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基于稳定性约束的多机协调悬吊系统避障轨迹规划
1
作者
冮政
赵志刚
+2 位作者
苏程
赵祥堂
柴伟
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第9期1860-1868,共9页
针对悬吊系统在复杂环境内被悬吊物与障碍物高碰撞风险问题,本文提出一种考虑稳定性约束的轨迹规划策略。利用惯性权重非线性调整策略来满足轨迹规划不同阶段对于搜索速度的需求;引入加速因子,帮助其迅速摆脱局部极小值;在速度更新中加...
针对悬吊系统在复杂环境内被悬吊物与障碍物高碰撞风险问题,本文提出一种考虑稳定性约束的轨迹规划策略。利用惯性权重非线性调整策略来满足轨迹规划不同阶段对于搜索速度的需求;引入加速因子,帮助其迅速摆脱局部极小值;在速度更新中加入导向因子,降低速度更新的盲目性。仿真结果表明:柔索长度和拉力的变化验证所提规划方法的合理性,为后续悬吊系统避障规划问题提供参考。
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关键词
多机协调悬吊系统
刚柔耦合
改进粒子群算法
轨迹规划
稳定性约束
非线性惯性权重
三维避障
力旋量
可行条件
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职称材料
基于旋量理论Kane方程的挖掘机工作装置动力学分析
被引量:
2
2
作者
徐国胜
吕广明
《机床与液压》
北大核心
2018年第9期28-33,共6页
旋量是机器人研究中的重要工具,且其计算优势明显,建模过程几何意义突出。将挖掘机视作4自由度单开链机构,根据旋量理论建立了挖掘机动力学模型,旋量将挖掘机末端铲斗轨迹的位置与姿态变量分离,为提高控制精度奠定基础,且其计算简洁,利...
旋量是机器人研究中的重要工具,且其计算优势明显,建模过程几何意义突出。将挖掘机视作4自由度单开链机构,根据旋量理论建立了挖掘机动力学模型,旋量将挖掘机末端铲斗轨迹的位置与姿态变量分离,为提高控制精度奠定基础,且其计算简洁,利于实现挖掘机轨迹实时控制。文中根据旋量理论求取了挖掘机上部转台、动臂、斗杆与铲斗的物体雅可比矩阵,分别表示作用于挖掘机上部转台、动臂、斗杆与铲斗的主动力旋量与惯性力旋量,通过旋量形式Kane方程,建立了置于刚性水平土壤基上的挖掘机工作装置动力学模型。最后由相关挖掘机参数进行仿真,结果验证了所建模型的正确性。
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关键词
旋
量
挖掘机
KANE方程
动力学
力旋量
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职称材料
空间机构的向量分析——Ⅳ空间机构动力学
3
作者
余燊
《应用数学和力学》
1983年第6期781-788,共8页
本文用建立向量方程方法解决前述四种空间机构动力学的一般性问题.由于变换不同运动副的参考系,所以求解过程与位移矩阵完全无关.
关键词
方程式
方程
约束方程
代入
力旋量
机构动力学
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职称材料
平面索牵引机构工作空间解析求解与验证
被引量:
2
4
作者
何世凯
段清娟
+1 位作者
李浩
赵萍
《西安电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期28-34,共7页
为求解平面索牵引多体机构的力旋量封闭工作空间边界,提出矩阵零空间的方法.该方法通过对力的雅克比矩阵分析,推导出保证索力的非负条件,并根据此条件求解出力旋量封闭工作空间边界,找到力旋量可行工作空间.使用蒙特卡罗方法优化电机的...
为求解平面索牵引多体机构的力旋量封闭工作空间边界,提出矩阵零空间的方法.该方法通过对力的雅克比矩阵分析,推导出保证索力的非负条件,并根据此条件求解出力旋量封闭工作空间边界,找到力旋量可行工作空间.使用蒙特卡罗方法优化电机的位置和杆上牵索点的位置,使得力旋量可行工作空间最大,并保证机构的运行轨迹在力旋量可行工作空间的范围内.对平面串联两杆机构的一种构型进行参数优化求解和实验验证,结果表明参数优化后的构型可以保证预期轨迹在力旋量可行工作空间内,解析法可以准确地推导出力旋量封闭工作空间的边界.
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关键词
索牵引
零空间
力旋量
封闭工作空间
力旋量
可行工作空间
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职称材料
六自由度绳索悬挂式并联机器人工作空间和鲁棒性研究
被引量:
6
5
作者
庄鹏
姚正秋
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2006年第3期268-272,共5页
六自由度绳索悬挂式并联机器人在机械加工、物料搬运和抢险救灾等方面具有广阔的应用前景。工作空间和抗外力扰动鲁棒性是这类欠约束绳索机器人的两项重要性能指标。在绳索长度、动平台尺寸和雅可比矩阵条件数等约束下,本文研究了工作...
六自由度绳索悬挂式并联机器人在机械加工、物料搬运和抢险救灾等方面具有广阔的应用前景。工作空间和抗外力扰动鲁棒性是这类欠约束绳索机器人的两项重要性能指标。在绳索长度、动平台尺寸和雅可比矩阵条件数等约束下,本文研究了工作空间的体积和基于运动旋量斜率的鲁棒性与动、定平台几何构型、半径比及动平台姿态之间的关系,首次得出了工作空间的形状及其变化规律。研究结论对这类机器人的设计和使用都具有较高的参考价值。
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关键词
绳索悬挂式并联机器人
工作空间
鲁棒性
运动旋
量
力旋量
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职称材料
题名
基于稳定性约束的多机协调悬吊系统避障轨迹规划
1
作者
冮政
赵志刚
苏程
赵祥堂
柴伟
机构
兰州交通大学机电工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第9期1860-1868,共9页
基金
甘肃省自然科学基金重点项目(22JR5RA319)
国家自然科学基金项目(51965032)
甘肃省优秀博士生项目(23JRRA842).
文摘
针对悬吊系统在复杂环境内被悬吊物与障碍物高碰撞风险问题,本文提出一种考虑稳定性约束的轨迹规划策略。利用惯性权重非线性调整策略来满足轨迹规划不同阶段对于搜索速度的需求;引入加速因子,帮助其迅速摆脱局部极小值;在速度更新中加入导向因子,降低速度更新的盲目性。仿真结果表明:柔索长度和拉力的变化验证所提规划方法的合理性,为后续悬吊系统避障规划问题提供参考。
关键词
多机协调悬吊系统
刚柔耦合
改进粒子群算法
轨迹规划
稳定性约束
非线性惯性权重
三维避障
力旋量
可行条件
Keywords
multi-crane coordinated suspension system
rigid-flexible coupling
improved particle swarm optimization
trajectory planning
stability constraints
nonlinear inertia weight
3D obstacle avoidance
Wrench feasible conditions
分类号
TH21 [机械工程—机械制造及自动化]
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于旋量理论Kane方程的挖掘机工作装置动力学分析
被引量:
2
2
作者
徐国胜
吕广明
机构
哈尔滨工业大学机电工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2018年第9期28-33,共6页
文摘
旋量是机器人研究中的重要工具,且其计算优势明显,建模过程几何意义突出。将挖掘机视作4自由度单开链机构,根据旋量理论建立了挖掘机动力学模型,旋量将挖掘机末端铲斗轨迹的位置与姿态变量分离,为提高控制精度奠定基础,且其计算简洁,利于实现挖掘机轨迹实时控制。文中根据旋量理论求取了挖掘机上部转台、动臂、斗杆与铲斗的物体雅可比矩阵,分别表示作用于挖掘机上部转台、动臂、斗杆与铲斗的主动力旋量与惯性力旋量,通过旋量形式Kane方程,建立了置于刚性水平土壤基上的挖掘机工作装置动力学模型。最后由相关挖掘机参数进行仿真,结果验证了所建模型的正确性。
关键词
旋
量
挖掘机
KANE方程
动力学
力旋量
Keywords
Screw theory
Hydraulic excavator
Kane’s equations
Dynamics
Wrench
分类号
TU621 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
空间机构的向量分析——Ⅳ空间机构动力学
3
作者
余燊
机构
华南工学院
出处
《应用数学和力学》
1983年第6期781-788,共8页
文摘
本文用建立向量方程方法解决前述四种空间机构动力学的一般性问题.由于变换不同运动副的参考系,所以求解过程与位移矩阵完全无关.
关键词
方程式
方程
约束方程
代入
力旋量
机构动力学
分类号
TH11 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
平面索牵引机构工作空间解析求解与验证
被引量:
2
4
作者
何世凯
段清娟
李浩
赵萍
机构
西安电子科技大学机电工程学院
出处
《西安电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期28-34,共7页
基金
陕西省自然科学基础研究计划(2016JM5034)
文摘
为求解平面索牵引多体机构的力旋量封闭工作空间边界,提出矩阵零空间的方法.该方法通过对力的雅克比矩阵分析,推导出保证索力的非负条件,并根据此条件求解出力旋量封闭工作空间边界,找到力旋量可行工作空间.使用蒙特卡罗方法优化电机的位置和杆上牵索点的位置,使得力旋量可行工作空间最大,并保证机构的运行轨迹在力旋量可行工作空间的范围内.对平面串联两杆机构的一种构型进行参数优化求解和实验验证,结果表明参数优化后的构型可以保证预期轨迹在力旋量可行工作空间内,解析法可以准确地推导出力旋量封闭工作空间的边界.
关键词
索牵引
零空间
力旋量
封闭工作空间
力旋量
可行工作空间
Keywords
cable-driven
null space
wrench closure workspace
wrench feasible workspace
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
六自由度绳索悬挂式并联机器人工作空间和鲁棒性研究
被引量:
6
5
作者
庄鹏
姚正秋
机构
中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2006年第3期268-272,共5页
基金
大天区面积多目标光谱望远镜(LAMOST)国家大科学工程项目资助
文摘
六自由度绳索悬挂式并联机器人在机械加工、物料搬运和抢险救灾等方面具有广阔的应用前景。工作空间和抗外力扰动鲁棒性是这类欠约束绳索机器人的两项重要性能指标。在绳索长度、动平台尺寸和雅可比矩阵条件数等约束下,本文研究了工作空间的体积和基于运动旋量斜率的鲁棒性与动、定平台几何构型、半径比及动平台姿态之间的关系,首次得出了工作空间的形状及其变化规律。研究结论对这类机器人的设计和使用都具有较高的参考价值。
关键词
绳索悬挂式并联机器人
工作空间
鲁棒性
运动旋
量
力旋量
Keywords
cable-suspended parallel robot
workspace
robustness
twist
wrench
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于稳定性约束的多机协调悬吊系统避障轨迹规划
冮政
赵志刚
苏程
赵祥堂
柴伟
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于旋量理论Kane方程的挖掘机工作装置动力学分析
徐国胜
吕广明
《机床与液压》
北大核心
2018
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
空间机构的向量分析——Ⅳ空间机构动力学
余燊
《应用数学和力学》
1983
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
平面索牵引机构工作空间解析求解与验证
何世凯
段清娟
李浩
赵萍
《西安电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
六自由度绳索悬挂式并联机器人工作空间和鲁棒性研究
庄鹏
姚正秋
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2006
6
在线阅读
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职称材料
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