混合机构空间机器人运动性能分析及仿真研究 被引量：3

1

作者 余德忠 唐建祥 徐向纮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第5期847-850,共4页

阐述了串、并联机器人运动性能优缺点,由此研制了一台具有移动副、回转副与平面四杆机构的混合机构空间机器人,运用机器人学理论分析了其工作空间与灵活性,并采用Matlab7.0对工作空间及灵活性进行了仿真分析,获得工作空间特征及灵活性... 阐述了串、并联机器人运动性能优缺点,由此研制了一台具有移动副、回转副与平面四杆机构的混合机构空间机器人,运用机器人学理论分析了其工作空间与灵活性,并采用Matlab7.0对工作空间及灵活性进行了仿真分析,获得工作空间特征及灵活性变化规律,此机器人可在半椭球空间内完成焊接、加工、装配等任务。 展开更多

关键词 机器人 混合机构 运动性能工作空间 灵活性

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混合机构式机器人的动力学建模及参数优化 被引量：3

2

作者 李金良 宋立博 吕恬生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期923-924,937,共3页

建立了一种混合机构式机器人的动力学模型 ,并研究了其运动学性能。基于动力学参数对其运行速度有较大的影响 ,采用改进遗传算法对动力学参数进行了优化 ,得到了动力学参数的最优解 ,为机构设计和系统控制提供了理论依据。

关键词 混合机构式机器人 动力学建模 遗传算法 参数优化

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混合驱动五杆机构的构型和连杆曲线变化规律的研究 被引量：13

3

作者 李辉 孟宪举 张岳文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期962-965,共4页

从分析平面五杆机构的相对杆长关系入手 ,给出了平面五杆机构可装配条件及五杆机构中周转副存在的充要条件 ,并据此对平面五杆机构的构型进行了分析 ,得出了平面五杆机构中无条件三曲柄、无条件双曲柄、曲柄摇杆机构、双摇杆机构存在的... 从分析平面五杆机构的相对杆长关系入手 ,给出了平面五杆机构可装配条件及五杆机构中周转副存在的充要条件 ,并据此对平面五杆机构的构型进行了分析 ,得出了平面五杆机构中无条件三曲柄、无条件双曲柄、曲柄摇杆机构、双摇杆机构存在的条件 ;并借助于计算机机构仿真的方法 ,研究了双曲柄混合输入五杆机构的连杆曲线随机构尺寸参数和运动参数变化的新规律。 展开更多

关键词 五杆机构 连杆曲线 混合机构 计算机仿真

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基于混合输入可控机构的连铸结晶器非正弦驱动装备 被引量：1

4

作者 刘大伟 刘孟朝 任廷志 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期414-419,共6页

以高性能伺服电机作为动力源已逐渐成为连铸结晶器非正弦驱动装备的发展趋势,针对目前电动式驱动系统的缺陷,提出两自由度混合动力驱动结晶器非正弦振动的新方案。首先以结晶器3个基本振动参数为原始变量,构建了与曲柄对称摆动运行模式... 以高性能伺服电机作为动力源已逐渐成为连铸结晶器非正弦驱动装备的发展趋势,针对目前电动式驱动系统的缺陷,提出两自由度混合动力驱动结晶器非正弦振动的新方案。首先以结晶器3个基本振动参数为原始变量,构建了与曲柄对称摆动运行模式相匹配的非正弦振动波形,并阐明了伺服电机和普通电机通过差动轮系运动耦合得到所需运动规律的机构原理;以保证伺服电机跟踪能力为主要目标,对NGW型差动轮系的6种运动分配模式进行结构优化,通过对比找出了最佳组合模式;最后以实现3组振动规律为例,对最佳组合模式中的电机运行方式及相应的非正弦波形进行仿真计算,以验证所提出的非正弦振动波形和振动装备的可行性,并为混合驱动系统的选型提供理论依据。 展开更多

关键词 结晶器 非正弦振动 混合机构 运动分配

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带有差动轮系的混合驱动五杆机构及其运动分析和综合

5

作者 杨谊昌 蓝兆辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第2期27-29,共3页

文中引入了一种带有差动轮系的RRRPR混合驱动五杆机构。该机构把五杆机构与锥齿轮差动轮系结合起来,使得连架杆的输出转角和长度具有耦合特性,将实时可控电机(RTA)安装在机架上,以消除电机质量对机构动力学性能的影响,改善电机工况。介... 文中引入了一种带有差动轮系的RRRPR混合驱动五杆机构。该机构把五杆机构与锥齿轮差动轮系结合起来,使得连架杆的输出转角和长度具有耦合特性,将实时可控电机(RTA)安装在机架上,以消除电机质量对机构动力学性能的影响,改善电机工况。介绍了该机构的运动学分析和综合方法,并反求出可控电机的运动规律。从机构综合示例来看,该机构能够明显减少可控电机的调整量。 展开更多

关键词 混合机构 锥齿轮差动轮系 轨迹发生机构

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混合输入型五杆轨迹机构的分析与设计 被引量：45

6

作者 周洪 邹慧君 王石刚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期865-869,共5页

混合输入型机构有两种类型的输入，一种由实时不可调速（ＲｅａｌＴｉｍｅＮｏｎ－Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ，ＲＴＮＡ）马达供给；另一种由实时可调速马达（ＲＴＡ马达）供给．ＲＴＮＡ马达提供主要的动力，ＲＴＡ马达则起运动调节作用．... 混合输入型机构有两种类型的输入，一种由实时不可调速（ＲｅａｌＴｉｍｅＮｏｎ－Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ，ＲＴＮＡ）马达供给；另一种由实时可调速马达（ＲＴＡ马达）供给．ＲＴＮＡ马达提供主要的动力，ＲＴＡ马达则起运动调节作用．这样一种构型能实现可编程的输出运动且具有高的运行速度、承载能力和能效．文中以机构不产生死点位置为依据，对混合输入型五杆机构进行分类，并对每种类型机构的轨迹实现范围进行了研究．在混合五杆机构优化设计时，以实现一组轨迹输出时所需的最大ＲＴＡ马达的功率作为最小化求优的目标函数．举例验证了所提出的设计方法． 展开更多

关键词 轨迹 优化设计 混合输入型机构 五杆机构

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两自由度多环混合驱动机构的可动性分析 被引量：4

7

作者 李永刚 孟彩芳 +1 位作者 张策 李辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第9期17-19,共3页

以一种两自由度多环混合驱动机构的可动性分析为例 ,给出了一种同样适于其它多自由度多环混合驱动机构可动性分析的方法 ,即首先由机构的速度输入与输出矩阵 ,推出机构产生奇异位形的条件 ,再结合该机构的可动性要求和单环多杆机构的可... 以一种两自由度多环混合驱动机构的可动性分析为例 ,给出了一种同样适于其它多自由度多环混合驱动机构可动性分析的方法 ,即首先由机构的速度输入与输出矩阵 ,推出机构产生奇异位形的条件 ,再结合该机构的可动性要求和单环多杆机构的可动性的充要条件 ,对整个机构每个环路的可动性进行分析 ,最后综合分析得出混合驱动机构的可动性条件。 展开更多

关键词 两自由度 混合驱动机构 奇异位形 可动性 曲柄压力机

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混合输入机构实现给定轨迹的模糊控制 被引量：4

8

作者 李仁军 刘宏昭 李鹏飞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期199-202,共4页

混合输入机构运转过程中,由于惯性力等因素的存在,恒速电动机会产生一定的速度波动,影响了输出运动轨迹的精度。针对混合输入机构中恒速电动机不可控的特点,提出了伺服电动机实时跟踪恒速电动机转速的控制策略。构建了混合输入机构控制... 混合输入机构运转过程中,由于惯性力等因素的存在,恒速电动机会产生一定的速度波动,影响了输出运动轨迹的精度。针对混合输入机构中恒速电动机不可控的特点,提出了伺服电动机实时跟踪恒速电动机转速的控制策略。构建了混合输入机构控制平台,设计了伺服电动机对恒速电动机转速实时跟踪的模糊控制器,对恒速电动机的速度波动进行补偿,以保证精确实现给定轨迹。实验结果表明模糊控制器具有较高控制精度和稳定性。 展开更多

关键词 混合输入机构 模糊控制器 速度波动 轨迹生成

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基于螺线管和线圈盘的新型混合式斥力机构分析 被引量：7

9

作者 程显 赵海洋 +2 位作者 葛国伟 王华清 申森林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期2997-3006,共10页

斥力机构凭借其快速性在中压直流领域得到广泛应用,为解决高压断路器长行程驱动速度和效率低等关键问题,该文对比分析线盘式和螺线管式机构的原理和特点,综合两者优点提出了适合长行程的串联混合式斥力机构的设计思想。基于有限元分析... 斥力机构凭借其快速性在中压直流领域得到广泛应用,为解决高压断路器长行程驱动速度和效率低等关键问题,该文对比分析线盘式和螺线管式机构的原理和特点,综合两者优点提出了适合长行程的串联混合式斥力机构的设计思想。基于有限元分析方法建立仿真模型,分析串联混合式、线盘式以及螺线管式机构的运动特性,研究串联混合式机构瞬态磁场分布以及机构间的影响规律,初步验证其可行性。然后对串联混合式机构进行结构紧凑型优化设计,设计一种新型混合式斥力机构,进行运动特性对比分析。研究表明,新型混合斥力机构综合线盘式机构的快速性和螺线管机构的持续性的优点,具有响应速度快、适合长行程快速驱动的特点,在电容电压1 000V,容量5 000μF条件下,响应时间0.5ms,60mm全行程时间5.6ms。该文为高压断路器长行程快速斥力机构的研制提供了参考依据。 展开更多

关键词 新型混合式斥力机构 长行程运动 快速开关 运动特性 磁场分析

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考虑非线性摩擦的混合输入机构动力学研究 被引量：3

10

作者 李仁军 刘宏昭 李鹏飞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第2期222-226,共5页

将系统中的摩擦力视为外加非保守力,提出了包含摩擦的Kane方程。建立了机构运动副摩擦的数学模型,将关节接触面间的作用力转化为理想约束力与摩擦力矩。运动分析和系统受力分析得到混合输入机构系统的主动力、惯性力和摩擦力及各自相应... 将系统中的摩擦力视为外加非保守力,提出了包含摩擦的Kane方程。建立了机构运动副摩擦的数学模型,将关节接触面间的作用力转化为理想约束力与摩擦力矩。运动分析和系统受力分析得到混合输入机构系统的主动力、惯性力和摩擦力及各自相应的转移矩阵,应用Kane方法建立了考虑运动副摩擦的混合驱动五杆机构动力学方程,并给出了该动力学模型的解算方法。逆动力学计算结果证明本方法是正确的,仿真计算结果表明,运动副摩擦对混合输入机构运动的影响显著。 展开更多

关键词 混合输入机构 运动副摩擦 KANE方程 转移矩阵

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基于RBF神经网络的混合输入机构自适应控制 被引量：4

11

作者 李仁军 刘宏昭 原大宁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期204-208,共5页

提出一种伺服电动机对常速电动机运动进行闭环跟踪的控制策略,控制伺服电动机的运动,以实现对常速电动机速度波动的补偿。由于系统精确模型难以获得,设计了基于名义模型的径向基函数网络自适应控制器,进行混合输入机构轨迹的跟踪,应用... 提出一种伺服电动机对常速电动机运动进行闭环跟踪的控制策略,控制伺服电动机的运动,以实现对常速电动机速度波动的补偿。由于系统精确模型难以获得,设计了基于名义模型的径向基函数网络自适应控制器,进行混合输入机构轨迹的跟踪,应用径向基函数(RBF)神经网络对系统中摩擦、外部扰动和动力耦合等不确定因素的和进行逼近,网络输出权值由自适应算法学习确定,并对该控制器进行稳定性分析。仿真结果表明,所设计的控制器稳定有效,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 混合输入机构 径向基函数神经网络 自适应控制 轨迹跟踪

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混合驱动五杆机构轨迹生成及其影响因素研究 被引量：2

12

作者 李鹏飞 李仁军 +1 位作者 王昭 刘宏昭 《西安理工大学学报》 CAS 2007年第3期225-229,共5页

应用机构逆运动学分析方法,对混合驱动五杆机构复杂轨迹的生成及其影响因素进行了研究。在对设计的混合驱动五杆机构进行逆运动学分析基础上,确定了机构两原动件驱动电机的速度关系,仿真分析了原动件运动规律和初始位置变化对输出轨迹... 应用机构逆运动学分析方法,对混合驱动五杆机构复杂轨迹的生成及其影响因素进行了研究。在对设计的混合驱动五杆机构进行逆运动学分析基础上,确定了机构两原动件驱动电机的速度关系,仿真分析了原动件运动规律和初始位置变化对输出轨迹的影响,并进行了实验研究。将机构实测轨迹与理论轨迹进行比较,验证了混合驱动机构实现任意复杂轨迹的可行性。 展开更多

关键词 混合驱动机构 复杂轨迹生成 逆运动学分析

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混合输入五杆机构的奇异性分析 被引量：15

13

作者 周双林 姚燕安 郭为忠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1817-1820,1833,共5页

混合输入五杆机构是最简单的并联机器人 .利用混合输入五杆机构的 Jacobian矩阵 ,推导出奇异性条件 .将奇异性分为两种类型 ,即 Jacobian矩阵行列式为 0和∞ ,并分析它们的特性 .根据四杆机构的可装配条件 ,分析得到不出现两种奇异位形... 混合输入五杆机构是最简单的并联机器人 .利用混合输入五杆机构的 Jacobian矩阵 ,推导出奇异性条件 .将奇异性分为两种类型 ,即 Jacobian矩阵行列式为 0和∞ ,并分析它们的特性 .根据四杆机构的可装配条件 ,分析得到不出现两种奇异位形的条件 .利用此条件及混合输入五杆机构的分类 ,分析无条件三曲柄。 展开更多

关键词 混合输入五杆机构 奇异性分析 可装配条件

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实现任意复杂函数关系的混合输入可控五杆机构的设计 被引量：2

14

作者 文群燕 李团结 刘向阳 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期542-545,共4页

研究的混合输入可控五杆机构有实时不可调速电机供给和实时可调速电机供给两种类型的输入.实时不可调速电机提供主要的动力,实时可调速电机则起辅助运动调节作用.在改变或不改变机构结构尺寸的条件下,通过控制辅助运动规律,可以实现传... 研究的混合输入可控五杆机构有实时不可调速电机供给和实时可调速电机供给两种类型的输入.实时不可调速电机提供主要的动力,实时可调速电机则起辅助运动调节作用.在改变或不改变机构结构尺寸的条件下,通过控制辅助运动规律,可以实现传统机构不能实现的复杂函数运动规律.文中对此机构实现任意复杂函数关系的设计问题建立了数学模型,采用一种改进的遗传算法求得全局最优解,根据所得的最优解,通过控制辅助运动规律,该机构能够实现多种精确的函数关系,给出了设计实例. 展开更多

关键词 混合输入机构 可控五杆机构 复杂函数关系 遗传算法

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多自由度混合冗余驱动机构运动学及可控性分析 被引量：4

15

作者 张启升 李瑞琴 梁晶晶 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第20期196-202,共7页

提出了兼有混合驱动机构和冗余驱动机构的特点的n-DOF(自由度)混合冗余驱动机构(hybrid redundantly driven mechanism,HRDM)。n-DOF的HRDM由n条对称分布于静、动平台对整个机构不产生约束的支链和一条中间混合冗余驱动支链(hybrid redu... 提出了兼有混合驱动机构和冗余驱动机构的特点的n-DOF(自由度)混合冗余驱动机构(hybrid redundantly driven mechanism,HRDM)。n-DOF的HRDM由n条对称分布于静、动平台对整个机构不产生约束的支链和一条中间混合冗余驱动支链(hybrid redundantly driven limb,HRDL)组成。机构的自由度由中间支链决定,中间支链由常速电机和伺服电机共同驱动。建立了机构的位置逆解数学模型,进一步对该类机构的可控性进行了研究,得出此类新型混合驱动的空间机构运动是完全可控的。最后,以5-DOF 4-PSS/4R2U HRDM为例,规划工作空间内螺旋曲线,综合运用Matlab和Adams软件验证了所建立的运动学模型的正确性以及机构运动的可控性。研究结果为空间混合驱动机构的发展奠定了理论基础。 展开更多

关键词 4-PSS/4R2U 混合驱动机构 冗余驱动 运动学 可控性

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混合驱动机构给定运动轨迹的生成与检测实验研究 被引量：1

16

作者 李仁军 刘宏昭 +1 位作者 李鹏飞 单宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第12期1615-1618,共4页

给出了一种混合驱动机构实现给定轨迹的方法,确定了驱动电机的输入运动规律;以摄像机为核心构建了机构运动轨迹的视觉检测系统,提出了基于计算机视觉的方法对混合驱动机构的运动轨迹进行检测;构建了混合驱动机构运动轨迹控制实验平台,... 给出了一种混合驱动机构实现给定轨迹的方法,确定了驱动电机的输入运动规律;以摄像机为核心构建了机构运动轨迹的视觉检测系统,提出了基于计算机视觉的方法对混合驱动机构的运动轨迹进行检测;构建了混合驱动机构运动轨迹控制实验平台,提出了一种实现两原动件初始角位移动态同步的检测方法。实验的结果表明:本文提出的给定轨迹的生成方法在机构运行速度较低时是可行有效的,基于视觉对混合驱动机构进行轨迹检测是可行的,并且具有较好地检测精度和稳定性。 展开更多

关键词 混合驱动机构 计算机视觉 轨迹检测 轨迹生成

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混合输入五杆机构构型的分析 被引量：37

17

作者 周双林 邹慧君 +1 位作者 姚燕安 郭为忠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期1045-1048,共4页

利用开链机构的工作空间位置关系、四杆机构的可装配条件和 Grashof准则 ,分析四杆机构的所有构型 .基于四杆机构构型 ,分析满足混合输入要求的所有五杆机构构型 .将混合输入五杆机构分为 3种类型 :无条件三曲柄、无条件两曲柄和无条件... 利用开链机构的工作空间位置关系、四杆机构的可装配条件和 Grashof准则 ,分析四杆机构的所有构型 .基于四杆机构构型 ,分析满足混合输入要求的所有五杆机构构型 .将混合输入五杆机构分为 3种类型 :无条件三曲柄、无条件两曲柄和无条件单曲柄类型 .根据四杆机构的可装配条件 ,推导出五杆机构不会出现奇异位置的条件 ,即两连杆不共线的条件 .利用此条件 ,进一步得到满足混合输入要求且不出现奇异位置的五杆机构的 3种类型 .这 展开更多

关键词 混合输入五杆机构 无条件曲柄 奇异位置条件 Grashof准则 构型 工作空间位置

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混合驱动平面两自由度五杆机构的完全分类 被引量：7

18

作者 方新国 邹慧君 周双林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期74-76,79,共4页

不使用传递角而利用四杆开链机构工作空间的位置关系及可装配条件 ,分析满足混合输入要求的所有五杆机构类型和它们的不等式。它比利用传递角得出的不等式更能确定尺寸关系。根据在混合五杆机构的四个杆中 ,可能为曲柄的杆的个数 ,将它... 不使用传递角而利用四杆开链机构工作空间的位置关系及可装配条件 ,分析满足混合输入要求的所有五杆机构类型和它们的不等式。它比利用传递角得出的不等式更能确定尺寸关系。根据在混合五杆机构的四个杆中 ,可能为曲柄的杆的个数 ,将它分为三种类型 :无条件三曲柄两种、无条件两曲柄十种和无条件单曲柄十六种。根据五杆机构不出现奇异性的条件 ,进一步得到满足混合输入要求且不出现奇异位置的五杆机构的三种类型。这三种类型为混合五杆机构尺度综合提供重要的尺寸约束条件 ,同时也为混合五杆机构的分析和设计提供重要的理论基础。 展开更多

关键词 混合驱动五杆机构 曲柄 工作空间 机构类型分析

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具有可调整杆的混合动力机构设计 被引量：1

19

作者 张英 姚燕安 查建中 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1208-1212,共5页

基于可调整机构的概念,提出一种改善混合动力机器综合性能的设计方法.将混合动力机构的一个杆设计为杆长在一定范围内可变的可调整杆,通过对可调整杆的杆长和控制电机的运动函数的综合优化,使系统在较小的控制电机扭矩需求下获得最佳的... 基于可调整机构的概念,提出一种改善混合动力机器综合性能的设计方法.将混合动力机构的一个杆设计为杆长在一定范围内可变的可调整杆,通过对可调整杆的杆长和控制电机的运动函数的综合优化,使系统在较小的控制电机扭矩需求下获得最佳的输出特性.提出具有可调整杆的混合动力机构的设计流程,并以一种混合动力七杆机构为例,对其设计步骤进行了说明.运用AD-AMS动力学仿真软件进行了实例验证,结果表明该法在不同工况下的有效性. 展开更多

关键词 混合动力机构 可调整机构 连杆机构

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使用混合执行机构的快速机动卫星力矩分配算法 被引量：3

20

作者 耿云海 侯志立 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期611-616,共6页

针对单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)存在奇异和单框架控制力矩陀螺(SGCMG)存在框架转速死区的问题,研究了SGCMG与飞轮联合作为执行机构的控制力矩分配算法,以SGCMG功耗、飞轮功耗和飞轮角动量的二次型加权矩阵求和为性能指标,提出了一种... 针对单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)存在奇异和单框架控制力矩陀螺(SGCMG)存在框架转速死区的问题,研究了SGCMG与飞轮联合作为执行机构的控制力矩分配算法,以SGCMG功耗、飞轮功耗和飞轮角动量的二次型加权矩阵求和为性能指标,提出了一种形式简洁的混合执行机构力矩分配算法,通过分析,证明该分配算法能够有效的避免SGCMGs的奇异;设计了一种SGCMG功耗加权矩阵的调节策略,解决了SGCMG陷入转速死区的问题,设计了一种飞轮角动量加权矩阵的调节策略,通过对加权矩阵的实时调节实现了对飞轮角动量的管理,解决了飞轮转速的饱和与过零问题。数学仿真结果验证了该力矩分配算法的有效性。 展开更多

关键词 快速机动 混合执行机构 力矩分配算法 单框架控制力矩陀螺 飞轮 角动量管理

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