收藏本站
《燕山大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型三自由度并联结构腰关节设计

赵裕明  
【摘要】: 在仿人机器人中加入腰关节可以提高仿人机器人的稳定性、协调性和扩展工作空间,因此,腰关节的设计是仿人机器人整体设计中的重要环节。本文采用一种新型的三转动三自由度并联机构作为仿人机器人的腰关节,并进行了运动学性能分析和结构设计。 运用螺旋理论求解了新型并联结构腰关节的自由度,给出了该腰关节的位置反解和结构约束条件,分析了该腰关节的工作空间,并定量分析了结构参数对工作空间体积大小的影响,并对比分析了机器人腰关节的工作空间与3-RRR球面并联机器人的工作空间。 采用对腰关节机构运动学方程中隐函数求导的方法,求解出该腰关节机构的速度雅可比矩阵,定义了速度传递性能评价指标,并分析了该性能指标在工作空间内的分布情况,并对比分析了机器人腰关节的速度传递性能与3-RRR球面并联机器人的速度传递性能。 以工作空间、速度传递性能指标和结构紧凑性为依据,确定腰关节的结构参数,借助三维制图软件完成新型三自由度并联结构腰关节样机设计。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP242.2

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 崔冰艳;仿生机器人并联关节/运动单元的性能分析与设计[D];燕山大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 韩庚;一种串并混联结构七自由度拟人臂的设计及其避障仿真[D];燕山大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白志富;韩先国;陈五一;;基于冗余驱动的大姿态角并联机构优化设计[J];北京航空航天大学学报;2006年07期
2 战丽娜;金振林;;一种基于球面并联机构的肩关节的分析与设计[J];燕山大学学报;2006年01期
3 王乐锋;荣伟彬;孙立宁;;三支链六自由度并联柔性铰微动机器人的研究[J];光学精密工程;2007年04期
4 杨斌久;蔡光起;罗继曼;朱春霞;;少自由度并联机器人的研究现状[J];机床与液压;2006年05期
5 李秦川,黄真;一类可重组模块化少自由度并联机器人[J];机电工程;2003年05期
6 赵铁军,赵明扬,单光坤,王洪光,陈书宏;仿人机器人柔性腰部机构研究[J];机器人;2003年02期
7 彭斌彬;高峰;;五轴并联机床的尺度综合[J];机器人;2006年01期
8 吴文奎;金振林;高峰;;新型四自由度并联结构腰关节的运动学分析[J];机械设计与研究;2008年01期
9 王乐锋;荣伟彬;孙立宁;;三杆六自由度并联微动机器人的工作空间分析[J];机械设计与制造;2008年03期
10 刘英想;刘军考;陈维山;陈华;;6-UPS并联机器人奇异姿态空间分析[J];机械工程师;2006年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高洪;赵韩;;并联机器人机构学理论研究综述[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
2 孟祥文;欧阳富;;关于农业机械平面和空间机构多余自由度的研究[J];安徽农业科学;2008年36期
3 嵇国金,马奎,王磊;微纳操作器运动学分析[J];微纳电子技术;2003年03期
4 苏鹏;何广平;;单腿跳跃机器人动力学建模与仿真验证[J];北方工业大学学报;2011年03期
5 温庆荣,方跃法;一种新型4自由度并联机器人自由度分析[J];北方交通大学学报;2003年04期
6 姜虹;蔡永琳;王小椿;;一种并联机构结构误差识别与修正的新算法[J];北京交通大学学报;2007年01期
7 郭盛;方跃法;;避免约束奇异的平动并联机器人设计方法[J];兵工学报;2007年08期
8 窦建武,余跃庆;柔性机器人协调操作的力可操作性研究[J];北京工业大学学报;2000年03期
9 刘迎春,余跃庆;柔性协调机器人系统的动力学建模与仿真[J];北京工业大学学报;2000年S1期
10 范晋伟,关佳亮,王彤波,王文超,关剑,张小龙;并联机床虚拟设计的理论方法[J];北京工业大学学报;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王云;;载货车传动轴的布置与验算[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 阮久宏;荣学文;吴三友;;凿岩机器人液压系统ADRC控制器设计与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孙立宁;刘彦武;曲东升;李长峰;;靶定位并联机器人控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙立宁;李长峰;曲东升;刘彦武;;ICF精密并联机器人系统的研制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 胡英;吴德烽;;一种柔性检测机器人的运动学研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 邱艳峰;于立娟;刘荣升;高英杰;;智能化泵车臂架电液操控技术的开发研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
7 史国振;孙汉旭;程时端;贾庆轩;张延恒;吴凡;;基于预估补偿的手眼伺服空间机器人控制方法研究[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年
8 林晓鹰;;摩托车自动焊接生产系统仿真[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
9 徐德红;李小平;;波束波导系统中反射镜精密调整机构的设计与分析[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
10 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 常艳艳;水下运载器对接装置虚拟仿真系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
4 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
5 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
6 李雨桐;并联机构运动奇异性及其动态稳定性研究[D];浙江大学;2010年
7 吴乐彬;基于电液伺服并联六自由度机构的广义负载模拟理论和实验研究[D];浙江大学;2010年
8 张淑平;基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究[D];东华大学;2010年
9 李正义;机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D];华中科技大学;2011年
10 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
2 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
3 张祖华;2-PPa移动并联机构运动学设计[D];浙江理工大学;2010年
4 郭大杰;3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D];浙江理工大学;2010年
5 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
6 穆星科;多足机器人运动控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 万晓正;平面绳牵引并联机构的控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 伍英华;六自由度一体式坦克模拟器误差特性及控制[D];大连理工大学;2010年
9 戴勤;自动换刀机械手结构设计及PLC控制研究[D];苏州大学;2010年
10 刘凉;3-RRRU并联机器人运动学控制的研究[D];天津理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵占芳,张启先;冗余自由度机器人的运动学优化研究[J];北京理工大学学报;1995年04期
2 蔡卫国;李莉;;基于仿生学的四足行走机构优化设计[J];大连交通大学学报;2009年02期
3 管荣根;傅伟;顾玲;;机器人在工程机械行业中的应用及关键技术的探讨[J];工程机械;2008年08期
4 孙立宁,于晖,祝宇虹,张秀峰,蔡鹤皋;机构影响系数和并联机器人雅克比矩阵的研究[J];哈尔滨工业大学学报;2002年06期
5 吴伟国,邓喜君,孙立宁,蔡鹤皋;PITCH-YAW-ROLL全方位关节机构运动学分析与控制[J];哈尔滨工业大学学报;1995年05期
6 刘更谦,高金莲,杨四新,何春燕,张小俊;踝关节康复训练并联机构构型及其运动学分析[J];机电产品开发与创新;2005年05期
7 刘海涛;梅江平;赵学满;黄田;Chetwynd D G;;一种2自由度球面并联机构动力学建模与伺服电机参数预估[J];中国科学(E辑:技术科学);2008年01期
8 胡洪志,马宏绪;一种双足步行机器人的步态规划方法[J];机器人技术与应用;2002年03期
9 迟冬祥,颜国正;仿生机器人的研究状况及其未来发展[J];机器人;2001年05期
10 杨东超,汪劲松,刘莉,陈恳;基于ZMP的拟人机器人步态规划[J];机器人;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 金振林;新型六自由度正交并联机器人设计理论与应用技术研究[D];燕山大学;2002年
2 张立杰;两自由度并联机器人的性能分析及尺寸优化[D];燕山大学;2006年
3 黄博;四足机器人行走步态及CPG控制研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 余联庆;仿马四足机器人机构分析与步态研究[D];华中科技大学;2007年
5 李研彪;新型6-DOF串并混联拟人机械臂的性能分析与设计[D];燕山大学;2009年
6 王跃灵;拟人机械臂动力学建模与智能控制研究[D];燕山大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 金伟红;两自由度并联结构踝关节的分析与设计[D];燕山大学;2011年
2 战丽娜;基于球面机构的肩关节的分析与设计[D];燕山大学;2005年
3 刘颖;一种平面驱动冗余机器人的优化设计及动力学研究[D];燕山大学;2006年
4 马彪;一种四足步行机器人结构设计与分析[D];北京交通大学;2007年
5 牛跃伟;球面2-DOF冗余驱动并联机器人机构的优化设计及动力学研究[D];燕山大学;2007年
6 陈水赠;6-SPS并联机器人研究及其结构参数优化[D];南京理工大学;2007年
7 张宏涛;3-3UPS1S并联机器人运动学分析与仿真[D];江南大学;2008年
8 廖绍辉;双足机器人几何建模及运动规划的研究[D];大连交通大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘瑞文;机械动态对称的概念及应用[D];浙江大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余晓流,王启义,赵明扬,邹豪,钱方美;四坐标位姿测量仪设计研究与误差分析[J];东北大学学报;2000年04期
2 黄 真,李艳文,高 峰;空间运动构件姿态的欧拉角表示[J];燕山大学学报;2002年03期
3 刘继钢;平面3-RRR全柔性机器人的微运动学分析[J];燕山大学学报;2004年04期
4 金琼,杨廷力;一类新型三平移并联机器人机构的位置分析[J];东南大学学报(自然科学版);2001年05期
5 胡国胜;并联机器人的工作空间研究现状[J];仪器仪表用户;2004年06期
6 孙立宁;马立;荣伟彬;高燕;;一种纳米级二维微定位工作台的设计与分析[J];光学精密工程;2006年03期
7 余晓流,潘紫微,储刘火,钱方美;三自由度并联姿态测量机构及其位姿显式解[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2003年01期
8 白志富;韩先国;陈五一;;冗余驱动消除并联机构奇异研究[J];航空学报;2006年04期
9 徐东光,吴盛林,袁立鹏;一种增大6-UPS并联机构工作空间的有效方法的研究[J];机床与液压;2005年08期
10 黄田,汪劲松,D.J.Whitehouse;Stewart并联机器人位置空间解析[J];中国科学E辑:技术科学;1998年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡洪志;仿人步行机器人的运动规划方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈海霞;赵曜;彭力;;三自由度内模控制器的设计[J];自动化技术与应用;2007年11期
2 姜明,李科杰,王俊,康敬欣;三自由度的侦察机器人系统[J];探测与控制学报;2002年03期
3 朱兴龙,周骥平,罗翔,颜景平;一种新型三自由度液压伺服关节的动力学模型[J];东南大学学报(自然科学版);2004年01期
4 罗继曼,蔡光起,杨斌久,赵亮;基于螺旋理论三自由度并联机器人型综合新方法[J];东北大学学报(自然科学版);2005年10期
5 喻伟闯;罗晓曙;陈赤;杨春慧;;基于PLC的三自由度机械手控制系统设计与实现[J];现代电子技术;2009年11期
6 喻强;张华;毛志伟;叶建雄;;集装箱波纹折线焊缝的三自由度焊接机器人逆运动学分析[J];机床与液压;2007年02期
7 闫述;王旭永;陶建峰;朱野;;三自由度摇摆台姿态逆解及ADAMS仿真[J];系统仿真学报;2008年02期
8 温建明;马继杰;程光明;曾平;阚君武;;平面三自由度惯性压电叠堆移动机构研究[J];中国机械工程;2010年18期
9 王佳,路刚;激光自动跟踪空间坐标测量系统的发展(二)[J];航空计测技术;1997年04期
10 崔国华;王国强;赵春江;高伟贤;;空间转动三自由度并联微调机构设计与运动学分析[J];农业机械学报;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 危常明;喻俊志;;一种具有三自由度鳍肢的机器海豚的机构设计与实现[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
2 朱兴龙;周骥平;颜景平;;一种新型的三自由度垂直相交运动解耦液压伺服关节的设计[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
3 薛明;颜永年;张人佶;李卫;;一种三自由度并联机构在熔融挤压成形工艺中的应用[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
4 陈政清;牛华伟;禹见达;;桥梁节段模型风洞试验三自由度悬挂系统[A];2004全国结构风工程实验技术研讨会论文集[C];2004年
5 牛华伟;陈政清;;桥梁断面气动导数识别的三自由度强迫振动频域法[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2007年
6 牛华伟;陈政清;;桥梁断面气动导数识别的三自由度强迫振动时域法[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2007年
7 黎启柏;韩君;桂佩佩;;大搭接量电液比例方向阀闭环控制 三自由度平台控制特性研究[A];第三届全国流体传动及控制学术会议大会交流论文集[C];2004年
8 孙居华;黄卫清;段志杰;;基于DSP的圆柱-球体三自由度超声电机驱动器研究[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
9 黎启柏;韩君;桂佩佩;;大搭接量电液比例方向阀闭环控制——三自由度平台控制特性研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会——第三届全国流体传动及控制学术会议大会交流论文集[C];2004年
10 曹清林;吴朝阳;周井玲;洪小南;沈世德;;含有三移动副的镗铣类平面虚拟轴机床的研制[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报实习记者 王维敏;建筑领域回荡机器人叩门声[N];中华建筑报;2010年
2 ;燕大力夺世界轧钢厚度控制“第一精度”[N];河北日报;2010年
3 董春蕾;山东科学院研制成功并下探测救援机器人[N];中国技术市场报;2009年
4 安德鲁公司基站天线系统产品线经理 Holger Raeder;以可重构波束天线应对爆炸性的数据流量[N];人民邮电;2010年
5 杜菲;“空中魔术师”——变稳机[N];中国航空报;2003年
6 谢兆黎叶璟;科技竞赛培养创新人才[N];浙江日报;2007年
7 于起峰;于起峰:光测世界领军人[N];解放军报;2009年
8 鄯轩;蓝天铸剑终有成[N];中国航空报;2011年
9 杜菲;蓝天辉煌的检阅(1)[N];中国航空报;2004年
10 ;面向生物医学工程的微操作机器人系统[N];中国医药报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 代小林;三自由度并联机构分析与控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 姚太克;一类三自由度并联机构的特性研究与优化设计[D];中国科学技术大学;2013年
3 杨钢;气动人工肌肉位置伺服系统研究及其应用[D];华中科技大学;2004年
4 刘平安;柔性关节及3-DOF微动平面并联机器人设计与分析[D];北京交通大学;2008年
5 牛华伟;气动导数识别的三自由度强迫振动法及颤振机理研究[D];湖南大学;2008年
6 郭震山;桥梁断面气动导数识别的三自由度强迫振动法[D];同济大学;2006年
7 高振;空间三自由度并联/混联机构构型、性能与若干应用研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 刘丽;车辆三自由度平面运动稳定性的非线性分析及控制策略评价[D];吉林大学;2010年
9 张克敏;基于虚拟现实的机器人仿真研究[D];重庆大学;2012年
10 吴孟丽;一种新型三自由度并联机构的设计理论与方法[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗勇;3-RPS角台并联机构卡当运动分析及计算机仿真[D];燕山大学;2002年
2 高峻岩;立面1R2T三自由度绳牵引并联机构的系统分析与控制[D];厦门大学;2007年
3 苗成义;三自由度并联驱动转台工程设计及研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 缪国;新型三自由度惯性压电驱动器研究[D];吉林大学;2008年
5 王聪;三自由度直升机模型的控制方法研究[D];西华大学;2010年
6 霍电辉;新型三自由度动感模拟平台的研发[D];太原科技大学;2013年
7 佟颖;三自由度机械臂的动态特性研究[D];东北大学;2009年
8 周建美;基于虚拟样机技术的高速汽车侧风稳定性研究[D];武汉理工大学;2009年
9 董如意;基于三自由度直升机系统的控制算法研究[D];中北大学;2010年
10 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026