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基于粒子群算法的空间机械臂关节驱动力矩优化设计
被引量：
7
1
作者
辛鹏飞
荣吉利
+2 位作者
吴志培
项大林
杨永泰
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期813-817,共5页
采用绝对节点坐标方法对空间柔性机械臂臂杆进行动力学建模,采用自然坐标法对机械臂关节进行建模,最终得到刚柔耦合的空间机械臂动力学模型.对冗余自由度机械臂进行逆运动学分析,由规划的末端轨迹得到了含自运动项的关节转角轨迹.利用...
采用绝对节点坐标方法对空间柔性机械臂臂杆进行动力学建模,采用自然坐标法对机械臂关节进行建模,最终得到刚柔耦合的空间机械臂动力学模型.对冗余自由度机械臂进行逆运动学分析,由规划的末端轨迹得到了含自运动项的关节转角轨迹.利用动力学方程中Lagrange乘子的物理意义,对机械臂系统进行逆动力学分析,推导了关节轴瓦与轴颈在运动过程中受到的关节驱动力/力矩.利用粒子群算法优化机械臂的自运动项,得到了最小化的关节驱动力矩能耗,从而形成了一种冗余空间机械臂关节驱动力矩优化设计新方法.在平面三连杆柔性机械臂进行了数值仿真,仿真结果表明:所提出的方法在实现末端轨迹跟踪的同时,能有效降低关节力矩能耗;得到的关节力矩连续性好,能够满足工程实际需要.
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关键词
工程力学
冗余空间机械臂
关节驱动力矩
绝对节点坐标法
粒子群算法
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职称材料
柔性空间机械臂区间参数不确定性分析
被引量：
3
2
作者
辛鹏飞
荣吉利
+2 位作者
项阳
杨永泰
项大林
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期1056-1060,1066,共6页
研究了柔性空间机械臂动力学分析中由于区间参数的存在而引起的动力学响应不确定性问题.采用能够描述大位移、大变形耦合特性的绝对节点坐标方法来建模柔性机械臂臂杆,建立了含区间参数的多体系统动力学方程,为指标-3的微分代数方程.运...
研究了柔性空间机械臂动力学分析中由于区间参数的存在而引起的动力学响应不确定性问题.采用能够描述大位移、大变形耦合特性的绝对节点坐标方法来建模柔性机械臂臂杆,建立了含区间参数的多体系统动力学方程,为指标-3的微分代数方程.运用基于Chebyshev多项式的Chebyshev区间扩张函数,将含区间参数的微分代数方程转化为Chebyshev多项式插值点处的确定参数的动力学方程,研究得到了一维区间参数和多维区间参数影响下机械臂系统的动力学响应区间边界,形成了预测机械臂末端轨迹区间的新方法.通过与Taylor方法的对比研究,结果表明,该方法能够有效减少系统仿真工作量,减小动力学响应预测值误差,快速稳定地得到机械臂系统动力学响应区间.
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关键词
区间参数
不确定性
Chebyshev扩张函数
柔性机械臂
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职称材料
题名
基于粒子群算法的空间机械臂关节驱动力矩优化设计
被引量：
7
1
作者
辛鹏飞
荣吉利
吴志培
项大林
杨永泰
机构
北京理工大学宇航学院
中科院泉州装备制造研究院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期813-817,共5页
基金
CAST创新基金资助项目(CAST20100141107)
文摘
采用绝对节点坐标方法对空间柔性机械臂臂杆进行动力学建模,采用自然坐标法对机械臂关节进行建模,最终得到刚柔耦合的空间机械臂动力学模型.对冗余自由度机械臂进行逆运动学分析,由规划的末端轨迹得到了含自运动项的关节转角轨迹.利用动力学方程中Lagrange乘子的物理意义,对机械臂系统进行逆动力学分析,推导了关节轴瓦与轴颈在运动过程中受到的关节驱动力/力矩.利用粒子群算法优化机械臂的自运动项,得到了最小化的关节驱动力矩能耗,从而形成了一种冗余空间机械臂关节驱动力矩优化设计新方法.在平面三连杆柔性机械臂进行了数值仿真,仿真结果表明:所提出的方法在实现末端轨迹跟踪的同时,能有效降低关节力矩能耗;得到的关节力矩连续性好,能够满足工程实际需要.
关键词
工程力学
冗余空间机械臂
关节驱动力矩
绝对节点坐标法
粒子群算法
Keywords
engineering mechanics
redundant space manipulator
joint actuated torque
absolute nodal coordinate formulation
particle swarm optimization
分类号
O313.7 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
柔性空间机械臂区间参数不确定性分析
被引量：
3
2
作者
辛鹏飞
荣吉利
项阳
杨永泰
项大林
机构
北京理工大学宇航学院
中科院泉州装备制造研究院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期1056-1060,1066,共6页
基金
CAST创新基金资助项目(CAST20100141107)
文摘
研究了柔性空间机械臂动力学分析中由于区间参数的存在而引起的动力学响应不确定性问题.采用能够描述大位移、大变形耦合特性的绝对节点坐标方法来建模柔性机械臂臂杆,建立了含区间参数的多体系统动力学方程,为指标-3的微分代数方程.运用基于Chebyshev多项式的Chebyshev区间扩张函数,将含区间参数的微分代数方程转化为Chebyshev多项式插值点处的确定参数的动力学方程,研究得到了一维区间参数和多维区间参数影响下机械臂系统的动力学响应区间边界,形成了预测机械臂末端轨迹区间的新方法.通过与Taylor方法的对比研究,结果表明,该方法能够有效减少系统仿真工作量,减小动力学响应预测值误差,快速稳定地得到机械臂系统动力学响应区间.
关键词
区间参数
不确定性
Chebyshev扩张函数
柔性机械臂
Keywords
interval parameters
uncertainty
Chebyshev inclusion functionsflexible manipulator
分类号
O313.7 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于粒子群算法的空间机械臂关节驱动力矩优化设计
辛鹏飞
荣吉利
吴志培
项大林
杨永泰
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
7
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职称材料
2
柔性空间机械臂区间参数不确定性分析
辛鹏飞
荣吉利
项阳
杨永泰
项大林
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
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职称材料
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