为了提高移动机器人在未知障碍物环境下的避障性能，使用超声波感器，结合模糊逻辑对移动机器人避障进行了研究。针对传统模糊逻辑避障规则较多，运算量大以及在较大的转弯处不能成功避障的缺点，给不同距离的障碍物赋予不同的权值，添加有效障碍物范围搜索框，使得移动机器人避障效率得到提升，在通过较大的转弯处能够成功避障。通过LabVIEW仿真实验证明，该方法能够使移动机器人成功避障。与传统的模糊逻辑避障算法相比，改进后的避障算法避障成功率提升45％-70％。

为克服现有焊接机器人系统可靠性数据缺失,研究了一种基于模糊理论的可靠性模糊预计方法。该方法对影响PR1400焊接机器人系统可靠性的重要度、工作时间等因素进行了三角函数模糊化处理,利用λ截集的Zadeh扩展理论求解若干个模糊数的模糊权重平均值;最后运用质心法得到了PR1400焊接机器人各子系统的评分系数,确定了PR1400焊接机器人系统的MTBF值。

建立了6自由度工业机器人的有限元模型，通过对该有限元模型进行模态分析和谐响应分析，得到模态参数、振动位移和应力云图，确定了影响工业机器人动态性能的关键模态频率和薄弱环节应力，并以此作为优化目标，对主要结构参数进行灵敏度分析，得到对频率和应力敏感而对质量影响不大的结构参数，从而确定工业机器人动态优化的设计变量。最后，以灵敏度分析得到的结构参数为设计变量进行优化设计，得出了最优方案。分析表明，经过该动态优化方法，工业机器人质量仅增加0.3%，薄弱环节最大等效应力降低了22.8%，一阶固有频率增长了8.5%，保证质量基本不变的前提下，改善工业机器人结构的动态特性和力学性能，为工业机器人动态优化设计提供理论依据。

为避免解析法求解与数值法求解所具有的缺点，根据平行四边形结构的运动特性，简化了Delta并联机器人结构模型，并建立了3个惯性坐标系，将3个不同位置支链转换至相同状态下进行分析，采用几何法构造出机构位置正解与逆解的低阶方程组。根据刚性杆两端点运动速度在沿杆件方向分速度相同原理，构造了机构驱动输入与末端执行器输出的速度映射矩阵（速度雅克比矩阵）。运用Matlab软件进行编程，并通过实例验证了本机构位置正逆解算法的正确性。

由于机器人在工作过程中受运行速度和加速度以及末端负载等因素变化的影响,其连杆和关节产生的形变会引起末端执行器的位置误差,针对这一问题,以FANUC M-6i B机器人为研究对象,采用仿真与试验相结合的方法,对机器人末端位置精度进行研究。运用DH法则建立运动学模型和位置误差模型,分析机器人DH参数发生微小变化对末端位置误差的影响;在ADAMS环境中进行刚柔耦合动力学仿真,在同时考虑关节柔性和连杆柔性的前提下分析运行速度和加速度、末端载荷变化对机器人末端定位精度的影响;通过自主设计的测量装置及变载荷方盒进行试验,试验与仿真结果的对比表明利用刚柔耦合动力学模型模拟计算机器人末端误差具有较好的一致性。

为解决传统蚁群算法收敛速度慢、极易陷入局部最优解的问题,文中提出了一种改进蚁群算法,并将其应用于移动机器人路径规划问题。蚁群算法的路径规划采用栅格法建立环境模型,并对障碍物进行扩大处理,从而有效降低了移动机器人在运动过程中与障碍物相碰撞的可能性;构造启发函数以降低蚁群搜索路径的长度;引入信息素扩散算法,并提高算法在初期的全局搜索能力,从而加快了算法的后期收敛速度。仿真结果表明,所提出的算法在收敛速度上比传统蚁群算法提高近一倍,可以规划出最优路径。

为使工业机器人末端执行器在离散化的工作空间中完成无碰撞路径规划,并降低或规避以往路径规划算法的不足,提出了一种改进算法。该算法主体来源于蚁群算法,在启发函数的设计中,引入了具有人工势场思想的引力系数和避障系数,并将路径的长度作为优化准则。采用以上策略,使算法更加适用于复杂环境,解的质量和搜索效率也获得了提高。在MATLAB环境下的仿真结果表明了文中方法与原始蚁群算法相比,能够更快地搜索到更优良的解。

钢丝绳因具有质量轻、强度高、传动平稳等特点被广泛应用于机器人传动系统中.为提高机器人传动精度,对机器人中的钢丝绳传动进行了分析研究.针对目前已有建模方法的缺点,提出一种改进型的轴套力建模方法,该方法基于adams软件,对单层缠绕和多层缠绕两种传动缠绕方式进行了建模与仿真,分别得到传动效率为94%和98%,由此得到了较好的缠绕方式,并确定多层缠绕方式的最佳传动速度范围为5r/s和40r/s,同时传动过程中的具体数据为控制策略及控制方法提供了可靠依据.

为提高工业机器人的工作效率,提出一种进行时间最优轨迹规划的新算法。通过对已知任务轨迹的关键点进行运动学反解,求解与之对应的关节空间位置序列,并采用5次非均匀有理B样条曲线构造关节运动曲线,能够保证机器人各关节位置的准确性,实现各关节运动的速度、加速度以及二次加速度的连续性。通过改进差分进化（Differential Evolution简称DE）算法,充分利用不可行解的信息,加强对边界的搜索,增强了算法的全局搜索能力。与遗传算法以及差分进化算法进行比较,利用该算法进行轨迹规划,结果显示该算法的搜索速度更快,所得的数值结果更小。

首先对PR1400焊接机器人进行结构分析,建立其数学模型。然后针对焊接机器人实际工作中不同的焊接任务需求,在笛卡尔空间对PR1400焊接机器人进行直线轨迹和圆弧轨迹规划。最后结合轨迹规划要求,设计出一种快速的轨迹生成方法。