天津市科技攻关项目(043103711)
- 作品数：6 被引量：160H指数：6
- 相关作者：黄田赵学满梅江平王友渔洪振宇更多>>
- 相关机构：天津大学华威大学密歇根大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市科技攻关项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程更多>>
- 基于球杆仪检测信息的并联机构运动学标定被引量：14
- 2007年
- 由于并联构型装备难于实现全闭环反馈控制,使运动学标定成为一项具有显著经济价值并能非常有效提高并联构型装备精度的手段,运动学标定通常包括误差建模、测量、辨识和补偿4个环节。基于以上因素,以5自由度混联机械手TriVariant为对象,研究一种基于球杆仪检测信息的运动学标定方法。首先建立球杆仪测量值与影响末端可补偿位姿误差的几何误差源的映射关系,并给出可辨识条件。在此基础上,以误差参数辨识矩阵条件数为评价指标,探讨合理设置球杆仪安装位置和数目的方法。最后,计算机仿真和试验验证了所提出方法的可行性和有效性,并指出仍然需要解决的若干问题。
- 洪振宇梅江平赵学满黄田
- 关键词：并联机构运动学标定球杆仪
- 可重构混联机械手——TriVariant的误差建模与灵敏度分析被引量：17
- 2006年
- 针对少自由度并联构型装备,必须通过误差建模将影响末端可控和不可控误差的几何误差源进行分离,从而指导机构的精度设计和运动学标定的问题,以5自由度混联机械手TriVariant为对象,研究一种少自由度并联构型装备的误差建模方法。该方法可有效分离出影响末端不可控误差的几何误差源,得到由UP支链连架胡克铰的加工和装配误差,以及套筒导轨扭角误差引起的末端姿态误差为不可控误差,从而得到仅需控制恰约束支链的制造和装配误差,便可有效抑制末端的不可控姿态误差的重要结论。在此基础上,借助灵敏度分析方法,在统计意义下定量揭示出上述几何误差源对末端不可控姿态误差的影响。分析结果表明,胡克铰两轴线不相交误差对末端不可控误差的影响最大。
- 洪振宇梅江平赵学满黄田
- Tricept机械手静刚度解析建模方法被引量：27
- 2008年
- 以Tricept机械手的3自由度球坐标型并联机构为例,提出含恰约束支链的球坐标型并联构型装备静刚度解析建模方法。该方法首先借助子结构综合思想将末端执行器位姿变形分解为无约束主动支链的拉压变形、恰约束支链的弯曲变形及其扭转变形3个部分,然后利用虚功原理和结构矩阵法建立各子结构系统的静柔度模型,最后借助线性叠加原理组集整机末端静柔度模型。在建模过程中,侧重研究恰约束支链弯曲剐度以及铰链刚度的建模方法。在此基础上,考察了Tricept机械手中3自由度并联机构静刚度在工作空间中的变化规律,并借助全局性能指标评价了主要构件柔度对整机柔度的贡献。
- 王友渔黄田CHETWYND D GHU S J
- 关键词：静刚度
- 可重构混联机械手TriVariant与Tricept的静动态特性预估与比较被引量：22
- 2007年
- 深入研究并联机构的静、动态特性,对并联机械手的方案设计和使用有重要意义．为此,借助子结构综合思想和ANSYS参数化设计语言,构造了两种可重构五自由度混联机械手模块TriVariant与Tricept的有限元模型,研究了并联构型装备处于不同位形时的整机有限元模型快速重构技术,以及机构中各种铰链的精确建模方法,并系统分析和比较了两种机械手的静、动态特性．研究结果表明,当尺度、弹性和惯性参数相同时,二者具有极为相似的静、动态特性．
- 王友渔赵兴玉黄田赵学满梅江平
- 关键词：有限元分析动态特性
- 可重构PKM模块的选型原则——理论与实践被引量：45
- 2005年
- 可重构与多功能是并联构型装备(PKM)的重要发展趋势,模块化设计是实现这类装备可重构性的使能技术。首先借助线性空间理论,简要论述了少自由度并联机构的组成原理。按照支链对动平台提供约束和驱动的作用不同,将支链分为四种类型,并据此得到少自由度并联机构的三种组合方案。基于对可重构性、多功能,以及速度、剐度特别是精度的考虑,提出可重构PKM模块的选型原则,认为含简式恰约束支链的并联机构较适于搭建兼顾上述需求的PKM模块,进而将可重构PKM模块的设计转化为恰约束支链的选型问题。在此基础上,提出一种含主动恰约束支链的5自由度混联机械手模块——TriVariant,其具有与Tricept机械手完全相同的自由度数目和类型, 且几乎继承了后者的全部优点。最后给出若干用TriVariant搭建可重构装备的应用示例。
- 黄田李曚吴孟丽梅江平赵学满Hu S.Jack
- 关键词：并联机构模块化设计
- 5自由度大工作空间/支链行程比混联机械手的概念设计与尺度综合被引量：46
- 2007年
- 研究一类新型5自由度可重构混联机械手的创新设计和尺度综合问题,该机械手模块由一2自由度球面并联机构和一条通过滑移副与之串接的两转动一移动串联运动链组成。该混联机械手由于将定点转动与相对滑移运动解耦,因此具有工作空间/支链行程比大的特点,适合高速轻载作业,可作为即插即用模块用于搭建不同类型的加工制造装备。在建立2自由度球面并联机构的速度映射模型的基础上,分析该机构的奇异性和各向同性问题,并以速度雅可比矩阵最小奇异值的全域均值为操作性能指标,研究2自由度球面并联机构的尺度综合问题。通过单调性分析揭示出尺度参数对该指标的影响规律,进而将尺度综合问题简化为求解杆长等式约束问题。最后给出一组算例,使该尺度综合方法的有效性得到验证。
- 刘海涛黄田CHETWYND D G李曚
- 关键词：并联机器人可重构性概念设计
