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双连杆机械臂的动力学建模摘要：双连杆机械臂是机器人领域中最常见的机械臂之一，它由多个连接杆组成，具有较大的自由度和灵活性。
在机器人控制中，正确的动力学建模是实现精准控制的基础。
本文针对双连杆机械臂的动力学建模进行了研究和探讨，旨在为机器人控制领域的研究和实践提供指导和参考。
关键词：机械臂；双连杆；动力学建模；运动学分析；控制策略正文：1. 引言双连杆机械臂是一种常见的机械臂，其结构简单，功能强大。
在工业生产、医疗、服务机器人等领域中得到了广泛应用。
正确的动力学建模是实现机械臂精准控制的基础。
本文将通过运动学分析，建立双连杆机械臂的动力学模型，并探讨一些基本的控制策略。
2. 双连杆机械臂的运动学分析在运动学分析中，我们需要定义机械臂各关节角度的坐标系，即本体坐标系与工具坐标系。
本体坐标系是以机械臂基座为原点建立的，每个杆体的坐标系通过其所在关节的转动自由度与上一个杆体的坐标系相连，工具坐标系则是机械臂末端执行器的坐标系。
在建立好坐标系后，可以通过旋转矩阵和变换矩阵计算出各坐标系相对位置和角度，从而得出机械臂各关节的运动学参数。
3. 双连杆机械臂的动力学建模机械臂的动力学模型是描述机器人运动规律的数学模型，可以帮助我们预测机械臂在一定条件下的运动情况。
在动力学建模中，我们需要确定机械臂的运动学参数与动力学参数。
运动学参数是机械臂各关节的坐标系之间的相对位置和角度，动力学参数则是各关节的质量、惯性和阻力等物理参数。
4. 双连杆机械臂的控制策略机械臂的控制策略主要包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指根据机械臂的运动规划，提前设置机械臂的控制器参数以实现所需运动。
闭环控制则是在机械臂运动的过程中，通过传感器反馈实时位置、速度和加速度等信息，及时调整机械臂的运动轨迹和动力输出。
常用的控制算法包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
结论：本文针对双连杆机械臂的动力学建模进行了研究和探讨，并介绍了机械臂运动学分析和一些基本控制策略。
《微动三指串并联机械手指的研究》篇一一、引言随着科技的进步和工业自动化的发展，机器人技术已经广泛应用于各个领域。
其中，机械手指作为机器人系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到机器人的操作能力和工作效率。
微动三指串并联机械手指作为一种新型的机械手指，具有高精度、高灵活性和高适应性的特点，因此受到了广泛的关注。
本文旨在研究微动三指串并联机械手指的原理、设计、制造及其应用，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、微动三指串并联机械手指的原理微动三指串并联机械手指是一种基于串并联机构的机械手指。
其基本原理是通过串联和并联机构的组合，实现手指的灵活运动。
具体而言，该机械手指由三个指节组成，每个指节之间通过关节相连，通过驱动装置驱动关节的转动，实现手指的弯曲和伸展。
同时，通过串并联机构的协调作用，使得手指在运动过程中具有较高的灵活性和适应性。
三、微动三指串并联机械手指的设计与制造微动三指串并联机械手指的设计需要考虑多个因素，包括手指的运动范围、精度、负载能力、结构稳定性等。
在设计中，需要采用先进的CAD软件进行建模和仿真，以确保设计的合理性和可行性。
制造过程中，需要采用高精度的加工设备和工艺，确保各个零部件的加工精度和装配质量。
同时，还需要采用先进的控制技术，实现对手指的精确控制。
四、微动三指串并联机械手指的应用微动三指串并联机械手指具有广泛的应用前景。
首先，它可以应用于工业自动化领域，协助机器人完成各种复杂的操作任务。
其次，它可以应用于医疗康复领域，帮助患者进行康复训练和辅助治疗。
此外，它还可以应用于军事、航空航天等领域，为相关领域的发展提供支持。
五、实验与分析为了验证微动三指串并联机械手指的性能，我们进行了多组实验。
实验结果表明，该机械手指具有较高的运动精度和灵活性，能够完成各种复杂的操作任务。
同时，该机械手指还具有较高的负载能力和结构稳定性，能够适应各种复杂的工作环境。
与传统的机械手指相比，微动三指串并联机械手指具有明显的优势。
一种机械臂运动学研究及3D仿真平台构建作者：李宪华张雷刚张军于清波来源：《安徽理工大学学报·自然科学版》2014年第03期摘要：针对川崎机械臂FS03N的构型特点，提出了一种逆运动学的求解方法。
采用DH 法建立了机械臂的连杆坐标系，得到正运动学方程，通过变量分离将机械臂姿态采用欧拉角表示，得到了机械臂位姿的一组广义坐标。
通过对FS03N的构型分析，采用几何法与反变换法相结合的方法，以解的组合关系为基础，得到了机械臂的8组封闭解。
建立了基于Matlab的机械臂算法验证与3D仿真运动平台，验证了逆运动学解算的正确性，为机械臂的轨迹与路径规划提供了前提条件。
关键词：机械臂；逆运动学；组合关系；封闭解；仿真验证中图分类号：TD241；TD391 文献标志码：A 文章编号：1672-1098（2014）03-0039-06机械臂运动学是机器人研究领域的基础课题，包括正运动学与逆运动学。
正运动是指在已知机械臂各关节角度的情况下，求取末端执行器位于基础坐标系下的位姿；而逆运动学则是指在已知末端执行器位于基坐系下的位姿情况下，求取机械臂的各关节角度值。
对于具有串联结构的机械臂，正运学求解相对容易，而对于逆运动学求解，由于机械臂的结构不同，其求解的复杂程度也不相同。
从工程的应用角度出发，逆运动学求解更为重要。
上世纪80年代，Paul等采用的解析法对机械臂运动学进行求解，对于后来的运动学逆解问题具有指导性意义[1]。
Primrose首次证明一般6自由度机械臂最多具有16组逆解[2]。
Regnier等采于迭代法，能够计算出多种结构六自由度手臂的逆解[3]。
于艳秋等采用有理数的方法求解了一般6自由度机器人手臂逆运动学问题，虽然保证了解的精度，但是却难以解决实时实现问题[4]。
朱世强课题组从算法的实时性角度出发，采用矩阵分解和向量内积的方法，对课题组研制的钱江一号机械臂逆解进行了研究[5-6]。
钱东海等基于旋量理论建立机械臂运动学模型，利用消元理论和Paden-Kahan子问题相结合的方法，提出了一种机械臂的逆运动学算法[7]。
串联多关节机械臂设计与分析随着工业自动化的快速发展，串联多关节机械臂在工业生产、医疗康复以及航空航天等领域的应用越来越广泛。
本文旨在探讨串联多关节机械臂的设计与分析，重点讨论其设计理论、系统分析以及应用实践等方面。
在设计串联多关节机械臂时，需要考虑到机械臂的构成、工作原理以及控制策略。
通常情况下，串联多关节机械臂由多个关节连接而成，每个关节包含一个电机和一个减速器。
电机负责产生力量，使关节发生旋转，而减速器则降低电机的转速，从而增加关节的扭矩。
通过控制各个关节电机的运动，可以实现机械臂的多种姿态和动作。
在对串联多关节机械臂进行系统分析时，需要考虑其动力学分析、控制系统设计以及性能评估等方面。
动力学分析是研究机械臂运动规律的关键，通过建立动力学模型，可以对机械臂的运动姿态进行准确的预测和控制。
控制系统设计是实现机械臂精确动作的核心，需要基于计算机控制技术和传感器技术设计一个稳定的控制系统，使机械臂可以准确地执行预定动作。
性能评估是对机械臂设计和使用的关键指标，需要通过实验测试来评估机械臂的性能，包括运动精度、速度、承载能力等。
在应用实践中，串联多关节机械臂已经取得了广泛的应用效果和优势。
在工业生产中，串联多关节机械臂可以替代人工完成危险、繁重或精密的工作，提高生产效率和产品质量。
在医疗康复领域，串联多关节机械臂可以辅助病人进行肢体康复训练，帮助他们更好地恢复肢体功能。
在航空航天领域，串联多关节机械臂可以协助宇航员进行空间作业，完成各种复杂任务。
总结起来，串联多关节机械臂的设计与分析具有重要的意义和广泛的应用价值。
未来随着技术的不断发展，串联多关节机械臂的研究将更加深入，其应用领域也将更加广泛。
相信在不久的将来，我们会看到更加精巧、智能、高效的串联多关节机械臂为人类的生产、生活和工作带来更多的便利和效益。
随着空间技术的不断发展，空间机械臂作为一种重要的空间装备，在空间任务中发挥着越来越重要的作用。
空间机械臂通常由一系列关节连接，每个关节都具备一定程度的自由度和运动范围。
《微动三指串并联机械手指的研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，机器人技术逐渐从传统领域拓展到更多前沿领域。
其中，机器人手的研发，尤其是具有灵活操作能力的机械手指，是机器人技术的重要一环。
本文旨在探讨一种新型的机械手指——微动三指串并联机械手指的研究。
这种机械手指具有结构简单、操作灵活、适应性强等特点，为机器人手的研究与应用提供了新的可能性。
二、微动三指串并联机械手指的结构与设计微动三指串并联机械手指主要由三个串并联的指节组成，每个指节均采用微型电机驱动，实现指节的弯曲与伸展。
其中，基座指节固定在机器人手上，中间指节与末端指节通过关节相连，形成串并联结构。
这种结构使得机械手指具有更好的灵活性与操作精度。
在设计过程中，我们充分考虑了机械手指的驱动方式、材料选择、结构优化等因素。
采用微型电机作为驱动源，保证了机械手指的微动性能；选用轻质高强度的材料，降低了机械手指的重量与能耗；优化了指节的关节结构，提高了机械手指的运动灵活性。
三、微动三指串并联机械手指的运动学与动力学分析运动学分析主要研究机械手指的运动规律与几何关系。
通过对微动三指串并联机械手指的运动学分析，我们可以了解其运动范围、速度与加速度等运动特性。
在此基础上，我们可以进一步分析机械手指的动力学特性，包括驱动力、负载能力、运动稳定性等。
这些分析为机械手指的优化设计与实际应用提供了重要依据。
四、微动三指串并联机械手指的应用研究微动三指串并联机械手指具有广泛的应用前景。
在工业领域，它可以应用于精密装配、零件抓取等任务；在医疗康复领域，它可以辅助患者进行康复训练，提高患者的生活质量；在服务机器人领域，它可以为机器人提供更自然、更灵活的操作方式。
此外，微动三指串并联机械手指还可以与其他机器人技术相结合，如视觉系统、力觉系统等，提高机器人的智能水平与操作能力。
五、实验与结果分析为了验证微动三指串并联机械手指的性能与实用性，我们进行了大量的实验。
实验结果表明，该机械手指具有较高的运动精度与操作灵活性，能够完成各种复杂的操作任务。
本科毕业设计（论文）六自由度大臂机器人2015年 6 月六自由度大臂机器人摘要六自由度大臂机器人采用夹持机构进行设计.夹持机构具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点可以作为航天上的对接器、航海上的潜艇救援对接器；工业上可以作为大件的装配机器人、精密操作的微动器；可以在汽车总装线上自动安装车轮部件；另外，医用机器人，天文望远镜等都利用了并联技术。
本文夹持机构的研究方向：（1）六自由度大臂机器人组成原理的研究研究夹持机构自由度计算、运动副类型、支铰类型以及运动学分析、建模与仿真等问题。
（2）六自由度大臂机器人运动空间的研究（3）六自由度大臂机器人结构设计的研究夹持机构的结构设计包括很多内容，如机构的总体布局、安全机构设计。
由于本人水平有限，文中的错误和不足在所难免，恳请各位老师给予批评和指正。
关键词：机械手；虚拟样机；夹持机构Six Degrees of Freedom Robot ArmAbstractSix degrees of freedom robot arm with clamping mechanism design. The clamping mechanism has high rigidity, strong bearing capacity, small error, high precision, load / weight ratio, good dynamic performance, easy control and a series of advantages can be used as a submarine rescue docking docking, space navigation on the industry; as for micro robot assembly, large precision operation; can automatically install the wheel parts in the automobile assembly line; in addition, medical robots, astronomical telescope using parallel technology etc..The research direction of clip holding mechanism:(1) on the principle of six degrees of freedom robot armStudy on the clamping mechanism, the calculation of degree of freedom motion type, hinge type and kinematics analysis, modeling and simulation etc..(2) six degrees of freedom robot arm motion space(3) study the structure design of the robot arm with six degrees of freedomThe structure design of clip holding mechanism includes a lot of contents, such as the design of the overall layout, mechanism of safety mechanism. Because of my limited ability, mistakes and shortcomings in this paper and ask teachers to give the criticism and correction.Key words：manipulator; virtual prototype; clamping mechanism目录1 前言 (1)1.1 课题研究背景意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)2 六自由度大臂机器人的结构及工作原理 (6)2.1 并联运动机构概述 (6)2.2 机械手总体结构原理 (7)2.3六自由度大臂机器人的总体结构 (8)2.4 控制系统结构及工作原理 (9)2.5 夹持机构工作空间的分析 (10)2.6三维空间分析原理 (12)2.7 臂部结构设计的基本要求 (16)3 六自由度大臂机器人主要部件的设计 (19)3.1 电动机选型 (19)3.2电机的分类 (19)3.3选择步进电机的计算 (20)3.4传动结构形式的选择 (23)3.5 轴承的寿命校核 (25)3.6 手爪夹持器结构设计与校核 (27)3.6.1手爪夹持器种类 (27)3.6.2夹持器设计计算 (28)3.7 夹持装置气缸设计计算 (29)3.7.1 初步确系统压力 (29)3.7.2气缸计算 (30)3.7.3 活塞杆的计算校核 (32)3.7.4 气缸工作行程的确定 (33)3.7.5 活塞的设计 (33)3.7.6 导向套的设计与计算 (33)3.7.7 端盖和缸底的计算校核 (34)3.7.8 缸体长度的确定 (35)3.7.9 缓冲装置的设计 (35)3.8 气压元件选取及工作原理 (35)3.8.1 气源装置 (36)3.8.2 执行元件 (36)3.8.3 控制元件 (37)3.8.4 辅助元件 (38)3.8.5 真空发生器 (39)4 夹持机构机夹持机构空间分析 (40)4.1夹持机构夹持机构机的运动学约束 (40)4.1.1 连杆杆长约束 (40)4.1.2 运动副转角约束 (40)4.1.3 连杆杆间干涉 (41)4.2 确定夹持机构空间的基本方法 (41)总结 (43)参考文献 (44)致谢 (45)1 前言1.1 课题研究背景意义并联机器人与已经用的很好、很广泛的串联机器人相比往往使人感到它并不适合用作机器人，它没有那么大的活动空间，它活动上平台远远不如串联机器人手部来得灵活。
2024年第48卷第4期Journal of Mechanical Transmission一种3自由度并联抛磨机械臂的运动学分析包新棉1王学雷2张伟涛1王禄1赵栋杰1（1 聊城大学机械与汽车工程学院，山东聊城252000）（2 北京电子科技职业学院汽车工程学院，北京100176）摘要针对百叶窗叶片的仿形抛磨要求，研究了一种可为末端执行器提供X向、Y向的移动和Z 向转动的3自由度并联机械臂。
为了验证机械臂的运动学性能，首先，描述了其机构特征，并基于螺旋理论进行了机构自由度分析；其次，基于闭环矢量法构建了机构运动学方程，对其进行了位置正、逆解分析，并通过具体算例对分析结果进行了初步验证；最后，构建了机构的数值仿真模型和虚拟样机模型，进行了位置、速度的逆运动学仿真分析。
仿真结果表明，两种模型的分析结果一致，逆解理论分析结果可信；机械臂各支链可协调运动，运动过程平稳，位移、速度曲线平滑、无突变，可为后续机械臂的尺寸优化和运动控制提供依据。
关键词并联机械臂螺旋理论运动学虚拟样机Kinematic Analysis of a 3-DOF Parallel Polishing ManipulatorBao Xinmian1Wang Xuelei2Zhang Weitao1Wang Lu1Zhao Dongjie1(1 School of Mechanical & Automotive Engineering, Liaocheng University, Liaocheng 252000, China)(2 School of Automotive Engineering, Beijing Polytechnic, Beijing 100176, China)Abstract A 3-DOF parallel manipulator with X, Y movement and Z rotation for the end-effector is stud⁃ied in order to meet the requirements of copying and polishing of louver blades. In order to verify the kinematic performance of the manipulator, firstly, the mechanism characteristics are described, and the degree of freedom of the mechanism is analyzed based on the spiral theory. Secondly, the kinematics equations of the mechanism are constructed based on the closed-loop vector method, the forward and inverse position solutions are analyzed, and the analysis results are preliminarily verified by concrete examples. Finally, the numerical simulation model and virtual prototype model of the mechanism are constructed, and the inverse kinematics simulation analysis of the position and velocity is carried out. The simulation results show that the analysis results of the two models are consistent, and the result of inverse solution is reliable. The arm chain can coordinate the movement, the movement process is smooth, and the displacement and velocity curves are smooth and without mutation, and can provide a basis for the size optimization and motion control of the manipulator.Key words Parallel manipulator Spiral theory Kinematics Virtual prototype0 引言百叶窗具有良好的通风换气、防热降温功能，广泛应用于民居、大型厂房等场所。
3DOF串并混联上肢康复机器人的运动学及工作空间分析孟令潮;崔冰艳【摘要】针对上肢受损患者的康复,优化出一款三自由度串并混联上肢康复机器人,使用D-H法建立坐标系,对上肢康复机器人进行正、逆运动学分析和雅克比矩阵的求解,并建立上肢康复机器人末端位姿矩阵,利用蒙特卡洛法对上肢康复机器人工作空间进行研究,使用MAT-LAB软件进行仿真绘制出上肢康复机器人在工作空间的点阵图,比较分析上肢康复机器人工作空间和目标空间的关系,提出上肢康复机器人使用的优化方案.【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】8页(P83-90)【关键词】上肢康复机器人;串并混联;蒙特卡洛法;工作空间【作者】孟令潮;崔冰艳【作者单位】华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063210;华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063210【正文语种】中文【中图分类】TP242.3随着经济的快速发展，交通工具数量也在迅速增加，因交通事故造成的上肢损伤人数也在不断增加，许多学者致力于研究和开发康复、治疗和服务于他们的自动化产品[1]。
对于康复机器人的研究可以追溯到上世纪60年代，美国和日本的研究员就先行开始了康复机器人的研究[2]。
上肢康复机器人是指专门用于恢复受损神经组织的康复训练机器人[3,4]，主要由肩关节、肘关节和手爪构成。
该项目设计的肩关节是正交5R并联机构，能够使机构的转动中心与肩关节的转动中心具有很好的重合性和对中性，5R并联机构串联一个转动副实现三自由度3个方向的转动，此机构具有结构紧凑、稳定性好的特点[5]，这就要求上肢康复机器人要有合理的结构和设计，当上肢康复机器人在康复训练时，为了使上肢康复机器人能够准确地达到目标点，需要计算出上肢康复机器人在训练期间能够达到的工作空间与目标空间[6]，这对上肢康复机器人的使用和优化具有重要的意义。
为了满足受伤患者康复训练的要求，必须使5R并联机构的转动中心与串联机构的转动中心相重合，避免二次损伤。
