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三维动画技术应用于6自由度并联机器人的运动解耦
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作者 徐雷麟 王越 +1 位作者 王立荣 李恩光 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期56-59,共4页
如何在系统实时控制时间限制范围内精确、快速地实施解耦计算 ,是并联机器人实时控制中急待解决的一个关键问题。以往一般采用解析法 (先建立复杂的数学模型 ,然后计算机编程求解 ) ,但是这种解耦方法实际可行性较差。因此 ,寻求解耦新... 如何在系统实时控制时间限制范围内精确、快速地实施解耦计算 ,是并联机器人实时控制中急待解决的一个关键问题。以往一般采用解析法 (先建立复杂的数学模型 ,然后计算机编程求解 ) ,但是这种解耦方法实际可行性较差。因此 ,寻求解耦新思路、新方法已成为并联机器人研究工作中急待解决的问题。这里就此问题 ,提出了利用三维动画技术进行运动解耦的新思路、新方法。该方法简捷方便 ,开发周期短 。 展开更多
关键词 并联机器人 运动解耦 三维动画技术 解析法 仿真技术 控制
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绳驱动式手术器械运动解耦设计与分析 被引量:1
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作者 闫昱晟 于凌涛 +1 位作者 袁华营 夏永强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期455-462,共8页
针对目前手术机器人系统中钢丝绳驱动式手术器械末端关节的俯仰、偏摆和开合动作存在运动耦合的问题,本文提出了一种可实现运动解耦的三自由度钢丝绳驱动式手术器械。对常用的钢丝绳驱动式手术器械的末端关节运动耦合现象进行了分析;设... 针对目前手术机器人系统中钢丝绳驱动式手术器械末端关节的俯仰、偏摆和开合动作存在运动耦合的问题,本文提出了一种可实现运动解耦的三自由度钢丝绳驱动式手术器械。对常用的钢丝绳驱动式手术器械的末端关节运动耦合现象进行了分析;设计了对称式腕部机构,完成了钢丝绳在末端机构和驱动单元中的平行对称式绕线布局;建立了驱动末端执行器的钢丝绳受迫形变数学模型;最终确定了腕部机构主要参数尺寸,并进行了解耦验证。仿真结果表明:腕关节在0°~±90°内运动时,驱动同一末端执行器的一对钢丝绳的受迫形变量相同且非常小,进而证明本文提出的低耦合度机构与钢丝绳平行对称式绕线布局相结合的方法能够实现末端关节运动解耦,为手术器械高精度运动控制提供帮助。 展开更多
关键词 手术机器人系统 手术器械 钢丝绳驱动 三自由度 耦合分析 运动解耦设计 受迫形变 平行对称式绕线
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一般机构的解耦运动 被引量:8
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作者 王宪平 戴一帆 李圣怡 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期85-90,共6页
运动解耦的机构容易控制 ,并且可以达到更高的运动精度。然而随着机构学不断发展 ,尤其是并联机构的出现 ,很多机构不具有运动解耦的性质。对于并联机构 ,可以得出结论 ,运动不解耦才是其本质特征。因此有必要研究一般机构实现的简单运... 运动解耦的机构容易控制 ,并且可以达到更高的运动精度。然而随着机构学不断发展 ,尤其是并联机构的出现 ,很多机构不具有运动解耦的性质。对于并联机构 ,可以得出结论 ,运动不解耦才是其本质特征。因此有必要研究一般机构实现的简单运动 ,并定义为解耦运动。解耦运动对机构的运动控制和轨迹规划都有一定意义。使用螺旋理论 ,给出了解耦运动的定义、分类 ,及机构存在解耦运动的必要条件和充分特例。最后通过一个二自由度转动机构的设计实例 ,综合了上述概念和方法。 展开更多
关键词 解耦运动 机构分析 机构综合 并联机构
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气固流化床的离散颗粒运动-碰撞解耦模型与模拟 被引量:7
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作者 刘阳 陆慧林 +1 位作者 刘文铁 赵云华 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2003年第6期551-555,共5页
基于分子动力学和气固两相流体动力学,建立流化床稠密气 固两相离散颗粒运动 碰撞解耦模型,采用硬球模拟方法处理颗粒与颗粒之间的碰撞,及大涡模拟方法处理气相湍流流动.单颗粒运动满足牛顿第二定律,颗粒相和气相相间相互作用的双向耦... 基于分子动力学和气固两相流体动力学,建立流化床稠密气 固两相离散颗粒运动 碰撞解耦模型,采用硬球模拟方法处理颗粒与颗粒之间的碰撞,及大涡模拟方法处理气相湍流流动.单颗粒运动满足牛顿第二定律,颗粒相和气相相间相互作用的双向耦合由牛顿第三定律确定,数值模拟二维鼓泡流化床内稠密气 固两相流动,得到了气泡的形成、发展及颗粒的流化过程,计算结果表明颗粒弹性恢复系数影响气 固两相流动特性. 展开更多
关键词 数值模拟 颗粒运动-碰撞解耦模型 硬球模拟 SGS模型
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六维运动船舰小车平台对准系统研究 被引量:4
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作者 刘学鹏 毛宗源 王斌 《中北大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2008年第6期495-500,共6页
针对船舰分段对准运动的多维干涉,提出六维运动解耦分解为三维运动的方法.在分析小车平台的3个旋转和1个平动运动方程的基础上,对六维系统的三维直线运动进行处理,提取出三维直线运动的分量.将船舰对准系统上位机采用工控机,下位机采用... 针对船舰分段对准运动的多维干涉,提出六维运动解耦分解为三维运动的方法.在分析小车平台的3个旋转和1个平动运动方程的基础上,对六维系统的三维直线运动进行处理,提取出三维直线运动的分量.将船舰对准系统上位机采用工控机,下位机采用西门子SIMATIC S7-200PLC,采用船舯线为旋转轴,避免了行程过量和运动干涉.实验结果表明:空间六自由度的运动解耦方法精度达到0.1 mm,实现了船舰焊接工艺的定位要求. 展开更多
关键词 六维船舰小车平台 运动解耦 运动干涉
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基于曲柄移动导杆机构的高速履带车辆振动激励解耦装置设计 被引量:1
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作者 陈哲吾 向家佑 +2 位作者 戴巨川 郭勇 胥小强 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期15-21,82,共8页
针对高速履带车辆振动环境模拟试验中无法带履带进行振动测试,提出了基于曲柄移动导杆机构原理的高速履带车辆振动激励解耦装置,利用导杆将激振台面的垂直运动与负重轮的水平方向运动联系起来,采用圆柱面接触激振的方式避免激振台面与... 针对高速履带车辆振动环境模拟试验中无法带履带进行振动测试,提出了基于曲柄移动导杆机构原理的高速履带车辆振动激励解耦装置,利用导杆将激振台面的垂直运动与负重轮的水平方向运动联系起来,采用圆柱面接触激振的方式避免激振台面与履带、负重轮之间的运动干涉。运用矢量分析法,根据高速履带车辆平衡肘的摆动解算出了负重轮竖直方向激励振动与水平方向联动方程;利用Hertz接触理论,建立了曲柄移动导杆机构各运动副的接触碰撞模型,分析了多运动副间隙对高速履带车辆振动激励解耦装置动力学特性的影响;完成了高速履带车辆振动激励解耦装置设计,并进行了动力学仿真与试验研究。研究结果表明,采用基于曲柄移动导杆机构的振动激励解耦装置,开展高速履带车辆带履带的振动环境模拟实验,可极大地促进高速履带车辆试验测试能力的提升。 展开更多
关键词 曲柄移动导杆机构 高速履带车辆 振动激励试验 运动解耦
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二维耦合光学摆镜伺服控制系统 被引量:5
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作者 毛博年 孟新 +2 位作者 卞春江 高东 张磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期544-548,共5页
二维耦合光学摆镜是扫描式星载红外光学系统的关键运动部件,其运动特性对伺服系统提出了高精度位置控制与运动解耦的特殊要求。在建模与仿真分析的基础上,提出了一种新的耦合偏移补偿与分割步进的解耦策略,采用位置环与速度环双闭环的PI... 二维耦合光学摆镜是扫描式星载红外光学系统的关键运动部件,其运动特性对伺服系统提出了高精度位置控制与运动解耦的特殊要求。在建模与仿真分析的基础上,提出了一种新的耦合偏移补偿与分割步进的解耦策略,采用位置环与速度环双闭环的PID控制算法,使用有限转角力矩电机和高精度旋转变压器作为执行与测量元件,以DSP为核心构建了二维耦合光学摆镜伺服控制系统。实验结果表明:该方法设计的控制系统二维运动解耦正确,控制精度高,响应时间短,动态特性好且超调小,可广泛应用于高精度摆动扫描控制系统的研究领域,具有很好的工程应用前景。 展开更多
关键词 伺服控制系统 运动解耦 PID 有限转角力矩电机
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光纤阵列耦合中二维微动机构设计与分析
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作者 孟立新 宿百兴 张立中 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第7期32-37,共6页
为提高空间光与光纤阵列的耦合效率,提出了一种非对称式兼有位移放大功能的二维微动机构。首先,根据位移和精度需求,设计了压电驱动的二维微动机构的结构,通过外加一个平面电容传感器(Planar Capacitance Sensor,PCS),实现对二维微动机... 为提高空间光与光纤阵列的耦合效率,提出了一种非对称式兼有位移放大功能的二维微动机构。首先,根据位移和精度需求,设计了压电驱动的二维微动机构的结构,通过外加一个平面电容传感器(Planar Capacitance Sensor,PCS),实现对二维微动机构运动位移测量。其次,针对二维微动机构的核心零件-柔性铰链,分析了影响柔性铰链刚度最大的参数,并仿真分析了不同取值下二维微动机构的静力学位移和固有频率,完成了柔性铰链相关参数优化分析。最后,采用有限元分析了二维微动机构的运动学、静力学和动力学特性,其固有频率大于500 Hz,单方向最大行程为125μm,二维运动最大行程为177μm。验证了这种非对称式兼有位移放大功能的二维微动机构设计的可行性。 展开更多
关键词 微动机构 柔性铰链 运动解耦 仿真分析
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滑模变结构在AUV航向控制中的应用 被引量:5
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作者 袁昌斌 董升亮 李超 《现代电子技术》 2012年第20期117-120,共4页
针对自主式水下机器人的控制特点,建立了机器人的动力学数学模型。利用运动解耦的方法完成了水下机器人完备控制量的构建。在滑模变结构控制理论的基础上,设计了水下机器人的分布式滑模控制系统,并在Simulink下完成滑模控制器的建模。... 针对自主式水下机器人的控制特点,建立了机器人的动力学数学模型。利用运动解耦的方法完成了水下机器人完备控制量的构建。在滑模变结构控制理论的基础上,设计了水下机器人的分布式滑模控制系统,并在Simulink下完成滑模控制器的建模。预先设定了仿真过程中机器人的运动轨迹跟踪,结果表明,滑模控制能有效地控制AUV的航向,对外部扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 自主式水下机器人 滑模变结构 运动解耦 分布式控制 航向
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虚拟轨道自导型运输系统的悬浮跨接走行车辆架构
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作者 李辰生 张蕊姣 陈经纬 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第1期200-205,共6页
提出了一种虚拟轨道自导型运输系统列车新架构——悬浮跨接走行虚拟轨道列车。介绍了悬浮跨接走行模式的架构型式及关键部件的结构。通过车辆运动学分析,以及导向力和运动自由度匹配性分析,讨论了列车结构的循迹充分性;利用解耦控制理... 提出了一种虚拟轨道自导型运输系统列车新架构——悬浮跨接走行虚拟轨道列车。介绍了悬浮跨接走行模式的架构型式及关键部件的结构。通过车辆运动学分析,以及导向力和运动自由度匹配性分析,讨论了列车结构的循迹充分性;利用解耦控制理论分析了列车的运动解耦性。采用悬浮跨接走行模式的虚拟轨道列车在理论上可以通过全轮转向控制实现车体各个横向自由度的充分循迹,从而使列车在轨道上达到最佳位置和姿态;列车各个走行部可以实现解耦运动,这表明可以通过在每个走行部只设置一个独立的、局部的控制器即可实现列车的循迹运动。与此同时,各个走行部之间不存在运动干涉,有利于提高列车的整体动力学性能。 展开更多
关键词 虚拟轨道自导型运输系统 悬浮跨接走行模式 循迹充分性 运动解耦
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