国家教育部博士点基金(20120005110008)
- 作品数：10 被引量：59H指数：5
- 相关作者：李端玲张忠海于振戴建生廖启征更多>>
- 相关机构：北京邮电大学北京航天测控技术有限公司伦敦大学更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程更多>>
- 串联机构运动分析的D-H四元数变换方法被引量：2
- 2015年
- 提出了串联机构运动分析的Denavit-Hartenberg(D-H)四元数变换方法.给出了点的映射的四元数描述方法和相邻连杆间变换的D-H四元数变换方法,建立了D-H四元数变换的矩阵演算方法,构造出了机器人学中经典的D-H齐次变换矩阵,证明了D-H四元数变换方法与D-H齐次变换矩阵方法的运动分析结果是一致的,从而从理论上证明了所提出的D-H四元数变换方法的正确性.在相邻连杆变换的D-H四元数变换公式基础上进一步推广,提出了任意个连杆的串联机构运动分析的D-H四元数变换方法.以PUMA机器人的运动分析为实例,采用D-H四元数变换方法进行运动分析,并验证了该方法的正确性和有效性.D-H四元数变换方法是串联机构运动分析的一种新方法,具有几何意义明确和计算简单的优点.
- 张忠海李端玲
- 基于邻接图的变胞机构的矩阵描述及演算被引量：6
- 2014年
- 邻接矩阵法可以对杆件的数目变化进行表示和演算,但这种方法对于变胞机构中复合铰链的构态变换及描述铰链的邻接关系变化的情况不完全适用,且矩阵所含信息较少,不能直观地反映机构构态特性.为此,应用邻接图表示机构的拓扑结构,并提出了描述机构详细信息的铰链邻接矩阵,此矩阵可与初等变换矩阵构造变胞方程,从而实现机构从初始构态到任意构态的矩阵演算.通过实例验证可知,基于邻接图的矩阵描述和演算方法获得的结果包含直观和全面的机构构态信息,便于计算机辅助分析.
- 白国超李端玲魏世民廖启征戴建生
- 关键词：变胞机构邻接图构态变换
- 基于Roberson-Wittenburg方法的变胞机构动力学研究被引量：2
- 2013年
- 变胞机构是由英国伦敦大学的戴建生教授与Ree Jones于1998年在亚特兰大召开的ASME第25届机构学双年会上提出的。它是一种新型机构,具有构态变化和自动组合等特点,还具有高度展开、折叠的性质。在不同的构态下变胞机构的有效杆件数目及自由度数也不同,从而具备了更多的功能和特性。本文重点介绍了基于Roberson-Wittenburg法的变胞机构的拓扑描述方法,然后使用Roberson-Wittenburg法对变胞机构的动力学进行分析,建立了该机构任意构态q上的点的位置、速度和加速度数学模型,并给出了一个包装领域的变胞机构动力学分析的实例。结果表明,该法简便有效,易于编程实现。
- 李端玲刘瑞雪
- 关键词：变胞机构动力学分析
- 球面剪叉可展机构的运动特性分析被引量：24
- 2013年
- 为揭示任意个球面剪叉单元构成的球面可展机构的运动特性,研究这类机构的自由度特性和运动分析方法。基于螺旋理论分析球面剪叉单元及其串联运动链、多支链构成的球面可展机构的自由度特性,得出由球面剪叉单元构成的球面剪叉可展机构的自由度特性,据此构造出任意个球面剪叉单元和任意个支链构成的自由度为1的球面可展机构。基于球面几何理论,对两个球面剪叉单元串联的球面可展机构进行运动分析,并对任意m个球面剪叉单元串联的球面可展机构进行运动分析,在此基础上分析n个支链的球面剪叉可展机构的运动特性。建立球面剪叉可展机构这类机构通用的运动分析方法,并给出运动分析的数字实例,证明了该方法的有效性。编制能满足任意个球面剪叉单元构成的球面可展机构的运动分析软件,实现了对这类机构运动的自动分析计算,具有工程应用的实际意义。
- 李端玲张忠海于振
- 关键词：球面机构剪叉机构
- 串联机构运动学反解的D-H四元数方法被引量：6
- 2014年
- 普通四元数方法在串联机构运动学反解时存在方程数量不足和求解困难的问题，为了解决这些问题并建立新的串联机构运动学反解方法，提出串联机构运动学反解的D—H四元数方法。首先给出了包含D—H参数的四元数变换通用方程式，提出将四元数变换方程式分离为位置和姿态两个方程式，这两个方程式可构造出含有7个方程的方程组，使方程数量满足4R以上串联机构运动学反解的要求。为了降低方程组的求解难度，提出了取姿态方程中三角函数的一半组成新的姿态方程，将方程次数降低为原来的一半。采用所提出的D—H四元数方法对PUMA机器人进行运动学反解分析，得到了该机器人的8组反解。根据所求得的8组解，建立了PUMA机器人的8个位姿的三维模型，并测量了PUMA机器人三维模型的末端位姿数值，与所给末端位姿数值完全相同，验证了所提出的D—H四元数方法的正确性和有效性。
- 张忠海李端玲
- 关键词：运动学反解PUMA机器人
- 空间并联机构运动学分析的共形几何代数方法被引量：11
- 2015年
- 提出了空间并联机构运动学分析的集几何表示和计算为一体的共形几何代数方法。以动平台上的坐标原点描述动平台的位置,以欧拉角描述动平台的姿态,给出了动平台上任意一点在定坐标系中位置的共形几何代数表达式,进而提出了一种建立空间并联机构运动学方程的数学建模方法。根据所建立的运动学方程,可进行空间并联机构的运动学正解和运动学反解分析。通过一种4-UPU空间并联机构运动学分析,进一步阐述了所提出的共形几何代数运动学分析方法,通过数值实例验证了所提出方法的正确性和有效性。
- 张忠海李端玲
- 关键词：空间并联机构运动学分析运动学正解运动学反解共形几何代数
- 一种空间球形可展机构自顶向下设计方法
- 2013年
- 随着我国航天事业的飞速发展,航天器的功能日趋强大,由于空间飞行任务复杂性和多样性,空间可展机构将发挥着更加重要的作用,其关键技术的研究将具有更大的应用价值及现实意义。针对一种基于空间多面体的概念引申而出的空间球形可展机构,通过分析确定了其结构参数,进行了自顶向下设计及参数化建模,并进一步完成了球形可展机构构型设计系统与建模软件的无缝集成和二次开发,通过界面操作和后台运算,获取其构型设计模型结果。
- 李贺李端玲李政
- 关键词：自顶向下设计参数化设计PRO
- 一种平面并联机构位置正解分析的共形几何代数及Sylvester结式方法被引量：7
- 2014年
- 研究一种平面并联机构位置正解分析的共形几何代数建模方法和改进的Sylvester结式消元求解方法.基于含有未知参数的5维共形空间的点表示,提出了位置正解分析的共形几何代数建模方法.提出了一种改进的Sylvester结式消元方法,即冗余因子消去法,求出了能得到准确解的一元6次方程.通过一个数值实例,得出了这个机构位姿的无增无漏的6组解,验证了所提出方法的正确性和有效性.
- 张忠海李端玲
- 关键词：共形几何代数平面并联机构位置正解
- 变胞机构运动特性的旋量代数分析方法
- 2014年
- 针对已有拓扑结构描述方法无法分析变胞机构的空间结构和运动特性的局限性,提出了变胞机构结构变换的旋量邻接矩阵描述新方法.在此基础上进一步提出了变胞机构运动特性的旋量代数分析方法,这种方法是通过旋量邻接矩阵确定运动螺旋的齐次线性方程组,通过齐次线性方程组的基础解系确定反螺旋系,并得出动平台的运动螺旋系,从而确定变胞机构在各构态的空间结构、构件数和运动副数、自由度等特性.提出了一种新型4-URU并联变胞机构,并采用所提出的方法对这种并联变胞机构进行运动特性分析,验证了所提出方法的正确性和有效性.
- 张忠海李端玲
- 关键词：变胞机构运动特性邻接矩阵拓扑结构
- 变胞机构结构变换的位移子群描述方法被引量：2
- 2013年
- 为了对变胞机构的构态进行分析,提出了变胞机构结构变换的位移子群描述方法.给出了相邻和非相邻构件合并变胞的位移子群表示和计算方法以及变胞变换的位移子群矩阵表示和计算方法.提出了1个8-SSSS空间并联变胞机构,并将该并联变胞机构的结构变换过程采用位移子群和位移子群矩阵方法进行表示和计算,进一步验证了所提方法的正确性和有效性.新方法不但使变胞变换问题转换为位移子群的表示和计算问题,而且使变胞机构结构变换描述方法由拓扑结构拓展到了几何结构.
- 张忠海李端玲
- 关键词：变胞机构
