摘要：为了提升数控连杆机构式机器人的平衡特性,以一种数控连杆机构式机器人机构为研究对象,首先计算总质心坐标,采用倾覆力矩和惯性力作为机器人静态及动态平衡性评价指标;其次构建去除支链的传统机器人,将该机器人与数控连杆式机器人进行对比,对比结果表明,数控连杆机构式机器人的平均倾覆力矩比传统串联机器人减小了96.31%;在负载为10 kg的情况下,x方向和y方向的惯性力比传统机器人分别减少了20.76%、34.88%;为进一步提升机器人平衡性,以支链杆长为设计变量,总惯性力最小为目标函数,支链杆长之和为约束条件,运用遗传算法,求出其杆长最优解。优化结果表明,优化后的机器人总惯性力相比优化前减小21.67%,从而验证了杆件优化的有效性。

摘要：随着机器人工业化及智能化的快速发展,焊接机器人在建筑、机械等领域中广泛应用,而机器人的运动性能和轨迹规划能力直接影响焊接的质量。针对该类问题,结合串联机构和并联机构的特点,设计了一种新型6自由度串并混联焊接机器人机构。运用标准D-H模型描述机器人相邻连杆之间的关系,应用Matlab Robotics工具箱对机器人建立运动学模型,验证了机器人连杆参数的正确性,并进一步计算了机器人的工作空间。同时,采用带抛物线过渡的梯形函数规划混联焊接机器人末端执行器,提出多目标轨迹优化方案,利用粒子群优化算法对时间参数进行优化,求解满足焊接机械臂末端定位精度的最优时间参数。仿真结果表明,优化后的轨迹提高了混联焊接机器人运行的稳定性及定位精度,为进一步开展机器人的振动分析和控制研究奠定了理论基础。

摘要：可控机构式机器人将驱动电机和减速器安装在机架或机架附近,使机构运动惯量显著减小,改善了机器人机构的动态性能。为了研究这种新型的机器人机构的动态性能.避免其发生异常振动,本文以一种所研制的机器人机构为研究对象,对其弹性动力学进行了建模,并对其振动特性进行了研究。首先对该机器人机构进行运动学分析,然后基于有限单元法建立其弹性动力学模型,在此基础上运用多尺度法求解系统动力学响应,并对机构在自激惯性力作用下的振动机理进行分析,研究其非线性振动特性及主共振、组合共振的条件。结果表明,在自激惯性力作用下,机器人机构的驱动电机角速度近似于系统的某阶固有圆频率时,系统将发生主共振现象;而当多个驱动电机的角速度与系统的固有圆频率达到特定条件时,可能发生组合共振现象。发生共振时系统动态响应的幅值增大,为了避免可控机构式机器人在运行过程中发生共振,应注意使驱动电机的角速度远离机器人机构的共振条件.