设计了一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构,在构建位置正解模型时发现,该机构的正向运动学可能存在增根或失根的情况。针对该问题,通过挖掘拓扑构型内部固有的尺度约束关系,以及同构方程的消元运算,对所有可能出现多解的位形逐个进行了分析,研究结果显示该并联机构具有确定的、唯一的位置正解。最后,推导了新型并联机构的全解析解,并通过虚拟试验验证了上述算法的正确性,为动力学控制、工作空间计算等后续工作奠定了重要的理论基础。

为了解决盾构机推进系统运动学建模及正解求解困难等问题,采用简化等效模型法,构建了盾构机推进系统简化模型,将n-SPS的盾构并联推进系统简化为4-SPS的等效并联推进机构,并构建其运动学模型。根据建立的等效机构运动学模型,采用神经网络-牛顿混合算法求解盾构掘进位姿;利用神经网络的解域搜索功能,对初值进行预测并把预测结果代入牛顿迭代法进行计算求解,分析比较了单一神经网络预测值与BP神经网络-牛顿迭代混合算法计算结果的优劣性。研究发现,盾构机推进系统等效模型的建立可以大大简化运动学建模复杂度,而且利用混合算法求解运动学正解的求解精度更高,可以提高盾构机掘进位姿控制精度,从而提高掘进隧洞质量。

通过MATLAB机器人工具箱为配网带电作业所用的UR10机器人建立数学模型,通过对其运动学计算和路径规划等影响机器人作业效果的重要问题进行仿真分析,为机器人更好完成配网线路带电作业这种复杂、危险的作业任务提供了理论依据。

Stewart平台的运动学解算是指对驱动杆杆长与动平台位姿的对应关系的求解。其运动学逆解只需根据空间坐标变换求得,而运动学正解需要对12个非线性方程进行解算。普通的数值解算方法迭代步数多,求解精度低。为解决Stewart平台运动学正解的解算问题,将pareto最优化理论引入遗传算法,提出一种基于多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)和最小二乘理论结合的算法。利用算法生成上平台姿态,利用反解解算出姿态对应的杆长,与已知杆长进行最小二乘拟合分析,当拟合度极高时认为此时的位姿即为运动学正解结果。此算法将上平台姿态的6个参数求解转化成多目标最优化问题,其只需迭代102次左右便能输出最优解,单次结果输出用时在1 min以内,且求解的均方根值误差不超过0. 1。是一种求解速度快、精度高的可行的运动学正解解算方法。

根据机器人D—H方法分析五自由度打磨机器人的特点，利用坐标变换对机器人机构运动学方程进行推导，得到五自由度打磨机器人的正、逆运动学求解通用公式，为实际的五自由度打磨机器人的位置及速度控制提供了依据。

为实现机械臂在工作过程中的自动化,以及提高机械臂在实际应用中的定位精度,基于修正后的D-H法对机械臂进行了运动学正解理论推导,进而求解出机械臂的雅可比矩阵。分别通过Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到机构末端的位移变化曲线,验证了所建运动学理论模型的正确性。该研究不仅为机械臂的自动化设计和精确定位提供了理论指导,也为机械臂的受力分析提供了参考。

以Stewart运动平台基于正解补偿的控制策略为研究对象，采用线性化方法，对该控制策略进行了简化，得到了基于正解补偿控制的等效控制策略，从而明确了基于正解补偿控制的机理。通过仿真分析，把基于正解补偿控制策略与等效控制策略的仿真结果进行对比，证明了等效模型的正确性。根据理论与仿真分析的结果，该文把基于正解补偿控制器参数设计归结为单系统控制器参数设计，为基于正解补偿控制系统设计提供了理论指导。该文的理论推导与仿真分析可以证明，正解补偿控制策略可以等效还原为基于运动学反解的单系统控制策略，正解补偿控制策略从本质上说只不过是提高了单系统的开环增益，提高的倍教取决干正解补偿因平的大小．