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一种混合式绳驱动机器人的运动学分析与仿真
  • ISSN号:1004-731X
  • 期刊名称:《系统仿真学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学机械工程与自动化学院,北京100083, [2]北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50375008,60575052)
中文摘要:

基于人臂结构和绳驱动技术,提出一种混合式绳驱动拟人臂机器人的设计方案.将驱动电机布置在基座附近,通过绳索传递运动和力,能有效的提高机器人的运动性能.首先通过Pro/E建立了绳驱动拟人臂机器人的机构模型;然后采用POE以及改进的牛顿一拉夫逊数值迭代方法分析了机器人前向运动学、逆向运动学;在此基础上针对此特殊机构分别对肩关节和肘关节处进行了解耦分析;最后通过Matlab和Adams联合仿真实验,得到一条和预定轨迹相吻合的实际轨迹,从而证明了运动学算法的正确性,以及机构的可行性。

英文摘要:

Based on the structure of human arm and cable-driven technique, a hybrid type cable-driven approach for the kinematic analysis of a humanoid-arm manipulator with hybrid driven mechanism, conventional driven and cable driven mechanism, was proposed. Through assembling all motors near the base, transmitting forces for the motion of the manipulator through cables, the proposed approach could improve the motion properties of the manipulator obviously. The mechanism model of cable-driven humanoid-arm manipulator was established in the environment of Pro/E, The POE and the modified numerical iterative method were employed to analyze the forward and inverse kinematics of the redundant manipulator. The decoupling analysis of shoulder joint and elbow joint were made. The correctness of the kinematics solution and feasibility of the new mechanism were verified by some simulations under the environment of Matlab and Adams.

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期刊信息
  • 《系统仿真学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国航天科工集团公司
  • 主办单位:北京仿真中心 中国仿真学会
  • 主编:李伯虎
  • 地址:北京市海淀区永定路50号院
  • 邮编:100039
  • 邮箱:simu-xb@vip.sina.com
  • 电话:010-88527147
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-731X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3092/V
  • 邮发代号:82-9
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:51729