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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
胡奎 张继文 董云飞 吴丹
为解决机械臂运行过程中避让关节限位的问题,该文以SGRGS构型的7自由度机械臂为对象,提出了一种机械臂逆运动学优化算法.首先,引入臂角变量,推导得到含臂角变量的逆运动学封闭解,并在此基础上,将关节限位和臂角可行范围进行映射;其次,定义一种包含权重函数的避限位优化目标函数,其中权重函数取值与关节实际位置有关;最后,通过线性展开方法简化臂角与关节位置的关系式,从而将原有复杂形式的优化目标函数简化为二次函数,结合求得的臂角可行范围完成优化求解,实现关节避限位.计算结果表明:该算法可以有效避让关节限位,且直观、简单、运算效率较高,可以进行实时运算.
关键词：
冗余机械臂 逆运动学 避限位 7自由度
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邓晓燕 林灿光 施翔宇 吴泽荣 陈浩彬
利用Z-Y-Z欧拉旋转法对五自由度机械臂进行了正运动学分析和逆运动学的求解,以控制机械臂在关节空间和笛卡尔空间中的运动。为能够简便地验证运动学分析的结果和避免给实体机械臂发送不恰当的指令,以Qt Widgets为开发框架,利用OpenGL图形程序接口建立了五自由度机械臂三维仿真实验平台。该系统能较好地反映机械臂的运动,实时执行目标抓取,对机械臂运动学的研究和教学起到了促进作用。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
鲁云松 朱明 陈海军 李永磊 李喜朋
以二自由度(two degree of freedom,2-DOF)振动筛试验平台为研究对象,对二自由度振动筛试验平台简化模型的运动规律及筛面上物料受力情况进行分析,并对所建立的简化模型的合理性进行验证,得到影响简化模型及物料运动的关键因素。利用ADAMS仿真软件对单自由度振动筛模型和二自由度振动筛模型进行仿真研究,结果表明:单自由度机构筛面倾角有微小的变化,二自由度机构筛面倾角在4°10°之间变化,两个机构水平位移变化量均为65mm,其位移变化规律基本相同;单自由度垂直方向位移为7.5 mm,二自由度机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许超 卢雪梅 郑艳龙 白永生
培养大学生创新创业能力是当今素质教育的重要内容,而机器人是学生工程实践的最佳载体。嵌入式课程设计设置基于现实工况下的"六自由度机械手"题目,让学生构建仿真模型、计算调整结构参数、编写控制程序、搭建机械手实物,实现具备搬运功能的六自由度机械手,符合创新性教学理念及教学与科研紧密结合,夯实了学生的理论知识,提升了学生的实践应用能力,也奠定了学校机器人创新实践平台的实验基础。
关键词：
六自由度机械手 仿真 课程设计
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
叶长龙 高露 余雪 崔旺
为保证电力可靠运行,需定期对广泛分布于山区的高压线路进行巡检。针对高压输电线路巡检工作及巡检路径的特点,开发了一种能够稳定移动并有效越障的高压线巡检机器人。该机器人由具有相对运动的三个机械手臂组成。每个手臂的末端安装了轮式驱动机构,实现线上的移动功能。通过驱动前后手臂与中间手臂之间的相对垂直运动及相对转动实现跨越线上障碍物的功能,并适应高压线的方向变化。建立了巡检机器人的运动仿真模型,仿真分析了其通过跨越悬垂线夹的过程。仿真结果表明:本研究机器人结构设计合理,可以在高压线上稳定地行走并能够较好跨越带有转折线的悬垂线夹,说明了本研究机器人具有较好的越障能力,对机器人样机的制造提供了有利的参考,也...
关键词：
巡检机器人 高压线 移动 越障 运动仿真
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
鲍秀兰 张磊 王树才
针对家禽净膛过程中末端执行器操作空间小、抓取灵活等特点,对家禽净膛机械手末端执行器进行总体设计,并设计三指三关节家禽自动净膛末端执行器的结构。通过对机械手末端执行器手指腱绳伸缩量与关节角度的变化规律、手指的工作姿态、手指干涉分析等进行分析研究,获得家禽末端执行器净膛抓取时的最佳指节倾斜倒角。应用D-H矩阵通过齐次矩阵变换建立家禽机械手末端执行器的模型,对末端执行器进行运动学求解,验证所建立的末端执行器模型的正确性与可行性。
关键词：
家禽 净膛 机械手 末端执行器
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王永华 钟欣见 李明
针对在训练移动机械臂时，近端策略优化算法的学习困难和易陷入局部最优问题，引入了6种可行的改进方法，包括优势值标准化、状态标准化、奖励缩放、策略熵、梯度裁剪和标准差限制，并且使用这些方法在数据采集和训练的各个阶段对近端策略优化算法的步骤进行了调整，完成了对算法稳定性和学习效率的优化，并针对每个改进点设计了相关的实验。实验结果表明，在训练移动机械臂夹取物体的任务上，6个改进方法对近端策略优化算法均有不同程度的提升。改进后的PPO算法使移动机械臂的奖励曲线获得很大改善，能够迅速收敛到理想的结果。
关键词：
近端策略优化 移动机械臂 深度强化学习
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王倩男 何文辉 赵颖
针对“机械原理”课程的在线实验教学，文章以ROS平台为依托，设计了机械臂在线实验系统。该系统由Windows软件客户端、ROS主机和六自由度机械臂、实验台及实验装置构成。其中，客户端软件基于ROSBridge协议，用Python语言编写，实现了人机交互及发送障碍物信息和目标位置信息，ROS主机接受到信息后控制机械臂运动并避障，通过远程控制机械臂，结合视频监控和实验数据读取来完成实验。文章在实验室环境采用安诺机器人进行了综合测试，结果证明该系统的设计完全可行。
关键词：
ROS 机械臂 实验教学 在线实验
[期刊] 经济与管理研究
[作者]
张诚
一、引言 目前对物流理论的研究正处于“各抒己见、百花齐放、百家争鸣”的高峰期。美国学者认为“物流是对货物、服务及相关信息从起源地到消费地的有效率,有效益的流动和储存进行计划,执行和控制,以满足顾客要求的过程。该过程包括进向、去向和内部和外部的移动以及环境保护为目的物料回收”;
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
郭吉昌 朱志明 王鑫 马国锐
针对所设计的新型箱型钢结构现场全位置焊接机器人存在欠自由度和自由度耦合等问题,导出了一种基于实际焊接工艺需求的机器人逆运动学数值解法,解决了采用传统解析法求解机器人逆运动学问题时存在的困难。在数值解的基础上,进一步提出了一种基于递推算法的机器人运动轨迹规划和焊枪空间位姿调整方法,实现了机器人在焊接箱型钢结构直角转角过程中的焊枪空间位姿的平滑过渡和调整。该方法不仅实现了箱型钢全位置焊接的轨迹规划功能,有利于计算机自动求解,而且可有效适应不同型号尺寸的箱型钢结构。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
楼小龙 鄢腊梅 王强 蒋琤琤
为提高虚拟现实（VR）场景下自然手势交互界面的操作效率、准确性和舒适性，对不同目标方位和手臂姿势下的操作任务完成绩效和感知疲劳度展开了实证对比研究。通过一个VR场景下的“目标选取”交互实验，从任务完成时间、准确率、手臂感知疲劳度（perceived fatigue）等主客观角度测试并对比分析了不同目标方位和手臂姿势变量下的任务完成数据和疲劳度测评结果。实验发现顺手侧操作空间中的任务完成效率和准确性显著优于逆手侧，且后者产生的感知疲劳更为明显；相比肩部以上空间内的手势操作，肩部以下空间内的手势交互时间效率和准确性更佳。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张雯 张衍林 李善军 孟亮 常钧翔 王凤武
针对果园常见的单株生长的较粗难切割的杂草,设计割草机的专用喂草导向装置。联合CREO和ADAMS建立喂草导向装置与杂草的刚柔耦合模型,并对杂草在喂草导向装置喂草口角度和前进速度不同的情况下的运动规律进行分析。根据杂草顶端点在空间坐标系中X、Y、Z轴方向上的位移变化相关关系获得杂草的偏移夹角、割草机的理论最大割幅和割茬偏移等3个重要指标,来表征喂草导向装置的工作效果。使用Design-Expert 10.0进行试验设计,试验结果表明,最优的方案为:喂草口角度为80°、机器前进速度为1 330 mm/s,此条件下喂草导向装置的工作效果良好,割茬平整,最大偏移量为27.02 mm。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
杭伟 顾文艳 张旭 毛恩荣 周一鸣
用面向对象技术与OpenGL技术相结合的方法来实现机械系统运动仿真结果的动画演示。采用这种方法进行动画等3维图形软件的开发，具有高效、易实现、易扩充等优点，是一种切实可行的图形软件开发方法。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
殷孝雎 周莉 孙志强 郑闯 李波
为了使机械臂适应智能制造业高灵活度的要求和不断变化的场景需求，该文设计了一套人机结合的实验装置。该装置使用双摄像头采集图像，嵌入式核心模块处理人体手臂动作图像，提取标识点，确认坐标值并将其输入运动数学模型。基于模糊控制理论驱动4个小型直流伺服电机，实现4自由度的机械臂随动功能。该装置可作为机器人工程和智能制造工程等专业的实验教学设施，有助于帮助学生深入理解控制理论，并提高学生的动手能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵海滨 刘冲 陆志国 颜世玉 于清文
根据动力学方程,利用Matlab/Simulink建立了欠驱动两杆机械臂Pendubot的仿真模型和控制器。控制器包括摆起控制器、平衡控制器和切换控制器。摆起控制器采用部分反馈线性化方法,平衡控制器采用线性二次型调节器(LQR)。首先进行Pendubot系统的摆起控制,然后当接近竖直向上的位置时,将控制器转换为平衡控制器。该仿真实验有利于培养学生的实际动手能力、独立思考能力和创新能力。
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