高速平面并联机器人残余振动抑制实验 被引量：7

1

作者 高名旺 张宪民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第24期164-168,共5页

针对高速轻型并联机器人残余振动抑制问题,基于输入整形法,对其残余振动抑制进行实验研究。首先分析了并联机构运动学,建立了机构动力学模型。然后对每个输入轴分别设计一个比例-微分(PD)控制器,建立包含PD控制器的系统动力学模型。最... 针对高速轻型并联机器人残余振动抑制问题,基于输入整形法,对其残余振动抑制进行实验研究。首先分析了并联机构运动学,建立了机构动力学模型。然后对每个输入轴分别设计一个比例-微分(PD)控制器,建立包含PD控制器的系统动力学模型。最后分别设计了单模态零振动(ZV)、零振动微分(ZVD)整形器和双模态零振动-零振动微分(ZV-ZVD)整形器,建立了并联机器人实验系统。实验结果表明,输入整形器可以抑制并联机器人的残余振动,而双模态整形器振动抑制效果更好。 展开更多

关键词 并联机器人 输入整形 残余振动

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平面3-RRR并联机构的自激振动实验研究 被引量：1

2

作者 刘胜 邱志成 张宪民 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期24-30,67,共8页

从平面3-RRR并联机构的位形和关节驱动两方面,研究了位形的奇异性和驱动电机的伺服增益对机器人自激振动现象的影响.首先建立了平面3-RRR并联机构的运动约束方程,求导得到速度约束方程和加速度约束方程,给出位置、速度、加速度的正、逆... 从平面3-RRR并联机构的位形和关节驱动两方面,研究了位形的奇异性和驱动电机的伺服增益对机器人自激振动现象的影响.首先建立了平面3-RRR并联机构的运动约束方程,求导得到速度约束方程和加速度约束方程,给出位置、速度、加速度的正、逆解,利用速度雅可比矩阵分析奇异特性;然后搭建了实验系统,分析驱动电机的控制原理,分别测试在奇异位形和非奇异位形的自激振动,通过传感器测试驱动关节的位移、速度和加速度,并进行正解得到动平台的位置和加速度,正解得到的加速度与动平台实测加速度吻合较好;最后通过调整驱动电机的伺服增益避免了非奇异位形处的自激振动. 展开更多

关键词 机器人 平面3-RRR并联机构 自激振动 奇异性 伺服系统

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基于OPC UA的多机系统互联互通技术研究 被引量：3

3

作者 薛栋栋 张宪民 +1 位作者 詹镇辉 张原 《高技术通讯》 CAS 2022年第3期283-293,共11页

在制造技术逐渐数字化、信息化与智能化的背景下,本文提出了一种基于开放平台通信统一架构(OPC UA)的多机系统互联互通的实现方法。首先,对3PRR并联机械系统与选择顺应性装配机器手臂(SCARA)机器系统建立了基于OPC UA的信息模型,实现了... 在制造技术逐渐数字化、信息化与智能化的背景下,本文提出了一种基于开放平台通信统一架构(OPC UA)的多机系统互联互通的实现方法。首先,对3PRR并联机械系统与选择顺应性装配机器手臂(SCARA)机器系统建立了基于OPC UA的信息模型,实现了语义统一;然后,给出了一种基于OPC UA的多机系统互联互通的架构,并针对跨车间、跨局域网的问题,综合应用OPC UA和Web Service技术实现其互联互通;最后,搭建了相应的验证平台,并通过网页应用和第三方软件客户端验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 多机系统 开放平台通信统一架构(OPC UA) 信息模型 互联互通 3PRR 选择顺应性装配机器手臂(SCARA)

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尺度优化的Retinex增强算法与微视觉图像增强 被引量：6

4

作者 余金栋 张宪民 陈忠 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期7-11,共5页

光照不均匀、光学显微镜的放大作用、光学衍射等使微视觉图像存在动态范围大、整体像素灰度值偏低、微细结构与背景对比度低、信噪比低等不足.为增强图像质量,文中利用对比度设计高斯平滑卷积核的尺度优化准则以合理估计光照分量,提出... 光照不均匀、光学显微镜的放大作用、光学衍射等使微视觉图像存在动态范围大、整体像素灰度值偏低、微细结构与背景对比度低、信噪比低等不足.为增强图像质量,文中利用对比度设计高斯平滑卷积核的尺度优化准则以合理估计光照分量,提出了尺度优化的Retinex增强算法,并用该算法对模拟图像和实拍的同轴光光强变化的微视觉图像进行增强.结果表明,该增强算法在压缩动态范围内既能提高对比度,又能较好地保留图像细节信息,增强效果优于同态滤波算法. 展开更多

关键词 显微图像 图像增强 RETINEX算法 光照不均匀 尺度优化

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基于颜色特征的智能焊点定位算法 被引量：3

5

作者 谢宏威 张坤 +2 位作者 邝泳聪 张宪民 裴海龙 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期116-121,128,共7页

针对现有自动光学检测系统焊点定位自动化程度低的问题,提出了一种基于颜色特征的智能焊点定位算法.对样本焊点区域的灰度直方图进行统计分析,获得焊点分割的初始颜色阈值,并以最小像素损失为目标对阈值进行修正,得到最优分割阈值,实现... 针对现有自动光学检测系统焊点定位自动化程度低的问题,提出了一种基于颜色特征的智能焊点定位算法.对样本焊点区域的灰度直方图进行统计分析,获得焊点分割的初始颜色阈值,并以最小像素损失为目标对阈值进行修正,得到最优分割阈值,实现了焊点颜色的自动抽取;定位过程中,使用阈值对焊点图像进行二值化,并使用优化后的面积最大法来搜索焊点位置,实现了焊点的快速定位.实验结果表明:文中算法对焊点图像的分割效果理想,定位误差小,定位速度可以满足实际应用的要求. 展开更多

关键词 焊点定位 自动光学检测 阈值 面积最大法 二值化

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基于EEMD方法的永磁同步电机电磁噪声诊断 被引量：11

6

作者 陈忠 符和超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期124-128,共5页

研究永磁同步电机的电磁噪声的诊断。提出集体经验模式分解(EEMD)结合功率谱分析的方法对永磁同步电机噪声进行故障诊断,该方法通过对电机结构振动信号进行分解,选择对电机噪声故障敏感的本征模态函数(IMF)进行功率谱分析,获得高信噪比... 研究永磁同步电机的电磁噪声的诊断。提出集体经验模式分解(EEMD)结合功率谱分析的方法对永磁同步电机噪声进行故障诊断,该方法通过对电机结构振动信号进行分解,选择对电机噪声故障敏感的本征模态函数(IMF)进行功率谱分析,获得高信噪比故障特征。结合永磁同步电机电磁力波理论及Maxwell电磁仿真分析结果,判断该噪声为电磁噪声,通过对电机永磁体检测与装配工艺进行改进,噪声得到显著控制。研究结果表明,该方法能够有效提取电机噪声特征。 展开更多

关键词 故障诊断 电磁噪声 EEMD 功率谱 永磁同步电机

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3-RRR柔性平面并联机器人自激振动控制 被引量：7

7

作者 杨杰 邱志成 张宪民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期138-143,共6页

对平面3自由度并联机器人进行了运动学建模和运动控制研究。在平台运动过程中,对柔性杆上压电陶瓷的振动进行实时采样,获取振动信号的情形和主要模态。在高速运动到目标点时,由于柔性杆弹性变形过大导致存储能量过高,使得残余振动可能... 对平面3自由度并联机器人进行了运动学建模和运动控制研究。在平台运动过程中,对柔性杆上压电陶瓷的振动进行实时采样,获取振动信号的情形和主要模态。在高速运动到目标点时,由于柔性杆弹性变形过大导致存储能量过高,使得残余振动可能转化为自激振动。由于平台存在建模误差,摩擦,间隙,机电耦合等非线性因素,无末端传感器,采用非线性算法半闭环反馈控制。在特定的区域,通过获取伺服电机编码器位置值并与所需脉冲值进行比较,应用非线性PD算法进行同向补偿实验,控制伺服电机的摆动,从而有效地抑制住了平台自激振动。 展开更多

关键词 柔性并联机器人 运动控制 自激振动 主动控制

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考虑减速机背隙的3-RRR并联机构的运动学标定 被引量：6

8

作者 张宪民 曾磊 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期47-54,共8页

为了提高宏动并联平台的定位精度,推导了考虑减速机背隙的3-RRR并联机构误差模型,同时建立不考虑减速机背隙的误差模型用于对比,以验证该模型的有效性;通过实验测量末端平台位姿误差并分别辨识两个误差模型参数,根据距离反比法进行空间... 为了提高宏动并联平台的定位精度,推导了考虑减速机背隙的3-RRR并联机构误差模型,同时建立不考虑减速机背隙的误差模型用于对比,以验证该模型的有效性;通过实验测量末端平台位姿误差并分别辨识两个误差模型参数,根据距离反比法进行空间插值实现误差补偿并完成运动学标定.根据标定结果修正逆运动学模型,通过测量末端平台位姿误差分布可知,文中提出的考虑减速机背隙的误差模型优于不考虑减速机背隙的误差模型.文中提出的考虑减速机背隙的运动学标定提高了并联机构的定位精度,为该类并联机构用于高精密宏微结合提供了基础. 展开更多

关键词 并联平台 减速机背隙 运动学标定 距离反比法 位姿误差 定位精度

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丝网印刷XY-Theta并联平台的定位精度分析及标定 被引量：3

9

作者 梁经伦 张宪民 莫景会 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期58-64,共7页

针对一种特殊的用于丝网印刷的平面三自由度并联对位平台,提出了一种改进的误差建模和运动学标定方法.首先,利用平面对位机构的特点,结合矢量法和解析法,构造出动平台位置、姿态误差与几何误差之间的映射关系,得到了误差雅克比矩阵.然后... 针对一种特殊的用于丝网印刷的平面三自由度并联对位平台,提出了一种改进的误差建模和运动学标定方法.首先,利用平面对位机构的特点,结合矢量法和解析法,构造出动平台位置、姿态误差与几何误差之间的映射关系,得到了误差雅克比矩阵.然后,通过灵敏度分析,评估了各个几何误差源对终端位姿误差的影响.接着,通过辨识性分析,确定了标定几何误差源,随机选取多个位形建立误差辨识矩阵来对几何参数误差进行辨识.Matlab仿真结果显示,辨识值与设定值间的误差小于5%.最后,利用双频激光干涉仪、千分表等测量工具进行运动学标定实验,结果初步验证了标定方法的有效性和实用性. 展开更多

关键词 XY-Theta并联平台 姿态误差 误差建模 敏感性分析 运动学标定

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平面3-■RR和3-■RR柔性并联机器人弹性动力学分析 被引量：2

10

作者 张清华 张宪民 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期52-57,共6页

采用有限元法对柔性连杆进行离散,运用浮动坐标系、拉格朗日方程建立了平面3-RRR和3-PRR柔性并联机器人的弹性动力学模型,该模型考虑了关节、动平台的集中质量和集中转动惯量,以及刚体运动的科式力和离心力.基于所建立的弹性动力学模型... 采用有限元法对柔性连杆进行离散,运用浮动坐标系、拉格朗日方程建立了平面3-RRR和3-PRR柔性并联机器人的弹性动力学模型,该模型考虑了关节、动平台的集中质量和集中转动惯量,以及刚体运动的科式力和离心力.基于所建立的弹性动力学模型,比较了两系统的动力学特性,包括系统的固有频率、动平台的弹性位移和弹性转角、各柔性连杆的最大应力.结果表明:在参数一致的情况下,平面3-RRR机器人的动力学性能优于3-PRR机器人.文中结论可为平面完全3自由度柔性并联机器人的选型提供理论依据. 展开更多

关键词 并联机器人 弹性动力学 动力学特性 固有频率 有限元法

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基于dSPACE的高速高精度并联机器人控制系统设计 被引量：1

11

作者 刘晗 张宪民 《电子设计工程》 2014年第11期19-22,共4页

并联机器人已被广泛应用于高速运动和高精度定位场合,其控制系统设计也需要根据高速或高精度的应用需要进行针对性设计,以更好发挥机器人的性能。本文基于dSPACE的快速原型技术,设计并构建了平面3-RRR并联机器人的控制系统。针对高速运... 并联机器人已被广泛应用于高速运动和高精度定位场合,其控制系统设计也需要根据高速或高精度的应用需要进行针对性设计,以更好发挥机器人的性能。本文基于dSPACE的快速原型技术,设计并构建了平面3-RRR并联机器人的控制系统。针对高速运动、精密定位两种使用目的,设计了三种Simulink控制模型,解决了机器人在位置控制模式与力矩控制模式的驱动问题。试验中一方面完成了机器人的轨迹跟踪,另一方面测量了运动学标定前后定位误差分布,验证了该控制系统应用于高速、高精度控制的可行性。 展开更多

关键词 DSPACE 快速控制原型 平面3-RRR并联机器人 SIMULINK

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考虑混合约束的柔顺机构拓扑优化设计 被引量：6

12

作者 占金青 王云涛 +1 位作者 刘敏 朱本亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期159-166,222,共9页

为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函... 为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函数P范数求解机构的最大应力,以机构的输出位移最大化作为目标函数,综合考虑最小特征尺寸控制和应力约束建立柔顺机构混合约束拓扑优化数学模型,利用移动渐近算法求解柔顺机构混合约束拓扑优化问题。数值算例结果表明,混合约束拓扑优化获得的柔顺机构能够同时满足最小尺寸制造约束和静强度要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀。 展开更多

关键词 柔顺机构 最小尺寸控制 应力约束 拓扑优化 多相映射方法

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