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武汉理工大学硕士学位论文五自由度串联型机械手运动轨迹多目标优化姓名：蒋文平申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：冯雪梅;郭柏林20090401五自由度串联型机械手运动轨迹多目标优化作者：蒋文平学位授予单位：武汉理工大学相似文献(10条)1.期刊论文李维坚具有运动轨迹记忆功能的机械手的解决方案-广州航海高等专科学校学报2003,(1)对机械手的控制系统中,在机械手运行过程中的任意位置,均能够按原运动轨迹返回提出了自己的看法,介绍了用F-40M型PLC作为控制设备,实现机械手的前进、暂停、沿原运动轨迹返回的解决方案,该解决方案可作为机械手控制系统中的一个组成部分来使用.2.会议论文夏红梅.邹湘军.李志伟基于虚拟样机技术的四自由度搬运机械手的仿真设计2006本文将虚拟样机技术应用于四自由度搬运机械手的设计中。采用Pro/E软件建立机械手的虚拟样机模型，并利用其Mechanism模块，对机械手在一个工作周期内的运动过程进行模拟仿真，以检验其运动能否满足设计要求。通过对机械手在整个运动周期内进行动态的干涉检查，来进一步优化结构设计方案。经过多次重复模拟仿真搬运机械手的空间运动轨迹，可以为后续的机械手运动控制设计提供参考。3.学位论文程小宁基于视觉反馈的机械手臂运动轨迹优化控制2007随着科学技术的发展和社会的进步，机器人的运用越来越普及，机械手被广泛应用于自动化生产的各行各业中，机械手的研究取得了很大的进展。出于对图像采集处理和机械手运动精度的需求，基于视觉反馈的机械手的轨迹优化方面的控制就显得非常重要。本文所用的实验平台为EduBot-250M型机械手，文章首先对机械手整个运动控制系统进行硬件设备的分析和搭建，分析了机械手的运动学问题，建立好机械手的运动学模型并在此基础上实现了D-H法的运动学求解，接着建立了基于D-H参数的位姿误差模型，对机械手的位姿误差进行了分析，添加了视觉反馈装置，实现图像的处理和图像空间的转换，得到目标物体的三维坐标以及机械手末端夹手的实际位置，从而根据视觉反馈信息对误差进行校正，最后在此基础上分析轨迹规划原理，讨论多种轨迹规划方法，实现了机械手的运动轨迹优化控制。4.期刊论文陈志华.钱瑞明.CHENZhi-hua.QIANRui-ming救援机器人中机械手运动轨迹的计算仿真-中国制造业信息化2009,38(19)机械手是救援机器人的执行部件,救援作业主要依赖于机械手的运动.以自行研制的救援机器人为研究对象,建立正运动学方程,求解出机器人各运动构件与末端执行器在空间的位置关系,并在ADAMS中建立机械手参数化虚拟样机,对运动轨迹进行仿真.与计算结果对比验证,证实了采用ASAMS仿真技术对运动学方程解验证的可行性.5.学位论文李立全水下机械手的静力学分析、静力状态下的路径规划及计算机仿真2004本文首先简要介绍了SIWR-Ⅱ型水下机械手运动学模型,得出了其可达空间的数学表达式;在此基础上利用机械手各关节力和力矩的递推算法对SIWR-Ⅱ型水下机械手的的各关节驱动力和驱动力矩进行了静力学的分析和研究,建立了机械手在平衡状态下的各关节的驱动力矩计算公式,并开发出方便、快捷的计算程序;运用关节空间法描述了机械手的三种运动轨迹:三次多项式、三角函数、五次多项式,在此基础上对SIWR-Ⅱ型水下机械手在上述三种运动轨迹的情况下各关节的力矩变化情况进行了分析,并用Matlab仿真出力矩变化结果,得出一些关于运动轨迹和各关节驱动力矩之间关系的结论.6.期刊论文王宏.赵长宽.姬彦巧.WANGHong.ZHAOChang-kuan.JIYan-qiao人类手指运动轨迹的计算机仿真-东北大学学报（自然科学版）2006,27(8)设计并实现了一种基于LabVIEW的求解手指指尖和手指各关节的运动轨迹的方法,该方法简便、经济、实用.利用摄像头把人类手指运动的图像采集到计算机上,应用图像处理的方法检测到指端或各关节的位置,并且记录检测到的位置坐标,应用LabVIEW软件中的曲线拟合技术获得手指及各关节的运动轨迹,并得出人类食指指端运动轨迹的曲线拟合较适用于三阶次的多项式拟合,拇指端运动轨迹的曲线拟合较适用于四阶次的多项式拟合的结论,从而为进一步研究机械手的轨迹规划和控制问题提供了理论依据.7.期刊论文刘庆华.张为公.龚宗洋.周耀群.LIUQing-hua.ZHANGWei-gong.GONGZong-yang.ZHOUYao-qun逐步多元回归分析在汽车换挡机械手运动轨迹拟合中的应用-工业仪表与自动化装置2007,(1)应用逐步多元回归分析方法,以SAS多元统计分析软件为平台,拟合出汽车换挡机械手的运动轨迹方程,检验了拟合方程的正确性,并对各影响因素进行显著性分析.实验数据表明,该方法较好地满足了对汽车换挡机械手位移测量的要求.8.期刊论文赵献丹.何庆中.赵虎.张良栋.ZHAOXian-dan.HEQing-zhong.ZHAOHu.ZHANGLiang-dong基于Matlab和Pro/E的机械手运动轨迹仿真研究-煤矿机械2010,31(6)采用D-H法建立机械手的连杆坐标系,在关节空间进行轨迹规划,利用Matlab编程求得机械手各个关节每段轨迹的插值多项式,利用Pro/E建立机械手的三维模型,以Matlab求得的插值多项式作为运动仿真时各关节的运动规则,最后得到仿真结果.9.会议论文管迪.陈乐生.李明林机械手多约束条件下时间最优运动规划2004最优运动规划问题是路径规划和轨迹规划问题的结合.本文建立了机械手的约束条件的数学模型,用高次多项式对运动轨迹进行插值,通过遗传算法得到的轨迹既满足了关节速度、加速度、二阶加速度和力矩的约束,又避开了障碍.采用罚函数与奖励函数结合的办法改进适应度函数,实验证明加速了收敛速度.最后通过一个算例说明方法的有效性.10.学位论文肖丽萍基于空间机构的水稻钵苗精准栽植机构的研究2007水稻钵苗移栽技术是我国水稻生产上的一项新的增产栽培技术，目前主要采用抛秧和钵苗行栽作业，未能实现精准移栽。随着机构学理论、技术与应用的发展，空间连杆机构具有结构简单、控制容易、运动连续以及可实现空间复杂运动轨迹等特点，而成为各类运动机构研究领域的新热点。本课题结合国家“十五”科技攻关项目“水稻高速种植机械研究”子课题“水稻钵苗有序栽植机械研究”，探讨空间连杆机构在农业机械研究上的应用，利用封闭链空间连杆机构，解决具有复杂轨迹要求的水稻钵苗精准栽植问题，研究开发一种机械手式水稻钵苗精准移栽机构，以实现水稻钵苗的精准移栽作业。研究成果对提高水稻种植机械化水平，促进水稻生产的发展，具有重要的现实意义和理论研究价值。课题从空间连杆机构的基础理论分析入手，通过对水稻钵苗物理力学特性试验结果分析，根据实际农业中钵苗移栽技术要求，提出了实现水稻钵苗精准移栽的、基于空间机构的水稻钵苗精准栽植机构的技术方案；利用本课题建立了空间连杆机构的统一分析模型，并对其进行了理论分析：完成了该水稻钵苗精准栽植机械手机构的设计、参数优化、试制和试验工作；针对水稻穴盘育苗的特性和拔秧要求，设计了拨杆式秧苗夹钳装置；在关键部件理论分析和试验研究的基础上，完成了空间机械手式水稻钵苗行栽机的总体设计工作，并虚拟样机仿真。主要研究结论如下：1.通过对水稻钵苗物理力学特性试验结果、国内外水稻钵苗的栽植技术和实际农业钵苗移栽技术要求的分析，确定了本课题的研究方案：结合空间机构的优点，采用最优的水稻钵苗机械手移栽技术，将空间连杆机构应用到水稻移栽技术上，设计一种单自由度水稻钵苗精准栽植机械手机构，使移栽秧苗的运动轨迹与农业技术要求的秧苗运动轨迹相似或逼近，保证水稻空间大范围内的精准、定点定量的移栽。2.通过矢量旋转法对空间连杆机构建立统一的数学分析模型，以及MATLAB语言对空间连杆机构进行理论分析，为基于空间机构的栽植机构参数优化、轨迹规划、运动特性和受力分析提供前提条件。3.通过对栽植机械手机构的结构设计、理论分析表明：基于可控空间变杆长RRRSR连杆机构的机械手栽植机构的尺寸参数选取合理，机构构型可行，实现了空间大范围内秧苗的定点定量移栽，且运动连续可靠，结构紧凑。4.栽植机构的试验结果表明：秧苗的运动轨迹与农业技术要求的特定轨迹逼近，并严格具有拔秧工作段和插秧工作点；测量的秧苗运动轨迹坐标数据比理论分析的运动轨迹数据偏小，存在少许误差，分析其产生的因素有测量误差、制造误差和外力影响等。5.通过对各种常见的机械手末端执行器的特点分析，完成了拨杆式单支点回转型夹钳装置的设计，由固定板、夹板、拨杆、翻转杆和垫圈等组成。该机构结构简单，体积小，质量轻，夹持安全可靠，适合夹持不同尺寸和形状工作的需要，实现了秧苗精确定量的夹取。6.在各部件理论分析的基础上，完成机械手式水稻钵苗行栽机虚拟样机的设计。其性能检测结果显示：整机设计合理，结构新颖，具有结构简单，重量轻，操作使用方便，工作可靠等优点，且各项性能指标均达到或超过了设计指标，满足农艺要求。作业成本低，具有显著的社会经济效益，可大幅度减轻水稻移栽作业劳动强度，提高作业质量和生产效率。本文链接：：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：d65f06fe-378e-4db9-b2d7-9ddf0160d2d2下载时间：2010年8月27日