国家自然科学基金(51175144)
- 作品数：27 被引量：86H指数：4
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- 相关机构：河北工业大学上海交通大学天津现代职业技术学院更多>>
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- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术交通运输工程一般工业技术更多>>
- 基于主螺旋的一种三自由度支链嵌套并联机构瞬时运动分析被引量：1
- 2017年
- 为研究一种三自由度支链嵌套并联机构的瞬时运动特性,对该机构的主螺旋进行了计算。在计算中首先利用虚拟机构法,建立了一阶影响系数矩阵。然后依据二次曲面分解理论并结合该机构自身特点识别了机构的主螺旋,进而以主螺旋为工具分析了机构的瞬时运动。结果表明:该机构在任意位型下的运动螺旋系皆为第五种特殊三系,且机构动平台可实现轴线沿z轴方向的360°旋转。
- 杨高炜张建军李为民杜春翠
- 关键词：并联机构
- 一种改进的机器人轨迹规划方法被引量：25
- 2017年
- 为了提高机器人的工作效率和操作精度,提出了一种改进的多项式插值轨迹规划方法,它可以在满足运动学约束的前提下实现时间和冲击的综合最优。通过确定机器人在操作空间中轨迹的位置序列,由逆运动学运算得到对应的关节空间中的位置序列,且由分段多项式插值构造关节轨迹,采用序列二次规划方法求得最优运行时间,结合关节空间位置序列的运动学参数确定最终的关节轨迹。将该方法用于一种支链嵌套3自由度并联机器人的轨迹规划,证明该轨迹规划方法不仅可以使机器人的运动轨迹平滑,而且有利于减小冲击。
- 唐建业张建军王晓慧杨高炜戚开诚
- 关键词：规划方法
- 含子闭环并联机构的六维控制器奇异性分析及限位设计被引量：3
- 2019年
- 针对现有的基于并联机构的六维控制器灵巧度不高、动态性能差等问题,提出一种含子闭环三支链6自由度并联机构的六维控制器。首先应用封闭矢量法,建立了运动学反解模型,求出了解析解;在反解的基础上,建立了运动学正解模型,求出了数值解,同时建立了逆解雅可比矩阵;基于逆解雅可比矩阵的分析和机构的速度分析,求解出了的三种奇异位形;最后依据奇异位形提出了机械限位的方案,保证控制器可以实现其功能。
- 李帅张建军戚开诚
- 关键词：六维控制器并联机构雅可比矩阵奇异位形
- 基于人体关节的七自由度仿人手臂设计与分析被引量：3
- 2012年
- 根据人体关节特点,提出采用并联机构作为机器人手臂的各个关节。定义两种并联机构模块:正交三自由度球面并联机构3-RRR,用SS来表示;正交两自由度球面并联机构2-RR,用SU来表示。根据人手臂的关节的运动特点,采用模块SS作为手臂的肩关节,用模块SU作为手臂的肘关节和腕关节,串联起来设计了串并联七自由度手臂。定义了模块的输入角度和输出角度,得出了两种角度的数值关系。在此基础上对7自由度手臂进行了位置分析,通过仿真验证了其正确性。为控制系统的研究奠定了基础。
- 戚开诚高峰张建军刘伟
- 关键词：并联机构模块化仿人手臂
- 含子闭环并联机构的六维控制器误差分析与补偿被引量：1
- 2019年
- 针对现有的六维控制器灵巧度不高、动态性能差等问题,提出一种新型的基于并联机构的六维控制器。为使该六维控制器获得更高的精度,对其主体机构的静态误差进行了分析。首先运用矩阵微分法建立该机构的误差模型,进而求得该机构误差传递矩阵;然后通过误差传递矩阵,进行误差分析,确定需要补偿的误差源;最后提出误差补偿技术路线,采用最小二乘法对转角误差进行补偿,结果表明,补偿后控制器精度明显提高。
- 李康张建军戚开诚李帅
- 关键词：六维控制器并联机构误差分析误差补偿
- 含柔性运动副欠驱动机构运动学和动力学求解的数值迭代算法被引量：17
- 2018年
- 欠驱动机构运动学和动力学约束不完整,机构运动具有不确定性,欠驱动机构引入柔性运动副后可利用其弹性反力一定程度上弥补动力学约束的不完整,但机构的运动学和动力学求解依然困难。针对该问题,以含有柔性移动副的平面2自由度欠驱动机构为研究对象,提出一种运动学动力学求解的数值迭代算法。在运动学、动力学建模的基础上,给定各构件的初始运动条件及原动件的运动规律,基于时间无限细分时两个时刻区间内速度和加速度不变的原理进行迭代和求解,能够得到各构件的运动规律及原动件的驱动力(力矩)。利用Matlab对该机构进行了求解,并分析了柔性移动副刚度对方程求解的影响。所提出的数值迭代算法在一定程度上突破了这类机构深入研究的瓶颈。
- 张建军杜春翠杨高炜李为民
- 无动力储能式辅助负重外骨骼弹簧刚度优化被引量：3
- 2019年
- 针对目前重物搬运困难、人体搬运效率低的问题,提出一种含弹簧储能元件的辅助负重下肢外骨骼,并对其刚度进行优化。首先,建立了该外骨骼的运动学模型,明确了各部件的运动关系;其次,通过建立步态支撑周期内的力学模型,确定各关节由负载产生的力矩与刚度的关系;最后,以各关节由负载产生的有效转矩之和最小为目标、以刚度为参数建立模型,采用遗传算法进行刚度优化,并穿戴实体样机进行实验验证外骨骼性能。结果表明:穿戴对刚度进行优化后的无动力外骨骼可有效降低人体在负重行走时的能耗,减小人体骨骼受力。
- 朱策策张建军阎强吴锦辉
- 关键词：储能刚度优化
- 蛙人推进装置建模及其推进器位置优化被引量：1
- 2020年
- 针对蛙人体力消耗快、灵活性差等问题,提出一种配备浮力调节装置的可穿戴式蛙人推进装置,并对其推进器位置进行优化。以人体结构作为刚体建立六自由度运动方程,进而对该装置的水动力性能进行分析;通过FLUENT仿真得到方程中的水动力参数;将推进器合理位置作为约束条件,以直线潜行和回转运动所受的合外力最小为优化目标建立优化模型,解得随速度变化的最优位置点集。优化结果表明:优化后的推进器位置能够有效减小潜水的垂向速度并保持稳定的潜水状态。
- 张建军杨兵吴锦辉阎强
- 关键词：运动仿真
- 支链嵌套结构类SCARA并联机器人的时间最优轨迹规划
- 提出一类支链嵌套结构的并联机器人(我们称之为类SCARA并联机器人),采用五次插值多项式在机器人关节坐标空间进行轨迹规划.结合机器人点位控制快速搬运物体的特点,将中间路径点的位置、速度和加速度及关节所容许的最大速度与加速...
- 张建军王晓慧徐闯李为民
- 2-P_((4R))RR并联机构的工作空间分析与机构参数设计
- 2013年
- 并联机构在高承载能力、高刚度和高精度等应用场合得到广泛应用.提出一种三自由度2-P4R RR平面冗余驱动并联机构,建立机构的位置方程和速度方程,并利用位置方程绘制机构的工作空间,讨论机构参数的变化对工作空间形状的影响.利用空间模型理论,将机构参数无量纲化,得到机构参数的设计空间,在设计空间内讨论了无量纲化机构参数的变化对工作空间的影响,为2-P4R RR并联机构基于工作空间的机构参数设计提供有效途径.
- 张建军王晓慧蔡文松刘伟
- 关键词：并联机构机构参数
