六自由度装校机器人雅可比矩阵的建立及奇异性分析

中国机械工程 ›› 2012, Vol. 23 ›› Issue (10): 1165-1169,1174.

六自由度装校机器人雅可比矩阵的建立及奇异性分析

李诚1;谢志江1;倪卫2;刘楠2

1.重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,400044
2.中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳,621900

出版日期:2012-05-25 发布日期:2012-05-30
基金资助:
国家科技重大专项(RCLF-GL-HT-T01.2.0 (2005)110)
National Science and Technology Major Project ( No. RCLF-GL-HT-T01.2.0 (2005)110)

Establishment of Jacobian Matrix and Singularity Analysis of a 6-DOF Installing-calibrating Robot

Li Cheng1;Xie Zhijiang1;Ni Wei2;Liu Nan2

1.State Key Laboratory of Mechanical Transmission,Chongqing University,Chongqing,400044
2.Research Center of Laser Fusion,China Academy of Engineering Physics,Mianyang,Sichuan,621900

Online:2012-05-25 Published:2012-05-30
Supported by:
National Science and Technology Major Project ( No. RCLF-GL-HT-T01.2.0 (2005)110)

摘要/Abstract

摘要：

针对六自由度装校机器人,通过D-H法建立了各连杆的参考坐标系,给出了装校机器人各连杆与末端执行器的位姿关系，并推导出装校机器人的运动学正解方程。采用微分变换法求得机器人雅可比矩阵并对装校机器人进行了奇异性分析,为装校机器人在实际装校作业环境中的轨迹规划及实时控制提供了理论基础和重要数据。


关键词: 装校机器人, 末端执行器, 雅可比矩阵, 奇异性

Abstract:

Aimed at a 6-DOF installing-calibrating robot,coordinate systems of joints were set up and D-H parameters were obtained by using D-H methods.Then the positions of its moving elements and end-effectors with their relationship were presented and the forward kinematic solution were derived.A Jacobian matrix of the installing-calibrating robot was established based on differential methods.And singular values of the Jacobian matrix and the condition numbers of installing-calibrating robot were analyzed.It provides the theoretical basis and important data for the robot trajectory planning and online real-time calculation under actually working environments.

Key words: installing-calibrating robot, end-effector, Jacobian matrix, singularity

中图分类号:

TP242.3
TH11

李诚1, 谢志江1, 倪卫2, 刘楠2. 六自由度装校机器人雅可比矩阵的建立及奇异性分析[J]. 中国机械工程, 2012, 23(10): 1165-1169,1174.

LI Cheng-1, XIE Zhi-Jiang-1, NI Wei-2, LIU Nan-2. Establishment of Jacobian Matrix and Singularity Analysis of a 6-DOF Installing-calibrating Robot[J]. China Mechanical Engineering, 2012, 23(10): 1165-1169,1174.

[1]	金洁, 田威, 李波. [装配技术]一种自动钻铆末端执行器的设计[J]. 中国机械工程, 2020, 31(13): 1555-1561.
[2]	胡波, 宋春晓, 张庆玲, 于晶晶, . 2(2-UPR+SPR)串并联机构雅可比矩阵的建立[J]. 中国机械工程, 2015, 26(7): 853-858.
[3]	朱大昌, 宋马军. 基于多目标拓扑优化的全柔顺并联机构构型固有振动频率研究[J]. 中国机械工程, 2015, 26(13): 1794-1801.
[4]	常定勇;方跃法. 多输出3D打印冗余并联机器人的设计与分析[J]. 中国机械工程, 2015, 26(12): 1595-1602.
[5]	方喜峰, 张思崇, 许钦桓, 汪通悦, 刘远伟, 陈小岗. 交叉杆并联机床结构参数优化[J]. 中国机械工程, 2015, 26(1): 37-43.
[6]	陈剑雄, 林述温. 基于微分变换的多轴数控机床几何误差解耦研究[J]. 中国机械工程, 2014, 25(17): 2290-2294.
[7]	谭益松1;任立敏2;张海波1. 空间站用大型末端执行器研究进展综述[J]. 中国机械工程, 2014, 25(13): 1838-1845.
[8]	韩莹莹, 袁茹, 郑钰祺. 环状可展机构运动学分析方法及应用研究[J]. 中国机械工程, 2013, 24(09): 1142-1145.
[9]	李彬1, 2, 黄田1, 张利敏1, 赵新华2. 一种新型五自由度混联机械手的概念设计及尺度综合 [J]. 中国机械工程, 2011, 22(16): 1900-1905.
[10]	刘云平, 吴洪涛. 基于旋量递推的自由漂浮树形空间机器人雅可比矩阵推导 [J]. 中国机械工程, 2010, 21(11): 1275-1277,1347.
[11]	李秦川;陈欢欢;李昳;胡旭东;. 3-PC(RR)N球面三自由度并联机构的运动学分析[J]. J4, 2009, 20(11): 0-1385.
[12]	张彦斌;;吴鑫;刘宏昭;张明洪;;. 一种新型3-CRP移动并联机构的设计和运动分析[J]. J4, 2008, 19(4): 0-465.
[13]	张彦斌;;吴鑫;刘宏昭;张明洪;. 无奇异完全各向同性2T1R型并联机构的结构综合[J]. J4, 2008, 19(3): 277-281.
[14]	付清山;张志胜;史金飞;. 一种采用L-M方法的无标定视觉伺服控制方法[J]. J4, 2008, 19(21): 0-2645.
[15]	李秦川;陈巧红;胡旭东;武传宇;. 对称五自由度3R2T并联机构的雅可比分析[J]. J4, 2008, 19(14): 0-1668.