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机械手动力分析

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机械手动力分析

CarlD.CraneⅢ等著

机械手是通过接头相互作用的可动连接链,其一端固定在基座上,另一端的手或受动器可以在空间自由活动。本书开始介绍了文章主题—机械手,接着详细地描述了连续机械手的正向和反向分析,从常见的工业机器人设计(相对简单的几何学)到非常复杂的连续连接情况,大部分内容适用于广泛机械手操纵器的几何闭型解,特色在于对6RP、7R机理的详细分析。

在正向分析中,给定可变的连接角和描述机械手几何结构的常数,目的是确定受动器的位置,问题相对简单,存在唯一解。反向分析由于存在多解而相对复杂,受动器的理想位置是精确确定的,目的是确定所有的特定位置的连接变量。常用的反向分析方法是迭代技术,通过求一些确定的误差函数最小值完成多维有哪些信誉好的足球投注网站,通常的误差函数中有一项是现行联合参数受动器位置和理想受动器位置距离的平方,另一项通常是受动器角度差的函数。使用迭代技术将出现两个问题,只有一组联合变量被计算和不能保证一组临近的受动器位置的迭代解产生相同的机械结构。

本书的重点内容是解决反向分析问题的闭型解。在该方法中,希望通过一个联合变量的半角正切的多项式得到所有可能的确定机械手受动器位置的联合参数。普遍认为对角度大于4度的多项式有必要进行迭代求解,其余参数继续用合适的回路方程求解,这是与多维有哪些信誉好的足球投注网站不同的。各章内容:1.引言;2.首先对位置和方向进行定义,以及连接到每个刚体的坐标系,然后得到了不同坐标系下的坐标变换;3.定义了连接和不同连接接头的类型,连接到连续机械手的坐标系和坐标变化;4.讨论了正向分析,利用第3章的坐标变换,将最后的连接,受动器上的坐标系与基础的坐标系联系起来;5.列出了反向分析的详细问题描述,首先讨论了迭代求解技术,接着通过在机械手的自由端增加一个虚拟的连接建立得到闭型解的构架,虚拟连接的作用是将自由端连接到基础并且有效的将开式的连续机械手转化到闭路空间传动机构;6.介绍了球形闭路构造,功能相当的球形结构和实际空间机械手的角度是相等的。回路闭合后,当一个连接角已知时,反向分析问题转化成求解闭路机构的连接角问题,当闭路机构自由度为1时,问题可解;7-10.角度值也能确定期望的受动器位置和角度;11.提出了具有特殊几何尺寸的6R机械手实用反向分析,即能够直接分析而不是简化通常的7R分析,给出了5个例子,将第5-10章的方法应用到实际机械手中。使读者能理解正向和反向分析法,机器人控制所要求的第一步。12.提出的4元数可以作为第2章坐标变化的补充,针对目前许多出版文献中关于4元数的应用,本章内容为4元数的基础知识以帮助理解文献,然后介绍了Brand(1947年)后的成就,Altmann发表的旋转算子必威体育精装版的最先进的内容。

本书是在佛罗里达大学机器人几何结构的研究生教学课程基础上形成的,对机器人技术领域的研究生和工程师非常有用。

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-全文完-