微型钢丝绳传动绳槽匹配及设计方法研究 被引量：14

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作者 罗护 沈军 盛德军 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期329-332,共4页

微型绳传动是一种新型的精密传动方式,它以简单的形式替代以往复杂的机构,实现高精度,高刚性,低成本的传动,并形成了一整套传动体系。然而其传动特性并没得到普遍认识,其设计理论并不完善。笔者以一种新颖的钢丝绳传动为研究背景,分析... 微型绳传动是一种新型的精密传动方式,它以简单的形式替代以往复杂的机构,实现高精度,高刚性,低成本的传动,并形成了一整套传动体系。然而其传动特性并没得到普遍认识,其设计理论并不完善。笔者以一种新颖的钢丝绳传动为研究背景,分析了绳传动轴向运动特性,给出了实现正常传动时应满足的绳槽匹配条件,推导了绳传动中钢丝绳偏斜角表达式,并以此作为绳传动的设计准则,通过对实际绳传动系统设计验证了笔者提出设计方法的可行性。 展开更多

关键词 钢丝绳传动 绳槽匹配 设计准则

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钢丝绳传动机器人运动学的回路分析方法 被引量：3

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作者 桑宏强 许丽萍 +2 位作者 贠今天 金国光 常丽敏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第7期1011-1017,共7页

研究分析了一类2N条钢丝绳驱动N个自由度机器人的运动学,其运动学分析可通过推导除去钢丝绳后的开环链机器人关节角位移与末端执行器之间的运动学模型和关节角位移与电机转子角位移之间的运动学模型两个步骤完成。在运动学分析的基础上... 研究分析了一类2N条钢丝绳驱动N个自由度机器人的运动学,其运动学分析可通过推导除去钢丝绳后的开环链机器人关节角位移与末端执行器之间的运动学模型和关节角位移与电机转子角位移之间的运动学模型两个步骤完成。在运动学分析的基础上,提出了用回路矩阵和等效半径矩阵描述钢丝绳传动机器人运动学的回路分析方法。根据钢丝绳传动原理,通过观察法可直接列写回路矩阵和电机驱动空间等效半径矩阵,从而得到电机转子角位移与关节角位移之间的映射关系模型,解耦了由于钢丝绳传动导致机器人关节之间的运动耦合。实现了电机驱动空间、关节空间和笛卡尔空间之间完整的运动学映射,加快和简化了钢丝绳传动机器人运动学的建模和分析过程。最后,以Utah/MIT手指为例进行了运动学分析,比较Matlab运算和Solidworks Motion仿真的末端运动轨迹,验证了回路分析方法的正确性。 展开更多

关键词 钢丝绳传动机器人 运动学 回路矩阵 等效半径矩阵 回路分析方法

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钢丝绳传动航空光电稳定平台设计 被引量：2

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作者 石磊 许永森 +2 位作者 田大鹏 王福超 王中石 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1245-1253,共9页

针对某高光谱相机选择系留气球作为飞行平台的使用要求,设计了一台钢丝绳传动两轴稳定平台,对系留气球在方位和俯仰方向的姿态变化进行角度补偿。稳定平台的方位和俯仰传动机构均采用钢丝绳传动,方位轴和俯仰轴的连续驱动力矩分别为93.6... 针对某高光谱相机选择系留气球作为飞行平台的使用要求,设计了一台钢丝绳传动两轴稳定平台,对系留气球在方位和俯仰方向的姿态变化进行角度补偿。稳定平台的方位和俯仰传动机构均采用钢丝绳传动,方位轴和俯仰轴的连续驱动力矩分别为93.6 N·m和117 N·m,两轴的最高转速分别为25(°)/s和20(°)/s。对稳定平台进行了实验室测试,测试结果表明:稳定平台的传动精度为5μrad,传动误差不大于0.7%,方位轴和俯仰轴的开环控制伺服带宽分别为15 Hz和35 Hz,正弦跟踪精度均方根误差值分别为0.0045和0.0043。然后进行了外场飞行试验,稳定平台安装在系留气球底部,俯仰框架上安装35 kg的高光谱相机进行空中对地观测,飞行试验中获取稳定平台陀螺稳定数据,得到方位轴和俯仰轴的稳定精度分别为38.83μrad(RMS)和37.26μrad,满足高光谱相机稳定成像的指标要求。 展开更多

关键词 航空成像 高光谱相机 稳定平台 钢丝绳传动 稳定精度 系留气球

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钢丝绳传动机器人运动学的支路分析方法 被引量：2

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作者 桑宏强 陈发 +2 位作者 刘芬 杨铖浩 许丽萍 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第4期45-50,共6页

通过研究分析一类N+1条钢丝绳驱动N个自由度机器人的运动学,其运动学可通过推导移去钢丝绳后开环链机器人关节空间与笛卡尔空间之间的运动学关系和关节空间与驱动空间之间的运动学关系来完成。在基本回路、共轴条件和传动线运动学分析... 通过研究分析一类N+1条钢丝绳驱动N个自由度机器人的运动学,其运动学可通过推导移去钢丝绳后开环链机器人关节空间与笛卡尔空间之间的运动学关系和关节空间与驱动空间之间的运动学关系来完成。在基本回路、共轴条件和传动线运动学分析的基础上,提出了用支路矩阵和等效半径矩阵描述钢丝绳传动机器人运动学的支路分析方法。根据钢丝绳传动原理,通过观察法可直接列写支路矩阵和驱动空间等效半径矩阵,从而得到了驱动空间与关节空间之间的运动学映射关系,解耦了由于钢丝绳传动导致机器人关节间的运动耦合。结合传统机器人运动学,实现了驱动空间、关节空间和笛卡尔空间完整运动学映射关系,加快和简化了钢丝绳传动机器人运动学建模和分析过程。以Stanford/JPL手指为例进行了运动学分析和仿真,验证了用支路矩阵和等效半径矩阵描述钢丝绳传动机器人运动学支路分析方法的正确性,为钢丝绳传动机构的设计、运动学分析与控制奠定了基础。 展开更多

关键词 钢丝绳传动 运动学 支路矩阵 等效半径矩阵 支路分析方法

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基于改进型轴套力的机器人钢丝绳传动动力学建模与仿真 被引量：3

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作者 贠今天 赵子业 +1 位作者 左鹏 夏雨 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期78-83,共6页

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... 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5 r/s和40 r/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. 展开更多

关键词 机器人 钢丝绳传动 轴套力 adams建模 动力学仿真

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一种小型导引头的精密钢丝绳传动设计

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作者 时光煜 史光普 +2 位作者 张虎 郭营锋 池冰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2023年第3期174-178,共5页

针对轻小型导引头的技术需求,创新性地设计了一种带有张紧轮和末端弹簧的精密钢丝绳传动结构,显著增大了导引头的负载空间,有效抵消钢丝绳在高低温环境中的伸缩量,从而消减传动空回、提高控制精度和系统稳定性。经过理论计算、有限元建... 针对轻小型导引头的技术需求,创新性地设计了一种带有张紧轮和末端弹簧的精密钢丝绳传动结构,显著增大了导引头的负载空间,有效抵消钢丝绳在高低温环境中的伸缩量,从而消减传动空回、提高控制精度和系统稳定性。经过理论计算、有限元建模仿真分析,证明该结构设计的合理性。最后,投产导引头样机,实际测试导引头的动态性能,证明能够满足导引头的相关技术指标。 展开更多

关键词 导引头 钢丝绳传动 张紧轮 有限元建模

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钢丝绳传动的三轴转台伺服控制的设计 被引量：3

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作者 王凯 孔德杰 +3 位作者 宋悦铭 王国华 沈宏海 王浩 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期54-60,共7页

针对某机载平台中钢丝绳传动带来的非线性误差及外部扰动等因素直接影响平台相机成像质量的问题,提出一种模糊自适应前馈补偿的控制策略。首先对钢丝绳传动机构和高精度直流伺服电机进行了建模,并建立了摩擦模型,为转台速度环控制回路... 针对某机载平台中钢丝绳传动带来的非线性误差及外部扰动等因素直接影响平台相机成像质量的问题,提出一种模糊自适应前馈补偿的控制策略。首先对钢丝绳传动机构和高精度直流伺服电机进行了建模,并建立了摩擦模型,为转台速度环控制回路引入模糊自适应PID控制器。设计出前馈补偿和模糊自适应控制器的复合控制策略。Matlab仿真结果以及实验表明该复合策略能有效消除飞机振动和钢丝绳非线性带来的抖动,转台的稳定精度从1 mrad提高至0.2 mrad,大幅地提高了成像质量。 展开更多

关键词 稳定平台 模糊PID 前馈控制 钢丝绳传动 自适应控制

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钢丝绳传动在航空光学遥感器上的应用 被引量：13

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作者 张洪文 曹国华 +2 位作者 李延伟 张雷 丁亚林 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期418-422,共5页

针对某航空光学遥感器扫描组件和消旋组件需以高精度同步旋转的要求,提出一种通过双电机驱动,采用独立的位置环和速度环控制的钢丝绳精密传动方法。首先,详细介绍了钢丝绳精密传动的结构形式和控制方法,并简要分析了钢丝绳的传动刚度,最... 针对某航空光学遥感器扫描组件和消旋组件需以高精度同步旋转的要求,提出一种通过双电机驱动,采用独立的位置环和速度环控制的钢丝绳精密传动方法。首先,详细介绍了钢丝绳精密传动的结构形式和控制方法,并简要分析了钢丝绳的传动刚度,最后,通过实验对钢丝绳精密传动的精度进行测试,同时分析了预紧力和负载力对精度的影响。实验结果表明:本钢丝绳精密传动系统实现了扫描组件和消旋组件旋转同步精度0.03°,旋转速度为5°/s时稳速精度达1.5%,满足设计要求。实验结果验证了本钢丝绳精密传动应用方法的可行性,为钢丝绳精密传动在航空光学遥感器上的应用提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 钢丝绳精密传动 双电机驱动 同步精度 刚度

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新型钢丝绳精密传动的设计研究 被引量：11

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作者 朱有为 罗护 金忠庆 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第6期6-8,共3页

主要介绍了钢丝绳摩擦传动的原理和传动形式以及在国外的一些应用情况,并讨论了在实现精密传动中所必须考虑的若干问题。钢丝绳传动的简洁、轻质、高效和高精度的特点适合于各种移动载体的天线,光电传感器稳定与跟踪指向机构,具有广泛... 主要介绍了钢丝绳摩擦传动的原理和传动形式以及在国外的一些应用情况,并讨论了在实现精密传动中所必须考虑的若干问题。钢丝绳传动的简洁、轻质、高效和高精度的特点适合于各种移动载体的天线,光电传感器稳定与跟踪指向机构,具有广泛应用前景。 展开更多

关键词 钢丝绳摩擦传动 传动方式 设计特点

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重载传动钢丝绳摩擦磨损演化机理及服役性能退化特性研究

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作者 常向东 彭玉兴 +3 位作者 朱真才 程德强 卢昊 唐玮 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1393-1405,共13页

针对重载传动钢丝绳在服役过程中存在的摩擦磨损和性能退化问题,利用自制钢丝绳-滑轮摩擦磨损试验机和力学性能测试装置,揭示钢丝绳摩擦特性和磨损特征演化机理,分析不同磨损对钢丝绳剩余抗拉强度和弯曲疲劳寿命的影响规律.结果表明:摩... 针对重载传动钢丝绳在服役过程中存在的摩擦磨损和性能退化问题,利用自制钢丝绳-滑轮摩擦磨损试验机和力学性能测试装置,揭示钢丝绳摩擦特性和磨损特征演化机理,分析不同磨损对钢丝绳剩余抗拉强度和弯曲疲劳寿命的影响规律.结果表明:摩擦系数随滑动距离呈减小趋势,其演变过程受钢丝绳结构影响明显,相对稳定阶段摩擦系数约为0.65;摩擦温升增速先快后慢,最大温升为65℃左右;磨损形貌特征以犁沟、剥落和塑性变形为主,磨损机理主要是黏着磨损和磨粒磨损;磨损钢丝绳剩余强度和弯曲疲劳断丝率随滑动距离增大均呈非线性退化趋势,最大破断力从49.6 kN减小到42 kN;最大弯曲疲劳次数从10708非线性递减至4070;磨损造成钢丝拉伸塑性减小,加速弯曲疲劳裂纹扩展,且钢丝在2种工况下的断裂机理分别为韧性断裂和脆性断裂. 展开更多

关键词 传动钢丝绳 滑动摩擦 磨损演化 破断拉伸 弯曲疲劳

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多绳精密传动的传动精度实验研究 被引量：4

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作者 谢宏伟 陶忠 +1 位作者 侯军占 张卫国 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期728-734,共7页

为了确定钢丝绳精密传动中预紧力、负载、绳组数、转速对传动精度的影响,搭建了实验测试平台,测量了不同组钢丝绳传动时的传动误差。结果表明:传动误差主要由传动空回和滑移误差组成,绳组数一定时,增大预紧力降低了传动空回,但增大了滑... 为了确定钢丝绳精密传动中预紧力、负载、绳组数、转速对传动精度的影响,搭建了实验测试平台,测量了不同组钢丝绳传动时的传动误差。结果表明:传动误差主要由传动空回和滑移误差组成,绳组数一定时,增大预紧力降低了传动空回,但增大了滑移误差,总的传动误差呈增大趋势;增大负载使传动空回和滑移误差同时增大,总的传动误差明显增大;随着钢丝绳组数的增加,传动空回略有降低,滑移误差显著降低,总的传动误差降低;轮的转速对传动误差无影响。因此,在一定负载条件下,增加钢丝绳组数、降低预紧力是提高传动精度的有效途径,这些结果可为工程设计提供参考。 展开更多

关键词 机械学 钢丝绳传动 传动精度 预紧力 负载

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