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D-H坐标修正的工业机械手逆运动学研究
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作者 孙伏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期37-42,共6页
针对某6R机械手构型的逆运动学解析解求解难题,提出了一种D-H坐标修正方法,可快速求出逆解,研究了连续轨迹控制中的轨迹规划问题。以IRB2600机械手为例,首先建立标准D-H坐标,绘制工作空间,确认各关节转角范围,进行机械手运动学分析,然... 针对某6R机械手构型的逆运动学解析解求解难题,提出了一种D-H坐标修正方法,可快速求出逆解,研究了连续轨迹控制中的轨迹规划问题。以IRB2600机械手为例,首先建立标准D-H坐标,绘制工作空间,确认各关节转角范围,进行机械手运动学分析,然后提出D-H坐标修正方法,结合欧拉角选择机械手初始位置,进行逆运动学分析,导出逆解解析式,并建立唯一解的优化模型。在轨迹规划实例中,分析轨迹任务的可达性,在直角空间增加路径点,应用逆解解析式将路径点转化为关节角位移,雅可比逆矩阵将速度转化为关节转速,以三次多项式实现轨迹规划。最后采用Robotics Toolbox对轨迹规划结果进行仿真,通过轨迹验证和误差分析,验证了轨迹规划的合理性。研究对机械手的轨迹规划,特别是逆运动学求解具有借鉴意义。 展开更多
关键词 逆运动学 d-h坐标 修正 欧拉角 轨迹规划
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工业机器人的D-H建模与仿真分析
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作者 赵忠玉 陆兴旺 张婧娴 《机电工程技术》 2025年第8期139-142,163,共5页
D-H参数不仅是描述机器人结构和运动的有效工具,还是实现精确控制和路径规划的重要手段。基于D-H建模方法对工业机器人进行建模,并利用仿真技术进行分析,为工业机器人的设计与应用提供了理论支持,通过构建数学模型,深入了解和研究D-H参... D-H参数不仅是描述机器人结构和运动的有效工具,还是实现精确控制和路径规划的重要手段。基于D-H建模方法对工业机器人进行建模,并利用仿真技术进行分析,为工业机器人的设计与应用提供了理论支持,通过构建数学模型,深入了解和研究D-H参数,对每轴关节建立三维坐标,确定连杆长度、连杆间夹角、关节长度和关节间夹角参数之间的几何关系,描述机器人臂的结构和运动轨迹,再根据工业机器人的运动学原理对机器人的运动学和动力学特性进行了研究,分析了机器人的控制策略和运动规划方法,对其运动学和动力学特性进行了仿真实验。仿真分析结果表明,该建模方法能够准确描述机器人的运动轨迹和姿态变化,为机器人系统的控制和优化提供了重要参考。通过D-H建模和仿真分析,优化了工业机器人的运动设计和控制方案,提高了工业机器人的运动精度和效率。 展开更多
关键词 工业机器人 d-h建模 仿真分析 运动轨迹
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基于D-H规则的双臂协作工作空间位置动态精度优化 被引量:1
3
作者 王熙杰 《石河子科技》 2025年第3期6-7,共2页
为了提高服务机器人机械臂在抓取物品交接时对多种控制状态的适应能力,设计了一种基于DH规则的双臂协作工作空间位置动态精度控制方法。各个运动副的轨迹获得末端控制部件的轨迹集合,形成服务机器人双臂的工作空间。研究结果表明:为各... 为了提高服务机器人机械臂在抓取物品交接时对多种控制状态的适应能力,设计了一种基于DH规则的双臂协作工作空间位置动态精度控制方法。各个运动副的轨迹获得末端控制部件的轨迹集合,形成服务机器人双臂的工作空间。研究结果表明:为各部件设定了最小间距,确保两个手臂间不发生动作碰撞的情况下,使两臂间形成协调控制的效果。本研究有助于提高双臂协作动作效率,为后续的参数优化奠定一定的理论基础。 展开更多
关键词 双臂协作 工空间位置 d-h规则 动态精度
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基于D-H坐标系的六自由度机械臂运动学建模与分析 被引量:1
4
作者 邵福 《上海第二工业大学学报》 2025年第1期45-50,共6页
机械臂的运动学建模是工业机器人的重要研究内容,运动学建模结果与工业机器人能否完成指定任务密切相关。以典型的关节型六自由度机械臂为研究对象,根据D-H坐标系建立机械臂的正运动学模型,并利用矩阵元素对应关系求解逆运动学模型的解... 机械臂的运动学建模是工业机器人的重要研究内容,运动学建模结果与工业机器人能否完成指定任务密切相关。以典型的关节型六自由度机械臂为研究对象,根据D-H坐标系建立机械臂的正运动学模型,并利用矩阵元素对应关系求解逆运动学模型的解析解。正逆运动学模型确定的机械臂末端位姿与关节变量间的函数关系可以用于机械臂的工作空间预测、路径规划、运动控制和结构设计等应用中。 展开更多
关键词 六自由度机械臂 运动学模型 d-h坐标系 运动控制
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基于D-H门座式起重机自动化运动学分析
5
作者 高玉军 李松 +3 位作者 褚衍刚 段胜健 徐鑫 刘明 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期596-600,605,共6页
为解决门机作业司机工作强度大、工人技术要求高等问题,在介绍门机的工作原理的情况下,使用D-H法建立了门机机械结构的运动学方程,并利用正运动学对方程进行了求解;通过Matlab软件中的Robotics Toolbox工具包建立了运动学仿真模型,并通... 为解决门机作业司机工作强度大、工人技术要求高等问题,在介绍门机的工作原理的情况下,使用D-H法建立了门机机械结构的运动学方程,并利用正运动学对方程进行了求解;通过Matlab软件中的Robotics Toolbox工具包建立了运动学仿真模型,并通过对末端轨迹求解,验证了运行学方程和模型的正确性,得到了模型各关节位移、速度、加速度的曲线仿真曲线,整个模型运动曲线连续平稳,具有较高的稳定性,符合工作实际;以门座式起重机为基础进行门机位置控制实验,提出了一种数值定位方式,结合提出的运动学方程实现了精确定位,为门机自动化作业提供了借鉴。 展开更多
关键词 门座式起重机 d-h MATLAB 定位控制
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D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进 被引量:39
6
作者 郭发勇 梅涛 赵江海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期2710-2714,共5页
广泛使用的标准D-H法允许坐标系建立在轴线的延长线上,会导致不能针对所有关节连杆进行建模、建立的机器人模型与实体不一致,以及无法进行局部关节位置分析等问题。为了得到统一、直观、准确的模型建立方法,提出了一种统一的实体建模方... 广泛使用的标准D-H法允许坐标系建立在轴线的延长线上,会导致不能针对所有关节连杆进行建模、建立的机器人模型与实体不一致,以及无法进行局部关节位置分析等问题。为了得到统一、直观、准确的模型建立方法,提出了一种统一的实体建模方法——坐标系固定在实体上的D-H表示法(简称CFDH法)。说明了CFDH法坐标系建立的方法、参数获取过程。以一个六自由度机械臂作为仿真对象,分别用D-H法和CFDH法对其进行建模,然后采用Newton-Raphson求逆解,比较两者计算复杂度并对两种建模方法进行整体对比。仿真和实验结果表明,CFDH法满足机器人运动学建模的需求,解决了D-H法存在的问题。 展开更多
关键词 改进d-h 坐标系固定的d-h 运动学 机器人建模
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基于D-H矩阵的球面5R并联机构误差建模及灵敏度分析 被引量:16
7
作者 李永泉 张立杰 +1 位作者 郭志民 郭菲 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1470-1474,共5页
以D-H变换矩阵为建模工具,采用环路增量法,建立了包含杆件D-H参数的球面5R并联机构的误差模型,该模型不仅考虑了机构的结构参数误差,还考虑了由于加工和装配等原因出现的各转动副轴线和球心之间的偏差,使得误差模型更接近于工程实际;根... 以D-H变换矩阵为建模工具,采用环路增量法,建立了包含杆件D-H参数的球面5R并联机构的误差模型,该模型不仅考虑了机构的结构参数误差,还考虑了由于加工和装配等原因出现的各转动副轴线和球心之间的偏差,使得误差模型更接近于工程实际;根据误差模型进一步计算得到了各从动件运动参数误差以及轴向间隙量的显式函数关系;最后对该机构进行灵敏度分析,研究了各几何误差源对该机构末端执行器位姿误差的影响程度。研究结果为该机构样机的标定、运动学补偿及应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 2-DOF 球面机构 误差模型 d-h变换矩阵
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通用和修正D-H法在运动学建模中的应用分析 被引量:10
8
作者 吕永军 刘峰 +1 位作者 郑飂默 孙一兰 《计算机系统应用》 2016年第5期197-202,共6页
通用D-H法在机器人运动学标准建模中虽然已被广泛研究和应用,但其存在一个根本缺陷就是,对于两个相邻的平行关节,通用D-H法得到的齐次变换矩阵将是一个奇异矩阵,不能得到正确的模型,这样便无法对这部分关节运动进行正确的运动分析.而修... 通用D-H法在机器人运动学标准建模中虽然已被广泛研究和应用,但其存在一个根本缺陷就是,对于两个相邻的平行关节,通用D-H法得到的齐次变换矩阵将是一个奇异矩阵,不能得到正确的模型,这样便无法对这部分关节运动进行正确的运动分析.而修正的D-H法是正对通用D-H所存在的缺陷进行了改进,保证了模型准确性.本文研究了通用的运动学建模方法 D-H法和该方法的应用缺陷,以及修正的D-H法对通用D-H法存在的缺陷进行的改进,并对修正的D-H法在自由度串联机器人正逆运动学中建立模型的正确性进行了验证. 展开更多
关键词 模型 d-h 修正d-h 运动学
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基于偏差有向图和D-H方法的产品装配精度预测技术 被引量:22
9
作者 刘伟东 宁汝新 +1 位作者 刘检华 蒋科 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期125-140,共16页
装配精度预测对于产品装配精度保证具有重要意义。综合产品偏差源和偏差统一模型表达,提出偏差的旋量映射方法;在零件配合、双配合偏差传递分析的基础上,给出装配偏差有向图(Directed deviation graph,DDG)模型,并提出产品装配偏差有向... 装配精度预测对于产品装配精度保证具有重要意义。综合产品偏差源和偏差统一模型表达,提出偏差的旋量映射方法;在零件配合、双配合偏差传递分析的基础上,给出装配偏差有向图(Directed deviation graph,DDG)模型,并提出产品装配偏差有向图的构建流程。基于DDG模型,进一步研究用于装配精度累积的最小偏差路及其Dijkstra求解算法。在最小偏差路基础上,针对一维线性方向的装配精度预测,给出刚性零件装配偏差统计量的求解方法;针对多维空间方向的装配精度预测,提出借鉴并联机器人末端位姿计算的D-H(Denavit-hartenberg,D-H)方法,进行刚性零件装配偏差统计量的求解流程。基于装配偏差统计量,进一步给出产品装配精度评价指标,以及产品装配精度预测方法。以某产品的装配为例,介绍装配偏差统计量的求解及其装配精度预测过程。 展开更多
关键词 装配精度预测 偏差有向图 最小偏差路 d-h 装配偏差统计量
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基于D-H法的串联机械手臂工作空间分析 被引量:28
10
作者 李瑞霞 李粉霞 +1 位作者 杨洁明 周晋阳 《机床与液压》 北大核心 2015年第21期70-73,152,共5页
以六自由度串联机械手臂为研究对象,对机械手臂的基本结构进行简化,基于D-H法,建立机器人手臂的连体坐标系,进而得到该机构的运动学正解模型;采用蒙特卡洛法对其工作空间进行了初步研究,并借助数学软件Matlab绘制了其工作空间,得到该机... 以六自由度串联机械手臂为研究对象,对机械手臂的基本结构进行简化,基于D-H法,建立机器人手臂的连体坐标系,进而得到该机构的运动学正解模型;采用蒙特卡洛法对其工作空间进行了初步研究,并借助数学软件Matlab绘制了其工作空间,得到该机构手臂末端的工作空间云点图以及截面形状。研究结果表明:该机构具有较大的工作空间,可以用于水果采摘和农林作业。 展开更多
关键词 d-h 蒙特卡洛 工作空间
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D-H参数表生成三维机器人模型仿真系统 被引量:33
11
作者 周芳芳 樊晓平 叶榛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期947-950,共4页
一般情况下机器人各关节的几何关系可通过Denavit-Hartenberg(D-H)参数表来描述。提出了采用D-H参数表生成机器人三维虚拟模型的方法,实现了机器人的可视化。仿真系统提供的视图控制功能和场景漫游功能实现了多角度、多位置观测机器人... 一般情况下机器人各关节的几何关系可通过Denavit-Hartenberg(D-H)参数表来描述。提出了采用D-H参数表生成机器人三维虚拟模型的方法,实现了机器人的可视化。仿真系统提供的视图控制功能和场景漫游功能实现了多角度、多位置观测机器人模型的几何结构,并为机器人操作人员提供了训练仿真平台。该系统可以作为机器人学习和机器人结构设计的辅助工具。 展开更多
关键词 d-h参数 机器人运动学 机器人 三维模型 可视化
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基于D-H矩阵的Stewart型并联机床位姿误差计算模型 被引量:25
12
作者 单鹏 谢里阳 +1 位作者 田万禄 温锦海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第17期186-191,共6页
针对6自由度Stewart型并联机床,以D-H变换矩阵为建模工具,建立起包含铰座位姿参数、杆件D-H参数的机床动平台位姿方程。采用矩阵微分方法推导出一个机床位姿误差线性化计算模型。该模型不仅使铰座位姿参数误差、杆件D-H参数误差等几何... 针对6自由度Stewart型并联机床,以D-H变换矩阵为建模工具,建立起包含铰座位姿参数、杆件D-H参数的机床动平台位姿方程。采用矩阵微分方法推导出一个机床位姿误差线性化计算模型。该模型不仅使铰座位姿参数误差、杆件D-H参数误差等几何误差全部进入机床位姿误差计算方程,而且将机床位姿误差与几何误差之间的非线性隐式函数关系简化为线性显式函数关系。基于支链杆长方程建立起一个能描述机床位姿误差与几何误差之间实际映射关系的非线性计算模型,以其作为参考模型对线性化计算模型的有效性进行检验。仿真表明:在小误差条件下,线性化模型可以很好地逼近非线性模型,由于具有形式简洁、分析与计算方便等特点,基于D-H变换矩阵的位姿误差线性化计算模型可用于Stewart型并联机床的精度分析、精度综合及运动学标定。仿真结果还表明:当对机床位姿精度要求较高时,需要考虑杆件的全部D-H参数误差对机床位姿的影响。 展开更多
关键词 Stewart型并联机床 机床位姿误差 d-h变换矩阵 几何误差
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基于D-H变换矩阵的宽窄行分插机构运动特性分析与设计 被引量:13
13
作者 孙良 赵匀 +1 位作者 俞高红 姚佳明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期13-18,共6页
为满足水稻插秧机宽窄行插秧的需要,以高速插秧机的行星系分插机构为研究基础,根据宽窄行空间插秧轨迹的要求,提出了一种斜齿椭圆齿轮交错啮合传动的行星轮系分插机构。确定了分插机构空间插秧轨迹的关键参数,利用D-H变换矩阵建立了机... 为满足水稻插秧机宽窄行插秧的需要,以高速插秧机的行星系分插机构为研究基础,根据宽窄行空间插秧轨迹的要求,提出了一种斜齿椭圆齿轮交错啮合传动的行星轮系分插机构。确定了分插机构空间插秧轨迹的关键参数,利用D-H变换矩阵建立了机构的轨迹模型,分析了关键参数对插秧轨迹的影响,并进行了机构的运动特性研究。利用编写的机构优化程序,通过人机交互的方式优化出一组满足空间插秧要求的机构参数,并根据参数完成了机构的设计。最后,通过虚拟仿真验证斜齿椭圆齿轮交错啮合传动的分插机构可以满足水稻宽窄行插秧的要求。 展开更多
关键词 机构 设计 运动学 宽窄行 交错椭圆齿轮 d-h变换矩阵 水稻插秧机
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D-H方法在弧面分度凸轮机构设计中的应用 被引量:12
14
作者 张高峰 杨世平 +2 位作者 陈华章 周玉衡 谭援强 《机械传动》 CSCD 2003年第4期46-48,共3页
采用D -H方法建立了弧面分度凸轮机构的坐标系 ,利用齐次坐标变换推导了弧面分度凸轮的曲面方程。并基于MATLAB软件对所得到的弧面凸轮曲面方程进行了验证 。
关键词 d-h方法 坐标变换 弧面分度凸轮机构 曲面方程 MATLAB 压力角
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基于给定工作空间的6R型机器人D-H参数优化设计 被引量:17
15
作者 甘屹 王均垒 孙福佳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期3003-3007,3011,共6页
运用解析法分析并确定了影响6R型机器人工作空间的相关关节,进而运用图解法获得了6R型机器人工作空间边界曲线,并建立了6R型机器人工作空间的三维仿真模型。为了得到紧凑的结构,在给定工作空间的情况下,利用遗传算法对6R型机器人的D-H... 运用解析法分析并确定了影响6R型机器人工作空间的相关关节,进而运用图解法获得了6R型机器人工作空间边界曲线,并建立了6R型机器人工作空间的三维仿真模型。为了得到紧凑的结构,在给定工作空间的情况下,利用遗传算法对6R型机器人的D-H参数进行优化设计,得到了满足约束条件且使机器人连杆长度最小的最优解,并通过6R型机器人三维模型工作空间验证了优化结果的合理性。 展开更多
关键词 6R 型机器人 给定工作空间 d-h 参数 优化设计
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基于D-H矩阵的2-RPaRSS并联机构位姿误差建模与补偿 被引量:8
16
作者 邓嘉鸣 李高德 +2 位作者 孟庆梅 沈惠平 李文华 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期91-95,101,共6页
针对4自由度2-RPaRSS并联机构,利用D-H变换矩阵法建立了机构运动学及单条支链的位姿误差模型,并由此得到了机构基于各运动副误差(制造误差、安装误差、磨损误差等)的动平台位姿误差模型;运用该误差模型对2-RPaRSS并联机构的进行了误差... 针对4自由度2-RPaRSS并联机构,利用D-H变换矩阵法建立了机构运动学及单条支链的位姿误差模型,并由此得到了机构基于各运动副误差(制造误差、安装误差、磨损误差等)的动平台位姿误差模型;运用该误差模型对2-RPaRSS并联机构的进行了误差分析和计算,给出了机构驱动角对动平台位姿误差的影响情况;同时建立了单支链的误差辨识模型,并由NSGA2算法求得了各误差的近似最优解,通过误差补偿使并联机构的位姿精度得到明显提高。 展开更多
关键词 并联机构 d-h变换矩阵 位姿误差建模 NSGA2 误差补偿
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基于D-H法油茶果采摘机器人正运动学分析 被引量:12
17
作者 张翔 李立君 +2 位作者 易春峰 高自成 彭少波 《农机化研究》 北大核心 2014年第4期25-28,共4页
油茶作为一种绿色植物,其产业在中央、地方的大力支持下得到了较快、长足的发展,但限于目前油茶果采摘机械化程度低,致使人工采摘效率低,严重制约了油茶产业的发展。以机器人坐标系建立最为常用的D-H坐标系法为基础,并对D-H坐标系的建... 油茶作为一种绿色植物,其产业在中央、地方的大力支持下得到了较快、长足的发展,但限于目前油茶果采摘机械化程度低,致使人工采摘效率低,严重制约了油茶产业的发展。以机器人坐标系建立最为常用的D-H坐标系法为基础,并对D-H坐标系的建立予以介绍,以自行研制的油茶果采摘机器人为研究对象,建立油茶果采摘机器人正运动学模型,为今后进一步研究实验提供理论依据。 展开更多
关键词 油茶果采摘机器人 d-h坐标系法 正运动学分析
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基于D-H方法的波浪滑翔器动力学仿真分析 被引量:5
18
作者 杨鲲 卢倪斌 +2 位作者 隋海琛 王磊峰 李晔 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期145-152,共8页
为了研究波浪滑翔器多体结构的动力学特性,本文利用D-H方法表示了波浪滑翔器各部分速度和位置的关系,结合波浪滑翔器结构特性推导波浪滑翔器的动力学方程。通过水池试验验证模型正确性,在Matlab-Simulink软件环境下进行运动仿真试验。... 为了研究波浪滑翔器多体结构的动力学特性,本文利用D-H方法表示了波浪滑翔器各部分速度和位置的关系,结合波浪滑翔器结构特性推导波浪滑翔器的动力学方程。通过水池试验验证模型正确性,在Matlab-Simulink软件环境下进行运动仿真试验。试验结果表明:该建模方法可有效表示浮体与滑翔器之间较强的耦合关系,相较于传统方法提供更多参数,更好地分析得出波浪滑翔器的运动特性和其影响因素,便于后续研究。 展开更多
关键词 波浪滑翔器 波浪能 动力学模型 多体动力学 运动仿真 d-h方法 数值模拟 水池试验
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基于D-H法的5-DOF串并联机床运动学分析 被引量:6
19
作者 刘守法 王晋鹏 +2 位作者 李勇 张宁 王鹏飞 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第11期110-115,共6页
基于3-UPS并联机构,提出了一种新型的5-DOF串并联机床。在3-UPS并联机构的运动平台上增加一个可摆动刀具主轴,结合工作台旋转实现刀具与工件间5-DOF相对运动。基于D-H法建立该串并联机床的坐标系,并推导了正解和逆解运动方程。最后利用M... 基于3-UPS并联机构,提出了一种新型的5-DOF串并联机床。在3-UPS并联机构的运动平台上增加一个可摆动刀具主轴,结合工作台旋转实现刀具与工件间5-DOF相对运动。基于D-H法建立该串并联机床的坐标系,并推导了正解和逆解运动方程。最后利用Matlab软件进行了仿真分析,仿真结果表明所推导的运动方程能够正确反映机床各位置参数之间的关系,验证了该运动方程的有效性和合理性。可为串并联机床的位姿控制精度补偿提供参考。 展开更多
关键词 串并联机床 d-h 正解运动方程 逆解运动方程 MATLAB仿真
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基于D-H算法的六自由度天线控制臂的研究 被引量:2
20
作者 张凯 李万莉 +1 位作者 陈熙巍 游张平 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第12期25-27,共3页
在进行EMC测试过程中,需要架设天线来产生电磁环境。针对架设天线的机械臂功能的要求,采用D-H方法研究六自由度机械臂,对其进行运动学分析。实现架设天线、控制天线所需的位置和姿态,实现其改变天线距测试物体的距离来实现特定要求的电... 在进行EMC测试过程中,需要架设天线来产生电磁环境。针对架设天线的机械臂功能的要求,采用D-H方法研究六自由度机械臂,对其进行运动学分析。实现架设天线、控制天线所需的位置和姿态,实现其改变天线距测试物体的距离来实现特定要求的电磁场。 展开更多
关键词 电磁环境 d-h算法 六自由度
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