空间光学遥感器高精度6-DOF并联平台设计与实现 被引量：4

1

作者 梁凤超 谭爽 +3 位作者 黄刚 范建凯 林喆 康晓军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1332-1342,共11页

高精度六自由度并联平台可精密调整次镜位姿,实现空间光学遥感器地面光学装调及光学像差在轨主动校正。为解决研制高精度并联平台的多指标多约束结构优化设计及高分辨力驱动支链设计2个难点,建立了六自由度并联机构逆解数学模型及ADAMS... 高精度六自由度并联平台可精密调整次镜位姿,实现空间光学遥感器地面光学装调及光学像差在轨主动校正。为解决研制高精度并联平台的多指标多约束结构优化设计及高分辨力驱动支链设计2个难点,建立了六自由度并联机构逆解数学模型及ADAMS参数化模型,确定了结构优化目标函数,结合支链长度、铰链转角等约束进行了结构优化设计,得到并联机构结构参数及驱动支链分辨力需达到60 nm的需求。基于此需求,设计了基于“无刷直流电机+滚珠丝杠+光栅尺”的驱动支链,采用PI控制律实现高精度消静差闭环伺服控制,使驱动支链分辨力达50 nm。对并联平台精度进行光学测试,结果表明,平台带载平移分辨力为0.2μm,转角分辨力为1″,满足指标要求。该平台已成功应用于空间相机的地面光学装调及像差主动校正实验,为在轨应用奠定了理论与实践基础。 展开更多

关键词 六自由度 并联平台 次镜 空间光学遥感器 结构优化设计

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液压并联6-DOF平台轨迹跟踪的干扰力补偿

2

作者 李强 王宣银 程佳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期97-101,共5页

为了消除液压并联6-DOF平台因各支链缸时变的负载耦合,以及摩擦和其他外力的干扰作用而引起的平台动态轨迹抖动现象,根据系统动力学模型的关节空间表达式,对关节干扰力的起因和对其运动的作用进行分析,在关节位置闭环控制基础上,分别设... 为了消除液压并联6-DOF平台因各支链缸时变的负载耦合,以及摩擦和其他外力的干扰作用而引起的平台动态轨迹抖动现象,根据系统动力学模型的关节空间表达式,对关节干扰力的起因和对其运动的作用进行分析,在关节位置闭环控制基础上,分别设计基于结构不变性原理的支链抗负载干扰补偿器和基于系统模型的自适应滑模干扰观测补偿器,根据系统关节负载的变化率将两种补偿器利用模糊原则组合成综合补偿器,对干扰进行力闭环补偿.AMESim与MATLAB的联合仿真分析结果表明,该控制器使平台在复合干扰力作用下,能够平稳运行,与普通的位置闭环PID算法相比,有效地提高了系统的整体动态跟踪性能. 展开更多

关键词 并联平台 六自由度 轨迹跟踪 干扰力补偿

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6-SPS球平台并联机器人及其局部力和运动传递性能分析 被引量：6

3

作者 金振林 高峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第1期63-66,共4页

提出一种 6-SPS球平台 6自由度正交并联机器人新机型 ,介绍其结构布局特点 ,对其局部力与运动传递性能及它们与机构几何参数关系进行分析 ,为其设计和实用化提供理论依据。分析结果表明 ,该球平台机构在正交位姿力和运动传递性能各向同... 提出一种 6-SPS球平台 6自由度正交并联机器人新机型 ,介绍其结构布局特点 ,对其局部力与运动传递性能及它们与机构几何参数关系进行分析 ,为其设计和实用化提供理论依据。分析结果表明 ,该球平台机构在正交位姿力和运动传递性能各向同性 ,特别适合于作为 6自由度微动操作机器人和 6维力传感器结构。 展开更多

关键词 6自由度并联机器人机构 球平台机构 正交位姿 各向同性 运动传递性质

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基于对数变换的6-UCU并联平台姿态插值

4

作者 屈力刚 李纪泽 李静 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第6期100-104,共5页

六自由度并联平台是一种典型的封闭链式空间机构,为了更好地规划并联平台姿态运动,降低振动幅度。通过对数变换将单位四元数表示成插值简便的三维向量,进而以五次多项式算法进行并联平台的姿态插值,最后将姿态插值得到的插值点映射到四... 六自由度并联平台是一种典型的封闭链式空间机构,为了更好地规划并联平台姿态运动,降低振动幅度。通过对数变换将单位四元数表示成插值简便的三维向量,进而以五次多项式算法进行并联平台的姿态插值,最后将姿态插值得到的插值点映射到四元数空间验证四元数多姿态插值的合理性,并搭建6-UCU并联平台进行实验验证。实验结果可知:单位四元数采用对数变换后插值简便,并且五次多项式算法可确保速度与加速度不发生突变状况,拟合曲线光滑度较高,保障了并联平台运动的平稳性,延长并联平台使用寿命。 展开更多

关键词 六自由度并联平台 单位四元数 对数变换 五次多项式算法

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基于Vortex的6自由度平台洗出运动仿真 被引量：10

5

作者 魏春雨 周晓军 +1 位作者 魏燕定 唐昉 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1390-1396,共7页

为了研究并联6自由度平台在车辆驾驶过程中的洗出运动,实现车辆动力学模型和6自由度运动平台模型的联合仿真,提出一种利用Vortex多体动力学软件对6自由度平台进行建模,复现车辆模型运动过程的仿真方法.平台液压油缸初始位姿采用解析法... 为了研究并联6自由度平台在车辆驾驶过程中的洗出运动,实现车辆动力学模型和6自由度运动平台模型的联合仿真,提出一种利用Vortex多体动力学软件对6自由度平台进行建模,复现车辆模型运动过程的仿真方法.平台液压油缸初始位姿采用解析法进行确定,在Matlab/Simulink中实现运动平台的洗出滤波算法和运动学反解算法,利用转弯和直线2种典型运动进行仿真验证.在给定路面上进行虚拟驾驶,Vortex车辆动力学模型解算结果使车辆产生相应的连续运动状态,相关动力学参数经过洗出滤波算法、平台运动学反解运算得到各油缸伸长量,驱动Vortex软件中建立的6自由度运动平台模型.结果表明,利用Vortex软件可以将车辆动力学模型和并联6自由度平台模型进行联合仿真,实现平台洗出运动的可视化. 展开更多

关键词 VORTEX 并联6自由度平台 洗出滤波算法 洗出运动仿真 车辆动力学模型 模拟器

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并联6自由度电动实验教学平台 被引量：5

6

作者 葛耀峥 程佳 陶国良 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第5期34-36,共3页

介绍了并联6自由度电动实验平台实验教学装置的工作原理、设计过程,包括机械结构的设计与建模仿真、控制系统的设计以及人机操作界面的实现等相关内容及实验方法。运行LabVIEW编写的控制程序,可实现并联6自由度电动实验教学平台的6个自... 介绍了并联6自由度电动实验平台实验教学装置的工作原理、设计过程,包括机械结构的设计与建模仿真、控制系统的设计以及人机操作界面的实现等相关内容及实验方法。运行LabVIEW编写的控制程序,可实现并联6自由度电动实验教学平台的6个自由度平动及转动。通过实验平台6自由度的运动以及编写LabVIEW测试程序以达到课程的教学要求。使学生全面熟悉并联6自由度电动实验教学平台的基本工作原理、总体结构、工作特性,同时保证了公共平台大型设备"双6自由度并联机器人空中对接模拟试验台"的有效使用率和节省维修成本,加快培训周期,有利大型设备的共享。 展开更多

关键词 并联6自由度电动平台 实验教学装置 LABVIEW编程

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新型3-CPS／RPPS机构的动力学分析 被引量：1

7

作者 李徽 杨德华 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第10期38-41,共4页

多自由度并联机构在各工程领域有着广泛的应用背景。在补充新型3-CPS/RPPS机构运动学中速度分析和加速度分析的基础上,以牛顿-欧拉方程为主要工具,对动力学反向问题进行了基础的理论研究和分析,以Pro/E动力学分析工具辅助完成了动力学... 多自由度并联机构在各工程领域有着广泛的应用背景。在补充新型3-CPS/RPPS机构运动学中速度分析和加速度分析的基础上,以牛顿-欧拉方程为主要工具,对动力学反向问题进行了基础的理论研究和分析,以Pro/E动力学分析工具辅助完成了动力学正向问题。并在分析过程中,对比了传统Stewart平台和该新型串并机构。该分析方法和流程对多自由度机构研究提供借鉴和参考。最后通过对大型射电望远镜中主动面板的误差敏感分析,指出了该机构部分运动解耦的优势及其应用前景。 展开更多

关键词 串并机构 六自由度机构 动力学分析 牛顿-欧拉方程 部分运动解耦

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六自由度并联驱动平台机构的位置姿态精度控制 被引量：5

8

作者 王旭永 王显正 骆涵秀 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期596-600,共5页

位置姿态的精度问题是六自由度并联伺服驱动平台的关键技术之一。本文对六自由度并联平台机构的位置姿态精度控制进行了探讨，分析了几种位姿精度补偿的方法。同时，针对实际对象，作了六自由度并联平台位姿精度控制的初步试验，结果表明。

关键词 STEWART机构 位姿精度 位姿误差 误差补偿

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一种混联精密装校平台的设计与分析 被引量：3

9

作者 谢志江 宋文军 +1 位作者 刘小波 倪卫 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第4期43-47,共5页

在分析LRU模块装校要求的基础上,提出了一种可实现6自由度调整的精密装校平台,研究了该平台调平机构和对接机构的自由度和运动类型,应用矢量法推导了各机构位置的正逆解,并将该解算式作为精密装校平台运动控制的核心算法,实现了样机的... 在分析LRU模块装校要求的基础上,提出了一种可实现6自由度调整的精密装校平台,研究了该平台调平机构和对接机构的自由度和运动类型,应用矢量法推导了各机构位置的正逆解,并将该解算式作为精密装校平台运动控制的核心算法,实现了样机的调平和对接两大主要功能,利用该功能实施了对LRU模块的自动化装校,证明了该精密装校平台可实现设计要求。 展开更多

关键词 6自由度 调平机构 对接机构 运动学分析 混联机构

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一种正交并联机器人的灵巧度指标及其分布 被引量：14

10

作者 金振林 高峰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2001年第7期19-22,共4页

并联机器人的灵巧度是衡量输入与输出运动 (力 )之间传递精度的重要指标 ,研究灵巧度在工作空间内的分布规律 ,对并联机器人的任务规划和控制意义重大。基于力Jacobian矩阵和Jacobian矩阵 ,提出新型 6 -SPS正交并联三维平台机器人机构... 并联机器人的灵巧度是衡量输入与输出运动 (力 )之间传递精度的重要指标 ,研究灵巧度在工作空间内的分布规律 ,对并联机器人的任务规划和控制意义重大。基于力Jacobian矩阵和Jacobian矩阵 ,提出新型 6 -SPS正交并联三维平台机器人机构的灵巧度指标 ,给出这些指标在工作空间内的分布情况 。 展开更多

关键词 并联机器人 灵巧度 分布

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并联六自由度主动减振平台解耦控制策略研究 被引量：3

11

作者 刘仁洪 王广源 +4 位作者 康玲 余洁冰 刘磊 贺华艳 张俊嵩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1338-1344,共7页

并联六自由度主动减振平台可有效隔离外界低频微振动对加速器BPM及光束线站等精密设备的影响,由于并联六自由度主动减振平台具有很强的耦合特性,需对平台的耦合特性进行分析研究。本文以压电陶瓷驱动器构建并联六自由度主动减振平台,在... 并联六自由度主动减振平台可有效隔离外界低频微振动对加速器BPM及光束线站等精密设备的影响,由于并联六自由度主动减振平台具有很强的耦合特性,需对平台的耦合特性进行分析研究。本文以压电陶瓷驱动器构建并联六自由度主动减振平台,在平台运动学的基础上,采用Newton-Euler法建立了平台的动力学模型。分析了平台各通道间的耦合特性,设计了一种通用的平台解耦控制策略。搭建了实验验证平台,开展次级通道参数测量与减振实验研究。实验结果表明,设计的多通道解耦控制策略是有效的,平台对低频微振动有良好的减振效果。 展开更多

关键词 低频微振动 并联六自由度主动减振平台 解耦控制

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并联六自由度仿真平台完全可达空间研究 被引量：2

12

作者 程佳 王宣银 +1 位作者 李强 吴乐彬 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期389-393,共5页

研究并联六自由度仿真平台完全可达空间。分析了动平台位姿改变时各液压缸位移的变化情况及其与完全可达空间的关系,在此基础上提出基于运动特征的完全可达空间快速搜索算法,该算法首先将搜索范围限制在可达空间外轮廓附近,并利用极角... 研究并联六自由度仿真平台完全可达空间。分析了动平台位姿改变时各液压缸位移的变化情况及其与完全可达空间的关系,在此基础上提出基于运动特征的完全可达空间快速搜索算法,该算法首先将搜索范围限制在可达空间外轮廓附近,并利用极角为零处液压缸位移变化特征快速找到外轮廓的搜索起点,大大缩小搜索范围,提高搜索效率,可快速得到动平台运动极限位置的包络面。以实验室平台为实例,利用该算法绘制出并联六自由度平台的完全可达空间图形。最后,仿真分析了平台完全可达空间与其结构参数间的关系,为平台的设计和优化提供参考。 展开更多

关键词 并联六自由度仿真平台 完全可达空间 数值解

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六自由度并联平台的模态分析方法研究 被引量：2

13

作者 范培卿 荣辉 +2 位作者 付铁 曹红波 李金泉 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2006年第6期44-48,共5页

通过实验模态分析和灵敏度分析的方法可以获得六自由度并联平台在典型位姿下的低阶固有频率、振型、阻尼比,并确定其薄弱环节。以BKX-I型并联机床为例对六自由度并联平台的实验模态分析和灵敏度分析方法进行了研究,并提出了提高六自由... 通过实验模态分析和灵敏度分析的方法可以获得六自由度并联平台在典型位姿下的低阶固有频率、振型、阻尼比,并确定其薄弱环节。以BKX-I型并联机床为例对六自由度并联平台的实验模态分析和灵敏度分析方法进行了研究,并提出了提高六自由度并联平台动态特性的具体措施,为其结构的动态设计和优化设计提供了有效方法。 展开更多

关键词 六自由度并联平台 实验模态分析 灵敏度分析

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对接半物理仿真系统中的自适应柔顺力控制研究

14

作者 黄其涛 何景峰 韩俊伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期6077-6080,6085,共5页

为实现空间航天器对接过程中的强制校正和拉近阶段过程的半物理仿真,提出了一种六自由度并联运动平台的基于位置闭环的力控制方法。针对强制校正和拉近过程中两飞行器之间连接刚度大范围变化,设计自适应力控制器解决了刚度参数时变对系... 为实现空间航天器对接过程中的强制校正和拉近阶段过程的半物理仿真,提出了一种六自由度并联运动平台的基于位置闭环的力控制方法。针对强制校正和拉近过程中两飞行器之间连接刚度大范围变化,设计自适应力控制器解决了刚度参数时变对系统性能的影响。试验结果表明自适应柔顺力控制可以实现强制校正和拉近阶段过程的有效模拟。 展开更多

关键词 力控制 自适应控制 六自由度并联平台 对接仿真

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并联六自由度对接平台运动学标定方法研究 被引量：4

15

作者 张学功 邹怀武 陈卫东 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期273-277,共5页

对并联六自由度对接平台的结构参数标定问题进行了研究。通过实测运动平台的位姿变化以及对应六根丝杆的增量,提出了直接确定结构参数的标定方法,与传统标定方法相比,避免了迭代计算与收敛判断。仿真验证表明了所提方法的有效性和实用性。

关键词 并联六自由度对接平台 标定方法 仿真验证

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基于遗传算法的六自由度并联平台的控制 被引量：4

16

作者 吕彬 董建园 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第2期76-81,160,共7页

由于单通道电液位置伺服系统是一种非线性时变系统,而且有阻尼比小、参数变化大、非线性程度高的特点,传统的PID控制已经很难满足六自由度并联平台的控制精度的要求。针对六自由度并联平台单通道的数学模型,采用遗传算法对其PID控制器... 由于单通道电液位置伺服系统是一种非线性时变系统,而且有阻尼比小、参数变化大、非线性程度高的特点,传统的PID控制已经很难满足六自由度并联平台的控制精度的要求。针对六自由度并联平台单通道的数学模型,采用遗传算法对其PID控制器的参数进行优化控制,以满足系统的控制精度的要求。仿真结果表明该控制系统的性能指标有了很大改善,证明了该遗传算法的可行性和有效性,克服了传统PID整定参数费时的缺点,对解决实际控制问题提供了有效的方法,并且具有良好的抗干扰能力,其适应性(鲁棒性)也有了很大的提高。 展开更多

关键词 六自由度并联平台 液压伺服系统 比例-积分-微分(PID)控制 遗传算法

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基于RBF神经网络的四旋翼磨抛机器人力/位混合控制 被引量：3

17

作者 蔡建银 王志刚 +1 位作者 郭宇飞 郝志强 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期465-471,共7页

由六自由度并联平台和四旋翼无人机构成的四旋翼磨抛机器人的飞行轨迹和末端执行器打磨力难以稳定控制,为此提出一种基于RBF神经网络的力/位混合控制方法。根据Euler-Lagrange方程建立系统动力学模型,采用力/位混合控制器实现机器人在... 由六自由度并联平台和四旋翼无人机构成的四旋翼磨抛机器人的飞行轨迹和末端执行器打磨力难以稳定控制,为此提出一种基于RBF神经网络的力/位混合控制方法。根据Euler-Lagrange方程建立系统动力学模型,采用力/位混合控制器实现机器人在打磨时对力和位置的精度要求。在力控制环,采用PID控制和接触力前馈控制;在位置控制环,采用基于RBF神经网络的鲁棒控制。利用MATLAB/Simulink进行机器人轨迹跟踪和磨抛力控制仿真实验。结果表明,所提出的控制方法使得四旋翼磨抛机器人具有良好的轨迹跟踪效果,并且打磨力能保持稳定。 展开更多

关键词 磨抛机器人 四旋翼无人机 力/位混合控制 六自由度并联平台 RBF神经网络

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基于差分进化的六自由度并联机构运动学正解 被引量：5

18

作者 曲泉 《机床与液压》 北大核心 2016年第13期83-88,共6页

6自由度摇摆台因其具有刚度大、承载能力强、惯性小、位置误差不积累、易于力反馈控制等优点得到了越来越深入的研究与应用。通过分析6自由度并联机构的结构与运动学模型,提出了一种具有全局寻优的基于差分进化的位置正解方法。差分进... 6自由度摇摆台因其具有刚度大、承载能力强、惯性小、位置误差不积累、易于力反馈控制等优点得到了越来越深入的研究与应用。通过分析6自由度并联机构的结构与运动学模型,提出了一种具有全局寻优的基于差分进化的位置正解方法。差分进化方法在充分借鉴遗传进化算法的思想基础上,采用了3个基因的相对信息,可以较好地提升算法的全局寻优能力,而且算法采用实数编码方式更容易在实践中应用。仿真表明了该算法对求解问题起到了很好的全局优化作用。 展开更多

关键词 6自由度摇摆台 差分进化算法 并联机构 运动学正解

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基于压电陶瓷的并联六自由度平台的位姿控制模型与验证 被引量：2

19

作者 蔡如岩 刘曰涛 +3 位作者 姜佩岑 于长松 韩振 付连壮 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期143-149,共7页

针对传统电机驱动的小型Stewart平台无法达到纳米级定位的问题,设计了一种基于压电陶瓷的并联六自由度平台。该平台采用球副连接、对称分布及单层结构的设计,起到提升小型Stewart平台的定位精度的目的。通过分析并联六自由度平台定位原... 针对传统电机驱动的小型Stewart平台无法达到纳米级定位的问题,设计了一种基于压电陶瓷的并联六自由度平台。该平台采用球副连接、对称分布及单层结构的设计,起到提升小型Stewart平台的定位精度的目的。通过分析并联六自由度平台定位原理,构建了6个自由度的位姿控制模型。通过仿真软件进行有限元分析,同时,在实体样机上进行实验分析,验证位姿控制模型的正确性。分析结果显示:并联六自由度平台沿X、Y和Z方向的行程均为-13.48~13.99μm,沿U、V方向的行程均为-616.59~639.17μrad,沿W方向的行程为-406.02~391.68μrad。目标位移与实验结果的最大误差为3.71%,验证了位姿控制模型的正确性。 展开更多

关键词 压电陶瓷 微位移 定位原理 位姿控制模型 并联六自由度平台

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针对对称结构的六自由度摇摆台的微变动力学位置正解算法

20

作者 李延博 汪首坤 姜增如 《实验技术与管理》 CAS 2007年第1期46-49,共4页

分析了六自由度运动体位置解算问题，提出了一种基于微变动力的新型位置正解算法。还分析了该算法的实际物理意义，进行了数学推导，研究了程序实现具体流程。该方法通过运动体内部动力学机理计算系统实际位置参数，优点是运算结果稳定... 分析了六自由度运动体位置解算问题，提出了一种基于微变动力的新型位置正解算法。还分析了该算法的实际物理意义，进行了数学推导，研究了程序实现具体流程。该方法通过运动体内部动力学机理计算系统实际位置参数，优点是运算结果稳定，速度满足控制系统要求，根据初值可以始终跟踪运动体实际的物理姿态。通过与激光陀螺位置传感器测量的结果比较，研究了该正解算法的误差并研究了计算速度。该正解算法可作摇摆台控制系统的反馈计算环节，用于提高摇摆台相应的动态性能。 展开更多

关键词 六自由度运动体 正解 微变动力 算法

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