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基于高速并联开关的多端混合直流工程第三站在线投退关键特性分析
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作者 刘金 房博一 +3 位作者 黄一钊 石万里 张长虹 吕金壮 《高压电器》 北大核心 2025年第9期215-220,共6页
特高压多端混合直流工程运行中需进行第三站在线投退。在当前技术条件下,依靠直流高速并联开关(HSS)与柔直换流阀相互配合实现第三站在线投退。因HSS直流电流分断能力、断口耐压能力相对较弱,有必要对基于直流高速并联开关的多端混合直... 特高压多端混合直流工程运行中需进行第三站在线投退。在当前技术条件下,依靠直流高速并联开关(HSS)与柔直换流阀相互配合实现第三站在线投退。因HSS直流电流分断能力、断口耐压能力相对较弱,有必要对基于直流高速并联开关的多端混合直流工程第三站在线投退关键特性分析。文中基于±800 kV昆柳龙柔性直流输电工程,分析了HSS在各种工况下的直流电流开断能力、断口燃弧耐受能力等关键电气性能。以柳州站为例分析了包括第三站投入、退出及永久故障极隔离等在线投退策略,并提出了HSS与控保系统之间的逻辑配合要求,为特高压多端混合直流工程制定在线投退策略、控保系统与HSS配合策略提供参考。 展开更多
关键词 直流高速并联开关 多端混合直流 在线投退
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高速并联机械手臂的自抗扰控制算法研究 被引量:8
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作者 赵振民 刘锋 +1 位作者 孔民秀 孙立宁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期98-104,共7页
针对具有非线性、强耦合以及高速、高加速度等特性的高速并联机械手臂的末端精确定位和抖动抑制问题,提出改进的自抗扰控制解决方案。从并联机械手臂的动力学方程出发,推导了该机械手臂的状态方程,将系统非线性表示为加法和耦合参数的形... 针对具有非线性、强耦合以及高速、高加速度等特性的高速并联机械手臂的末端精确定位和抖动抑制问题,提出改进的自抗扰控制解决方案。从并联机械手臂的动力学方程出发,推导了该机械手臂的状态方程,将系统非线性表示为加法和耦合参数的形式,并用自适应算法对耦合参数进行实时在线辨识,基于自抗扰控制算法设计了系统的非线性的控制器。仿真结果表明,在对机械手臂快速响应的要求下,相对于传统的控制算法,关节的超调能够减少,关节位置跟踪精确度得到了提高。采用改进的自抗扰控制策略能够描述出系统的不确定性,解决高速并联机械手臂运行时存在的快速响应和超调之间的矛盾,提高了系统的动态响应性能。 展开更多
关键词 高速并联机械手臂 自抗扰控制 扰动观测器 不确定性观测 超调抑制
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基于单目视觉的高速并联机器人动态目标跟踪算法 被引量:13
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作者 梅江平 王浩 +2 位作者 张舵 闫寒 李策 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期138-146,共9页
在高速并联机器人视觉分拣系统中,由于安装误差等原因,视觉系统与传送带以及机器人与传送带之间会存在一定的角度偏差,导致目标物体在分拣系统中的定位精度较低,使机器人末端不能精确抓取动态目标.而且传统的单目视觉定位及跟踪算法存... 在高速并联机器人视觉分拣系统中,由于安装误差等原因,视觉系统与传送带以及机器人与传送带之间会存在一定的角度偏差,导致目标物体在分拣系统中的定位精度较低,使机器人末端不能精确抓取动态目标.而且传统的单目视觉定位及跟踪算法存在精度低、运算速度慢等问题,影响视觉分拣系统的计算速度,降低系统的实时性.针对以上问题,提出了一种基于圆特征的单目视觉定位与传送带标定结合的动态目标跟踪算法,首先不需考虑相机坐标系与传送带坐标系的角度偏差,拍摄一个圆形目标,并以光心为顶点构造直椭圆锥的几何成像模型.在此基础上利用其几何关系求取圆心在相机坐标系下的深度信息,再结合传送带标定与张正友标定方法,确定传送带编码器的比例因子以及机器人坐标系和传送带坐标系之间的角度偏差,并实时跟踪圆形目标运动过程中圆心在机器人下的位置.最后,对所提算法和传统算法分别进行实验对比,结果表明,该动态跟踪算法通过圆锥投影的几何关系推导圆心的空间坐标,避免了传统复杂的非线性方程求解,定位精度和计算速度大幅提高.该算法消除了传统算法的角度偏差,平均位置误差为0.82 mm,具有较高的定位精度.运行中系统耗时较短,运行效率得到了有效提高,且误抓率和漏抓率分别为0.2%和0,具有很高的实用价值. 展开更多
关键词 单目视觉定位 高速并联机器人 相机标定 传送带标定 动态跟踪
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樱桃采摘机器人设计——基于PLC高速并联自动化控制 被引量:10
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作者 张丽 郭素娜 汪小志 《农机化研究》 北大核心 2016年第8期199-203,共5页
为了降低樱桃采摘机器人采摘过程中的樱桃破碎率,提高机器人的工作效率,设计了一款新的基于模糊控制和高速并联自动化控制的机器人。该机器可以利用PC上位机对樱桃图像进行采集,并可以对图像进行二值化、膨胀腐蚀处理,从而成功地识别成... 为了降低樱桃采摘机器人采摘过程中的樱桃破碎率,提高机器人的工作效率,设计了一款新的基于模糊控制和高速并联自动化控制的机器人。该机器可以利用PC上位机对樱桃图像进行采集,并可以对图像进行二值化、膨胀腐蚀处理,从而成功地识别成熟樱桃;同时,可以使用模糊PLC控制方法对采摘机器人的响应角度误差进行控制。为了验证机器人的性能,使用樱桃采摘试验的方法对樱桃采摘机器人的性能进行了测试。结果表明:高速并联自动化控制的樱桃采摘机器人总体采摘时间有了明显的缩短,工作效率有所提高;通过模糊控制可以使采摘机器人角度的响应平稳地达到指定角度,且没有出现大的超调量,有利于樱桃的采摘,降低了破碎率。 展开更多
关键词 樱桃采摘 机器人 超调量 PLC控制 高速并联
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4-R(2-SS)型高速并联机器人运动性能分析及轨迹位置规划 被引量:3
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作者 丛明 姜玉成 刘冬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第2期19-23,27,共6页
为满足电子、食品及医药等工业领域生产对少自由度高速并联机器人的需求,设计了一种4-R(2-SS)型高速并联机器人。以该机器人机构为研究对象,基于螺旋理论对4-R(2-SS)型并联机构的自由度研究,建立了4-R(2-SS)型并联机构的数学模型,求出... 为满足电子、食品及医药等工业领域生产对少自由度高速并联机器人的需求,设计了一种4-R(2-SS)型高速并联机器人。以该机器人机构为研究对象,基于螺旋理论对4-R(2-SS)型并联机构的自由度研究,建立了4-R(2-SS)型并联机构的数学模型,求出机器人的灵活工作空间。提出了以机器人灵活工作空间边界为约束条件,以末端执行器运动误差为目标函数函数,对末端执行器轨迹位置参数优化,并进行运动仿真分析。结果表明对机器人轨迹位置的参数优化有效降低了各主动臂转动幅度,增加了运动平稳性,同时验证了机器人具有高速、高加速度的运动性能。 展开更多
关键词 高速并联机器人 螺旋理论 灵活工作空间 轨迹位置
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两自由度高速并联机械手的弹性动力学分析 被引量:3
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作者 胡俊峰 张宪民 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期123-128,共6页
采用有限元方法建立了一种新型两自由度平动并联机械手的弹性动力学模型.在该模型的基础上,分析了机械手在工作空间的前四阶固有频率的分布情况,研究了在外力和刚体惯性力激励下机械手动平台的位置误差,给出了构件在各个时刻的最大动应... 采用有限元方法建立了一种新型两自由度平动并联机械手的弹性动力学模型.在该模型的基础上,分析了机械手在工作空间的前四阶固有频率的分布情况,研究了在外力和刚体惯性力激励下机械手动平台的位置误差,给出了构件在各个时刻的最大动应力及其出现的位置.结果表明:系统的固有频率与其位形有关,机械手动平台的位置误差主要由高速运动时的刚体惯性力引起,机械手各个柔性构件的动应力谱是变幅应力谱. 展开更多
关键词 高速并联机械手 弹性构件 弹性动力学 动应力 固有频率
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一种高速并联机器人的运动学建模与轨迹规划仿真 被引量:4
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作者 张家琪 马跃 +2 位作者 张智涛 李彬 刘祺 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第9期43-48,共6页
以一种可实现高速运动的4自由度并联机器人为研究对象,采用矢量法建立了机器人运动学逆解模型,并提出了具有显示表达式的运动学正解解析解法,因无需迭代而具有较高的计算效率。采用4种运动规律分别规划末端抓放路径,并对比分析了关节角... 以一种可实现高速运动的4自由度并联机器人为研究对象,采用矢量法建立了机器人运动学逆解模型,并提出了具有显示表达式的运动学正解解析解法,因无需迭代而具有较高的计算效率。采用4种运动规律分别规划末端抓放路径,并对比分析了关节角加速度与角跃度随时间的变化规律。在此基础上,提出了基于SAMCEF的机器人刚柔耦合仿真流程,并分析了不同运动规律的残余振动幅值变化,为优选可兼顾关节驱动力矩平滑性与末端残余振动收敛性的运动规律提供了解决思路。 展开更多
关键词 高速并联机器人 运动学分析 轨迹规划
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基于CAD-CAE集成技术的高速并联机器人弹性动力学性能分析
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作者 王慧 马跃 +1 位作者 刘祺 刘松涛 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第12期50-57,共8页
文中以一类由外转动副驱动、含平行四边形支链的2,3和4自由度高速并联机器人为研究对象,提出一种基于CAD-CAE集成技术的有限元快速建模与更新方法。其要点为:针对工作空间中某一参考位形,首先,通过IGES/STEP等标准接口,将各结构件SolidW... 文中以一类由外转动副驱动、含平行四边形支链的2,3和4自由度高速并联机器人为研究对象,提出一种基于CAD-CAE集成技术的有限元快速建模与更新方法。其要点为:针对工作空间中某一参考位形,首先,通过IGES/STEP等标准接口,将各结构件SolidWorks实体模型导入CAE软件SAMCEF,并通过自动提取各结构件实体模型连体坐标系相对于机架参考坐标系的位姿特征信息,建立SAMCEF环境下的几何模型;然后,通过将有限元分析特征信息自动编译为参数化脚本(Bacon)文件,建立整个机器人的参数化有限元模型。该方法特色在于:当机器人位形变化时,仅需更新CAD模型提供的位姿与有限元分析信息,便可自动生成新位形下的机器人有限元模型,进而显著提高面向全域弹性动力学性能分析需求的有限元建模效率。 展开更多
关键词 高速并联机器人 CAD-CAE集成 有限元建模 弹性动力学性能
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基于ADAMS的4-RUPaR高速搬运并联机器人轨迹规划与运动学仿真 被引量:5
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作者 杨尹 顾寄南 郭林 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期375-382,共8页
由于并联机构的复杂性,通过理论计算分析机器人实际规划轨迹下的运动学性能是十分困难的.为了预测4-RUPaR高速搬运并联机器人机构在搬运轨迹下的运动学性能,在ADAMS中建立了并联机构的虚拟样机,对机构进行拾取放置轨迹规划和在规划轨迹... 由于并联机构的复杂性,通过理论计算分析机器人实际规划轨迹下的运动学性能是十分困难的.为了预测4-RUPaR高速搬运并联机器人机构在搬运轨迹下的运动学性能,在ADAMS中建立了并联机构的虚拟样机,对机构进行拾取放置轨迹规划和在规划轨迹下的正逆运动学仿真.通过分析仿真结果,预测机构在规划轨迹下的运动学性能指标,为机构优化设计、控制策略研究、规划轨迹优化和物理样机制造提供参考.仿真结果表明,规划轨迹设计合理,机构运动学性能良好. 展开更多
关键词 高速并联机器人 运动学 轨迹规划 虚拟样机
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基于345-修正梯形运动规律的4-RR(SS)_(2)并联机器人运动轨迹规划
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作者 来海滨 汪满新 +2 位作者 刘松涛 黄俊朋 张宇轩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期411-420,共10页
研究了一种新型四自由度高速并联机器人运动轨迹规划方法。该机器人采用单动平台结构以减轻末端平台质量,提升机器人加减速性能。建立机器人机构运动学逆解模型,通过融合345多项式和梯形运动规律的优点,构造一种可兼顾运动时长和运动平... 研究了一种新型四自由度高速并联机器人运动轨迹规划方法。该机器人采用单动平台结构以减轻末端平台质量,提升机器人加减速性能。建立机器人机构运动学逆解模型,通过融合345多项式和梯形运动规律的优点,构造一种可兼顾运动时长和运动平稳性的345-修正梯形运动规律。在此基础上,通过插补叠加轨迹过渡传统门形轨迹的直角部分,并统筹考虑总运动时长最短以及角加速度峰值最小为目标完成插补叠加时机的优选,最后在样机上开展运动频次试验。试验结果显示,采用优化后的运动规律和轨迹样机运动频次可提升至218次/min,工作效率较传统Adept门形轨迹提高55.7%。 展开更多
关键词 高速并联机器人 轨迹规划 345-修正梯形运动规律
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多端直流用直流高速开关(HSS)关键性能考核技术研究综述
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作者 吕金壮 张长虹 +5 位作者 杨旭 李明洋 陈兵 黎卫国 李士杰 张良 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-10,18,共11页
多端直流输电技术可有效缓解中国输电走廊紧缺问题,并解决大规模的清洁能源并网,通过配置直流高速开关(high-speed switch,HSS),可实现多端直流系统第三站的在线投退及直流线路故障快速隔离。但目前国内缺乏±800 kV HSS设备的制造... 多端直流输电技术可有效缓解中国输电走廊紧缺问题,并解决大规模的清洁能源并网,通过配置直流高速开关(high-speed switch,HSS),可实现多端直流系统第三站的在线投退及直流线路故障快速隔离。但目前国内缺乏±800 kV HSS设备的制造技术与试验经验。为掌握核心技术,文中首先简要介绍多端直流输电工程对HSS的功能需求,提出HSS的运行工况及关键技术参数。其次,着重介绍研制±800 kV HSS特殊性能验证试验,包括长时燃弧耐受关键技术及无震荡回路开断直流关键技术及其研究现状,提出了±800 k V HSS关键性能的考核方法和型式试验要求,并对其下一步的研究方向给出了建议。 展开更多
关键词 多端混合直流输电 直流并联高速开关 长时燃弧耐受 直流开断特性
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Diamond机构的弹性动力分析与试验研究 被引量:11
12
作者 张明辉 黄田 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第11期6-8,38,共4页
采用KED方法建立了Diamond并联机械手的弹性动力模型 ,在动力学方程建立过程中 ,做了两点改进 :( 1)由于连接电机和主动臂的减速器对机构在平面内的刚度有很大影响 ,为此在电机和主动臂连接的地方 ,增加一个弹簧单元 ,此时在铰链节点处... 采用KED方法建立了Diamond并联机械手的弹性动力模型 ,在动力学方程建立过程中 ,做了两点改进 :( 1)由于连接电机和主动臂的减速器对机构在平面内的刚度有很大影响 ,为此在电机和主动臂连接的地方 ,增加一个弹簧单元 ,此时在铰链节点处增加了一个扭转弹性位移。 ( 2 )将并联机械手中的动平台和支架结构 ,作为刚体处理 ,在动力模型建立过程中考虑了弹性单元和刚体单元的相互协调。同时对该机构的固有频率进行测试。结果表明 ,理论计算结果和试验值吻合很好 。 展开更多
关键词 高速并联机械手 动力分析 动态特性 试验
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基于改进MOPSO和多目标的SCARA并联机器人的食品分拣轨迹优化
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作者 金光 李若琪 郑强仁 《食品与机械》 2025年第8期85-92,共8页
[目的]针对SCARA高速并联机器人在食品分拣过程中运行冲击与能耗难以兼顾的问题,通过轨迹优化方法提升其综合性能,满足食品分拣场景对平稳、低耗的实际需求。[方法]在对整个食品分拣系统进行分析的基础上,提出了一种结合改进非均匀五次... [目的]针对SCARA高速并联机器人在食品分拣过程中运行冲击与能耗难以兼顾的问题,通过轨迹优化方法提升其综合性能,满足食品分拣场景对平稳、低耗的实际需求。[方法]在对整个食品分拣系统进行分析的基础上,提出了一种结合改进非均匀五次B样条和多目标模型的SCARA高速并联机器人食品分拣轨迹优化方法。通过始末路径引入虚拟路径点优化非均匀五次B样条插值方法构建SCARA高速并联机器人食品分拣轨迹,以运行冲击和运行能耗综合最优为多目标轨迹优化模型,通过外部档案、全局最优粒子、惯性权重优化的多目标粒子群算法求解模型,完成SCARA高速并联机器人轨迹优化。通过试验对所提轨迹优化方法的运行冲击和能耗进行分析。[结果]所提轨迹优化方法可有效实现SCARA高速并联机器人食品分拣过程中运行冲击与能耗的综合优化,轨迹平滑性与算法求解性能均得到显著提升。与优化前相比,运行冲击和运行能耗降低50%以上,不同分拣速度下的误差未超过1 mm。[结论]通过结合改进非均匀五次B样条与多目标模型的轨迹优化方法,可实现机器人在食品分拣过程中运行冲击和能耗的综合最优。 展开更多
关键词 高速并联机器人 食品分拣 轨迹优化 五次B样条 多目标粒子群算法
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基于三维模型的食品分拣机器人抓取控制方法 被引量:8
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作者 肖瑶星 刘立新 +1 位作者 胡柳 卢艳芝 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2023年第4期77-82,162,共7页
目的:解决现有串类水果在机器人分拣中存在的准确性差、分选效率低等问题。方法:基于高速并行食品分拣系统结构,将改进的SURF算法与改进的RANSAC算法相结合用于食品分拣机器人抓取点定位,建立三维抓取模型实现串类水果的自动稳定抓取。... 目的:解决现有串类水果在机器人分拣中存在的准确性差、分选效率低等问题。方法:基于高速并行食品分拣系统结构,将改进的SURF算法与改进的RANSAC算法相结合用于食品分拣机器人抓取点定位,建立三维抓取模型实现串类水果的自动稳定抓取。以葡萄为例,通过试验验证了所提方法的优越性和准确性。结果:所提方法与常规方法相比,平均抓取成功率提高15.00%左右,平均抓取时间缩短0.101 s。结论:该食品分拣机器人可有效提高串类水果抓持点定位的准确性,具有较高的成功率。 展开更多
关键词 串类水果 分拣机器人 高速并联 SURF算法 RANSAC算法 三维抓取模型
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《机械设计》2006年(第23卷)总目次
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《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第12期59-62,共4页
关键词 并联机构 移动机器人 并联机器人 《机械设计》 高速并联机械手 动力学建模 参数化设计 运动学分析 动力学仿真 孙立宁 目次
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虚拟轴数控加工中心摆角精度的补偿 被引量:3
16
作者 李林 《航空制造技术》 北大核心 2014年第8期76-78,共3页
虚拟轴数控加工中心具有刚度高、惯量小、动态特性好的特点,可实现飞机大型铝结构件的超高速和高精度加工。由于并联机构运动学的非线性特性及各铰链间的藕合关系,使得并联三轴机床的摆角会产生误差。对ECOSPEED系列虚拟轴数控加工中心... 虚拟轴数控加工中心具有刚度高、惯量小、动态特性好的特点,可实现飞机大型铝结构件的超高速和高精度加工。由于并联机构运动学的非线性特性及各铰链间的藕合关系,使得并联三轴机床的摆角会产生误差。对ECOSPEED系列虚拟轴数控加工中心的sprint Z3型主轴头进行探索和研究,对其摆角精度进行补偿,达到了减少误差的目标。 展开更多
关键词 并联高速加工中心 飞机大型铝结构件 合格率 摆角精度补偿
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