为提高机器鱼的快速起动性能,研究了仿鲔科推进模式机器鱼。将机器鱼简化为鱼体单元、尾鳍单元和胸鳍单元来分析各部分的受力,运用牛顿-欧拉法建立了多关节机器鱼的动力学模型。基于该动力学模型,以起动加速度为目标,选用遗传算法工具箱对仿生鱼的运动参数进行优化。以得到的优化结果为依据,开展了仿生鱼的运动学数值模拟仿真。结果表明在保持胸鳍击水角度为0°,波动频率为5π,尾鳍摆动幅值为π/2时,起动加速度最大。由此可见,增加鱼体波动频率和尾鳍摆动幅值,同时选择使各环节波动具有一致性的相位差,可以有效提高机器鱼瞬时加速度。

为了获得精确的并联机器人动力学模型,以6-UPS并联机器人为研究对象进行了参数辨识。通过牛顿-欧拉法结合并联机构的对称性和各关节的重复性,简化了6-UPS并联机器人的动力学模型,并转换成了关于基参数集的线性形式。为了提高辨识精度,提出将机器人的惯性参数和摩擦参数分步辨识的策略并对比了不同摩擦模型的辨识效果。通过运行不同轨迹的辨识实验对比驱动力与预测力的误差大小来验证辨识效果,结果表明,惯性参数和摩擦参数分步辨识能提高辨识精度,Daemi-Heimann模型相比于库仑-黏滞摩擦模型的辨识结果精度更高。

建立准确的焊缝磨抛机器人运动学、动力学模型是保证磨抛质量的前提,基于齐次坐标建立焊缝磨抛机器人运动学模型,通过Matlab对正运动学和逆运动学计算验证,分析了各关节的位置关系。运用牛顿-欧拉法建立磨抛机器人动力学模型并进行理论计算,在Simulink和Simmechanics两种环境下联合仿真,得出的仿真结果与理论计算结果趋于一致,验证了该动力学模型的准确性,为后续焊缝磨抛机器人的研究奠定了基础。

键图是一种能够统一处理多能量范畴工程系统的有效方法，该文针对液压驱动并联机器人提出了一种新颖的全系统键图仿真模型。基于牛顿-欧拉法建立运动平台的键图模型，根据伺服阀和液压缸的流量方程及力平衡方程建立阀控缸作动器的键图模型，按照因果关系规则将二者集成为全系统的键图模型。实例仿真表明该模型较真实地反映了系统的动态特性，可用于液压并联机器人的动力学分析和控制系统设计。