天津市应用基础与前沿技术研究计划(09JCYBJC04600)
- 作品数：11 被引量：55H指数：5
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- 刚-柔性机械臂动力学建模及其动力学特性研究被引量：12
- 2013年
- 根据假设模态法,对刚-柔性机械臂系统进行了位形表达及运动学分析.基于Kane方程,建立了刚-柔性机械臂系统的动力学模型.数值仿真结果表明,截取前二阶模态即可满足刚-柔性机械臂系统的精度要求;分析了柔性机械臂的结构参数、材料参数和驱动力矩对其动力学特性的影响.研究结果表明:通过采用矩形截面,采用较大弹性模量的材料,减小外部施加的驱动力矩,避免驱动力矩产生突变,可以有效地提高刚-柔性机械臂系统的动力学性能.
- 郭振锋金国光畅博彦王艳
- 关键词：柔性机械臂模态分析KANE方程动力学特性
- 六自由度柔性测量臂关节零位偏差标定算法研究被引量：1
- 2013年
- 多关节柔性测量臂的关节零位偏差是由于装配引起的系统误差,对测量精度的影响极大.采取高精度的标定方法,获得关节零位偏差的实际值,然后对关节转角的理论值进行补偿,可以提高测量精度.首先应用D-H建模方法,建立了六自由度柔性测量臂的测量模型,在测量模型的基础上,应用全微分法建立了基于关节零位偏差的误差模型,然后用最小二乘法和迭代算法,建立了柔性臂关节零位偏差的线性标定方法,最后通过Matlab仿真验证了该标定算法的正确性.
- 胡鹏金国光隋修武郭振锋
- 基于给定工作空间的球面变胞仿生关节机构优化设计被引量：9
- 2013年
- 研究一种由静平台、动平台、3个环形支链和1个中间变胞支链组成的新型球面变胞仿生关节机构,该机构具有2个构态,即构态1(正常构态)和构态2(变胞构态)。通过中间支链的结构变换,可以实现构态切换。首先运用矢量代数法,建立机构运动学逆解模型,得到其速度映射模型和雅可比矩阵。其次,在逆解模型的基础上,研究机构工作空间与机构尺寸关系,根据分布规律对工作空间大小进行优化,确定预设工作空间。最后,根据承载力和刚度性能评价指标对给定工作空间下的机构进行尺寸优化设计,分别给出每种性能指标较好的尺寸范围,综合两种指标,得到机构最佳设计尺寸。
- 金国光王艳宋轶民畅博彦梁栋
- 关键词：变胞机构承载力刚度
- 球面变胞仿生关节机构奇异位形研究
- 2015年
- 研究了一种新型球面变胞仿生关节机构。首先,运用矢量代数法建立了机构运动学模型,通过对运动学方程求导,得到速度映射模型,进而得到机构雅可比矩阵;其次,根据雅可比矩阵的秩为零分析机构发生奇异的条件及类型;最后,引入局域条件性指标这一运动学性能评价指标,对机构进行奇异分析。分析结果表明,机构在给定工作空间内具有良好的可操作性与控制精度,但在工作空间内机构也有发生奇异的可能,因此在运动过程中尽量避免接近特殊位置以避免奇异的发生。
- 王艳金国光畅博彦
- 关键词：变胞机构雅可比矩阵奇异位形灵巧度
- 基于联立约束法的变胞机构动力学仿真研究
- 2012年
- 变胞机构作为一种新型机构在工程领域有着广泛的应用。用联立约束法对一种可以实现变轨迹的带有闭环约束的变胞机构进行了动力学建模,并用Matlab/Simulink对其进行了数值仿真分析。数值仿真结果表明,变胞机构在构态切换时运动变量和力有一定的突变,进而提出了解决突变的方法。联立约束法是一种对变胞机构进行动力学分析研究的有效方法,丰富了关于变胞机构研究的理论与方法。
- 梁栋金国光畅博彦魏展
- 关键词：变胞机构动力学SIMULINK仿真
- 变胞机构冲击运动的研究被引量：11
- 2009年
- 在构态变化时,变胞机构常常发生冲击。为了探讨变胞机构在构态变化时的冲击特性,根据高斯最小约束原理和Lagrange乘子法,研究了求解变胞机构发生冲击后瞬间速度的方法,得到了求解存在约束情况下发生冲击后瞬间速度的方程式,给出了求解变胞机构构态变化时构件和运动副所受冲击的方法,从而为控制变胞机构冲击提供了理论基础。
- 杨世明金国光贠今天冯志友
- 关键词：变胞机构
- 基于SimMechanics的经编机平面十杆机构运动学建模及仿真研究被引量：3
- 2012年
- 运用SimMechanics建立了经编机传动舌针的仿真模型,并对其进行了运动学仿真,得到了该重要机构中某一关键点的瞬时位置、速度和加速度仿真曲线.仿真结果表明:该方法对机械系统进行建模分析,具有便捷高效、功能强大等优点,为复杂多杆机构的设计分析提供了一定的理论依据和较好的仿真分析方法.
- 梁栋金国光畅博彦魏展
- 关键词：SIMMECHANICS运动学仿真
- 并联式球面变胞机构及其完整雅可比矩阵被引量：9
- 2013年
- 提出了一种球面变胞机构。该机构采用并联连接方式,由动平台、静平台、3个环形支链和1个中间变胞支链组成,通过变胞支链提供不同约束,机构可演变为正常构态和变胞构态两种机构形式。正常构态时,动平台相对静平台具有3个转动自由度,等效于3自由度球面机构;变胞构态时,动平台具有一个额外的径向移动自由度。以螺旋理论为基础,首先分析机构的自由度数目和性质;其次,构建机构的运动子矩阵和约束子矩阵,并将约束子矩阵和运动子矩阵联立,建立完整的6×6雅可比矩阵;最后,分析雅可比矩阵的秩,得到机构产生奇异位形的条件,研究奇异位形的类型,提出避免发生奇异的方法,为机构设计提供理论依据。
- 畅博彦金国光王艳
- 关键词：雅可比矩阵奇异位形
- 基于有限元法的高速平面凸轮机构动力学分析被引量：6
- 2012年
- 基于有限元法,建立了凸轮机构的动力学模型。对该模型进行了运动学分析、并依据Kane方程建立了高速凸轮机构柔性构件的模态坐标下的动力学方程。利用该模型及模态坐标与物理坐标的转换关系,对某织机凸轮开口装置L形摆杆进行动力学仿真研究。计算得到的摆杆末端位移、速度和加速度响应曲线表明,有限元法是进行高速凸轮机构分析,尤其是非直杆和形状复杂从动件的高速凸轮机构动力学分析的一种有效方法。
- 魏展金国光畅博彦梁栋
- 关键词：高速凸轮摆杆有限元法模态
- 基于变胞原理的球面仿生关节机构位姿正逆解分析被引量：2
- 2013年
- 对一种新型球面仿生关节变胞机构进行分析。机构由动平台、静平台、3个环形支链和1个中间变胞支链组成,具有2个工作构态,即构态1(变胞构态)和构态2(正常构态)。机构处于构态1时,动平台相对静平台有3个转动自由度和1个径向移动自由度;机构处于构态2时,动平台只有3个转动自由度,等效于3自由度球面机构。首先根据机构支链特殊位置关系,运用矢量代数法,建立机构运动学方程。然后求解非线性方程组,得到位姿逆解解析解。最后利用MATLAB的fsovle命令搜索机构全部8组正解的数值解以及位姿矩阵。此方法分析过程简单明了,具有很强的通用性。
- 王艳金国光畅博彦郭振锋
- 关键词：变胞机构
