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新型轮式移动机器人的结构设计与参数优化研究 被引量:4
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作者 邵沛瑶 王挺 +2 位作者 董文博 张凯 姚辰 《高技术通讯》 CAS 2022年第9期959-971,共13页
为了实现特种机器人对于复杂环境的探索需求,结合轮式机器人高速与高效的特点、摇臂结构对于环境的适应性强的特征、伸缩结构对于移动机器人轮子轴距的调整,提出一种新型可伸缩摇臂六轮移动机器人。以攀爬不同类型的楼梯为越障任务与设... 为了实现特种机器人对于复杂环境的探索需求,结合轮式机器人高速与高效的特点、摇臂结构对于环境的适应性强的特征、伸缩结构对于移动机器人轮子轴距的调整,提出一种新型可伸缩摇臂六轮移动机器人。以攀爬不同类型的楼梯为越障任务与设计目标,从准静力学分析得到六轮移动机器人在爬梯过程中的不同状态下越过台阶的力学条件;并以不同状态下需求摩擦系数小于实际给予摩擦系数为跨越楼梯的必要条件,结合现实情况下的爬梯约束条件,选择摇臂长度、前轮到摇臂轴的距离、轮子半径等为设计变量,通过DOE设计、替代模型筛选设计变量,建立基于档案的微遗传算法(AMGA)的多目标参数优化模型,得到Pareto最优解;通过田口稳健设计,引入噪声因子在静态系统下输出最佳解。仿真验证与爬梯实验表明,依据参数优化设计的移动机器人在不同类型的台阶状况下,通过调节伸缩管的长度,可以高效、稳定地爬越楼梯,验证了设计值的可行性。仿真实验与理论的一致性对比验证了研究结果的有效性。 展开更多
关键词 轮式移动机器人 摇臂结构 伸缩结构 爬楼梯 参数设计
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轮式仿人机器人的ZMP建模及动态稳定判据 被引量:6
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作者 李艳杰 钟华 《沈阳理工大学学报》 CAS 2009年第1期79-84,共6页
介绍了ZMP的概念,比较常见的几种ZMP建模方法,提出将高效牛顿-欧拉算法(RENA)与ZMP的概念相结合的迭代ZMP建模方法,并利用该方法完成轮式仿人机器人的ZMP建模.通过模型分析,得出该轮式仿人机器人的ZMP简化计算公式.最后得出此类轮式仿... 介绍了ZMP的概念,比较常见的几种ZMP建模方法,提出将高效牛顿-欧拉算法(RENA)与ZMP的概念相结合的迭代ZMP建模方法,并利用该方法完成轮式仿人机器人的ZMP建模.通过模型分析,得出该轮式仿人机器人的ZMP简化计算公式.最后得出此类轮式仿人机器人的稳定性判据及稳定度的定义. 展开更多
关键词 零力矩点 仿人机器人 动态稳定性
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一种新型四臂巡检机器人机构设计与运动分析 被引量:24
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作者 肖时雨 王洪光 刘国伟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期432-438,共7页
为满足大跨度输电线路对巡检机器人结构尺寸、爬坡性能以及越障性能等方面的要求,从人爬树运动研究中得到启示,设计了一种新型四臂式巡检机器人。首先,通过探索人爬树过程中运动姿态特点,介绍了机器人的机构构型和2种典型障碍物的越障... 为满足大跨度输电线路对巡检机器人结构尺寸、爬坡性能以及越障性能等方面的要求,从人爬树运动研究中得到启示,设计了一种新型四臂式巡检机器人。首先,通过探索人爬树过程中运动姿态特点,介绍了机器人的机构构型和2种典型障碍物的越障方法。其次,给出了机器人机构的主要尺寸,推导了机器人的运动学方程,对机器人爬坡和越障运动性能进行了分析,以验证机构设计的可行性。最后,在虚拟样机平台上进行了运动仿真实验。结果表明该机器人同时具备较强爬坡能力和跨越单挂点等复杂障碍物的能力。 展开更多
关键词 输电线路 巡检机器人 机构设计 运动分析
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康复移位装置多体动力学建模和力学响应研究
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作者 任武 张赵威 +1 位作者 唐宏宾 于毅 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期759-763,共5页
为解决目前国内外对移位机结构设计、力学特性研究不足的问题,利用多体传递矩阵法建立液压驱动移位机模型。模型中采用弹簧阻尼对液压缸进行等效,把支撑臂和摆臂当作Euler-Bernoulli柔性梁处理。利用90和120 kg的质量进行不同人员乘坐... 为解决目前国内外对移位机结构设计、力学特性研究不足的问题,利用多体传递矩阵法建立液压驱动移位机模型。模型中采用弹簧阻尼对液压缸进行等效,把支撑臂和摆臂当作Euler-Bernoulli柔性梁处理。利用90和120 kg的质量进行不同人员乘坐模拟。计算结果表明:油缸部位最大受力达到1 200和1 400 N,满足部件的安全使用标准;以上两种质量人员移位机模型的末端振动位移最大达到45和50 mm,符合设备的抗变形能力。通过对移位机样机上的60名样本人员试验乘坐,显示设计的产品符合乘坐需求和产品设计目的。多体传递矩阵法可为肢体康复移位机产品设计提供有效的参数化建模和计算条件,能满足不同人员、不同型号产品的设计需求,得出运动过程中不同工况的动力学响应,所得结果为移位机及临床医疗设备的智能控制和患者乘坐的安全性、舒适性提供帮助。 展开更多
关键词 康复移位机 多体传递矩阵法 振动 位移
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激光冲击强化设备的开发 被引量:8
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作者 胡太友 乔红超 +1 位作者 赵吉宾 陆莹 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期732-737,共6页
针对目前国内激光冲击强化设备工业化程度不高的问题,采用固定光路系统结构形式和模块化设计方法,研制了一款激光冲击强化设备。分析了激光冲击强化设备的设计方案、激光光路布置特点以及系统控制方法,并对激光冲击强化设备技术指标进... 针对目前国内激光冲击强化设备工业化程度不高的问题,采用固定光路系统结构形式和模块化设计方法,研制了一款激光冲击强化设备。分析了激光冲击强化设备的设计方案、激光光路布置特点以及系统控制方法,并对激光冲击强化设备技术指标进行了测试。保持室温在(22±2)℃以内,设备开机20 min后,输出最大脉冲能量可达25 J,能量波动范围不超过3%,脉宽在16 ns?20 ns之间连续可调,波动范围在-1 ns?1 ns以内,光束的发散角小于2.5 mrad,光束指向波动小于50μrad,重复频率0.5 Hz?5 Hz可调,光路系统的传输效率约为92%,约束层厚度均匀、且流量连续可控。测试结果表明,激光冲击强化设备的各项性能良好。 展开更多
关键词 激光冲击强化设备 激光器 控制系统 光路系统
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一类具有时滞及反馈控制的非自治非线性比率依赖食物链模型 被引量:4
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作者 王长有 李楠 +1 位作者 蒋涛 杨强 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2022年第1期245-268,共24页
该文研究了一类具有时滞和反馈控制的三种群非线性非自治比率依赖的食物链模型.首先,基于时滞微分不等式理论,提出了一些新的分析方法,并构造了一个合适的李亚普诺夫函数.其次,得到了系统正解的持久性和全局吸引性的充分条件.第三,利用... 该文研究了一类具有时滞和反馈控制的三种群非线性非自治比率依赖的食物链模型.首先,基于时滞微分不等式理论,提出了一些新的分析方法,并构造了一个合适的李亚普诺夫函数.其次,得到了系统正解的持久性和全局吸引性的充分条件.第三,利用理论分析和不动点理论,讨论了相应的周期系统,建立了周期系统正周期解的存在性、唯一性和稳定性的充分条件.另外,给出了一些数值模拟,证明了我们的理论分析是正确的.最后,给出了相应的具有乘法噪声源的随机食物链模型的数值例子,并得到该模型一些新的有趣的解的变化过程. 展开更多
关键词 时滞 比率依赖 反馈控制 持久性 全局吸引性 周期解
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