平面3自由度并联机构奇异位形研究

目的由引起机构部分构件运动的几何条件分析不同分支间引起的奇异位形。方法定义了构件之间相对运动的运动螺旋,分析了机构可以实现的运动自由度的个数及形式,以单个分支上的运动螺旋线性相关性判别奇异位形,得到奇异位形的几何意义。对于不同分支引起的奇异位形,假设将所有主动构件固定,由引起机构部分构件运动的几何条件来描述奇异位形的物理特征。结果得到了2类奇异位形在工作空间的分布特征。结论机构所有关节运动螺旋的反螺旋系代表了机构的公共约束,给出了发生各类奇异的判别准则。     

并联机床主运动模块设计的研究

提出了一种新型模块化并联机床的结构模型，采用并联机构实现了机床的主运动。利用机构尺寸型空间模型理论，研究了机床主运动模块平均二自由度机构的运动特性，给出了机构运动学的正反解。研究表明，末端执行器的奇异位形形式与机构尺寸有关，而机构存在着3种类型的奇异位形，其最大工作空间取决于并联机构两支链中较短杆的长度，研究为快捷地设计开发三轴或多轴并联机床提供了基础理论。     

平面三自由度并联机器人奇异位形研究

以动平台瞬时运动为基础,建立平面三自由度并联机器人奇异位形条件方程,通过对该奇异位形条件方程的分析,首次得出对称平面三自由度并联机器人简洁的奇异位形曲线方程,并确定奇异位形空间及其与结构尺寸之间的关系.     

3/6-SPS并联机构的奇异位形及瞬时运动分析

应用螺旋理论研究了3/6-SPS型并联机器人的奇异位形,建立了静力学平衡方程并求出该并联机构的雅可比矩阵J,结合位形参数和雅可比矩阵推导出了并联机构奇异位形的判别矩阵D,并通过判别矩阵D找到并联机构的一个奇异位形.然后讨论了并联机构在奇异位形的瞬时运动,根据螺旋理论得出该运动是个并联机构6个杆件约束力的反螺旋,是一个瞬时的螺旋运动,最后给出了瞬时螺旋运动的形成条件和数学证明.     

平面三自由度并联机器人奇异位形研究

以动平台瞬时运动为基础，建立平面三自由度并联机器人奇异位形条件方程，通过对该奇异位形条件方程的分析，首次得出对称平面三自由度并联机器人简洁的奇异位形曲线方程，并确定奇异位形空间及其与结构尺寸之间的关系。     

计算机辅助差动运动挂轮配算

揭示了差动运动挂轮在配算过程中存在的规律，给出了挂轮计算的约束条件，并介绍了滚切加工高精度斜圆柱齿轮机床差动运动挂轮的配算方法。     

欧拉角参数表示下姿态的二阶运动奇异性

由于姿态空间的拓扑结构可知,空间刚体姿态任意三参数表示的奇异性是不可避免的.通过求得关节空间和姿态空间的角速度和角加速度之间的关系,进而得到在12种欧拉角参数表示下,姿态在某些位形空间上都具有二阶运动奇异性.在获得各种欧拉角表示的一阶和二阶奇异位形后,在工程控制中就可以根据实际需要选择适当的欧拉角以避开这些奇异位形,避免驱动机构在输出动量和力矩时造成混乱.     

一种二平动自由度并联机械手动力尺度综合

研究一种二平动自由度高速并联机械手的动力尺度综合方法.在建立逆刚体动力学模型基础上,提出一种基于单轴最大驱动力矩全域最大值最小的动力学性能评价指标,该指标可表示为系统尺度和惯性参数及位形的显函数形式,可直接用于观察奇异位形的出现条件.建立雅可比矩阵奇异值的显式,提出一组兼顾速度、精度和刚度的传递角约束方程,通过考察奇异值与运动学性能的关系,可将传递角约束方程转化为性能约束方程,同时配以工作空间/机构尺度等约束条件,利用工程实例研究性能约束对尺度参数和动力学性能评价指标的影响规律,由此综合出在满足上述约束条件下使得系统动力学性能最优的尺度参数.     

新型空间5自由度并联机构的奇异位形分析与规避

采用约束支链法设计了一种新型空间5自由度并联机构,用于实现动平台的三维移动和两维转动.文中首先利用螺旋理论分析了该并联机构的自由度,推导了机构的约束子矩阵和运动子矩阵,在此基础上建立了机构的完整雅克比矩阵;然后,利用该雅克比矩阵分析了机构发生奇异的条件,并通过选择动平台工作范围或改变结构尺寸,给出了规避并联机构奇异位形的具体方法;最后,通过数值算例验证了所提奇异位形规避方法的正确性和有效性.     

机器人奇异形位分析及协调控制方法

把6R机器人奇异形位分为边界奇异、内部奇异、结构边界奇异和腕部奇异，分析了这些奇异形位的形成条件，并对每一种奇异进行了计算机仿真。在深入分析奇异边界构成的基础上，给出了内部奇异直观的计算机图形仿真结果，克服了以往笼统而欠实用描述方法的不足。通过分析J^-1(J为Jacobian矩阵）提出了采用协调控制法回避机械手奇异形位的理论及在线实时控制方法。     

基于运动捕获数据的人体运动融合

为了提高运动捕获数据的重用性和重用效率,引入注册曲线思想。以多个已有的捕获数据为输入,通过运动融合生成一段新的运动数据。首先建立时间对齐曲线,基于时间对齐曲线建立坐标对齐曲线,然后基于对齐曲线和坐标对齐曲线进行姿势融合。最后进行约束处理,扩展了可以用于运动融合的运动集合。实验结果证明方法可行且效果好。     

斜抛运动方程的分析

研究斜抛运动,得到忽略空气摩擦和考虑空气摩擦两种情况的运动方程,从形式上看,考虑空气摩擦(f=-kv)的运动方程,当k=0时,与忽略空气摩擦的运动方程不一致.从其参数方程极限的角度考虑,从射程角度考虑,忽略空气摩擦和考虑空气摩擦两种情况并不矛盾,当k→0时,考虑空气摩擦的运动方程趋向于忽略空气摩擦的运动方程.     

基于动作捕捉的无人机运动状态识别

无人机运动状态识别是无人机运行状态分析的基础,是实现无人机航迹预测的必要条件。对于非合作目标来说,动作捕捉系统可以有效采集其航迹数据。提出一种基于动作捕捉的无人机运动状态识别方法。首先,通过插值、重采样、滤波等方法对包含噪声的无人机航迹数据进行预处理;然后,通过特征提取与特征选择方法,针对速度、加速度、曲率、转角这4个运动参数,提取无人机运动特征;并分割无人机航迹。最后运用支持向量机的方法进行无人机运动状态识别,对速度、加速度、曲率的分类精度分别达到了95%、90%和100%。证明了本方法的可行性。     

惯相运动与逆相运动的交替

体育教学多以惯相运动的方式进行,忽略了逆相运动对人体产生的影响。本人在教学实验中发现,惯相与逆相运动的交替练习,能极大地促进学生运动技能的掌握,提高身体的协调能力。     

脉冲运动与浮体运动响应

本文以解析法推导了浮体脉冲运动时引起的速度势与浮体运动响应关系，得出由 脉冲速度势和自由表面速度势直接确定浮体运动响应函数解析式，从而使浮体运动响 应函数的计算得到简化．     

判断运动复杂度的快速运动估计算法

为了提高视频压缩编码中运动估计算法的效率,提出了一种判断运动复杂度的快速运动估计算法(MC-FME算法).首先利用单帧图像的纹理信息与宏块匹配残差自适应地判断帧级运动复杂度,再利用当前宏块运动向量预测集中预测值的差异性自适应地判断宏块级运动复杂度,最后根据运动复杂度进行相应的运动估计.实验结果表明,与菱形搜索算法和分级运动估计算法相比,MC-FME算法可以在保证图像质量的前提下,匹配点数降低5%～21%,运动估计时间缩短3%～5%,从而达到加快运动估计的目的.     

树形平面机械手的动力学方程

用图论的观点和多刚体系统动力学中增广体概念,对多关节平面机械手的树形结构系统有向图进行研究,导出该机械手便于进行数值计算和程序设计以广义坐标表出的动力学方程。并对机械手各构件为杆状的情况,作了具体分析。     

基于运动矢量相关性的序列图象压缩编码

本文介绍数字视频信号的高效率压缩编码系统这一系统采用了基于运动矢量相关性的块匹配快速算法，有效地改进了运动检测的精度和效率，从而提高了压缩比．计算机模拟的结果对序列图象的压缩率达到２９，解码恢复后得到的图象质量优良．     

单幅运动模糊图像的恢复及应用

运动模糊图像复原技术高度依赖于点扩散函数的估计,即估计线性运动模糊的方向和长度,这两个参数与物体实际运动速度有一定几何关系。本文在去除运动模糊的同时,提出一种基于单幅模糊图像估计车速的方法。由于运动模糊通常发生在图像的动态区域,因此在恢复图像的同时依据成像几何、相机摆姿和估计出的模糊参数经过数学推导可以计算出车速。本文依据模糊像素扩散现象及模糊图像在频域的性质来估计模糊参数,结合维纳滤波方法进行复原。从而辨识车辆、估计车速、辅助交通管理。实验表明本文方法实用性强,效果较好。     

做简谐运动物体下悬挂小球的运动分析

研究了做简谐运动的物体通过刚性杆连接小球的运动情况.求解关于小球运动二阶微分方程,得到了小球的运动规律,并通过具体算例对小球运动幅值进行分析,得到小球运动幅值的影响因素.其中,奇点周期的计算对避免共振现象具有一定意义.