大学. 2007
[7]. 3-UPU并联机器人的精度分析与综合[D]. 李晓春. 辽宁工程技术大学. 2016
[8]. 4-RSSR并联机器人位姿误差分析与综合[D]. 王瑞泽. 哈尔滨商业大学. 2014
[9]. 2-DOF高速高精度平面并联机器人研究[D]. 申键. 天津大学. 2008
[10]. 基于3-RRRT并联机器人位置反解的精度分析[D]. 苗志怀. 天津理工大学. 2005