Stewart并行机构位姿误差分析

在获得６－６ＳＰＳ六自由度Ｓｔｅｗａｒｔ并行机构封闭运动学位姿正解精确解析的基础上,提出了六自由度并行机构位姿误差的一种分析方法。针对一种Ｘ－型Ｓｔｅｗａｒｔ并行机构,进行了必要的数字模拟位姿误差分析。     

Stewart并行机构六自由度的转换

提出了在求解六自由度Ｓｔｅｗａｒｔ并行机构封闭运动学位姿正解过程中,正确地利用反正切,将上平台上三铰接点坐标转化为该机构的六自由度的方法。并给出对Ｘ－型并行机构仿真的结果。     

6—6并联机构封闭运动不位姿正解单解

用代数法研究了６－６六自由度Ｓｔｅｗａｒｔ并联机构封闭运动学位姿正解单解。在添加了一个附加位移传感器的基础上,解得了上平台六铰接点中三个铰接点在惯性坐标系中的矢量分量。并将其直接转化为六个自由度,从而获得了６－６六自由度Ｓｔｅｗａｒｔ并联机构封闭运动学位姿正解单解及其存在的条件。     

基于6-PTS机构虚拟轴机床的运动学分析

针对基于Ｓｔｅｗａｒｔ平台虚拟轴机床伸缩杆结构设计的困难及难及热变形对精度的影响等特点,提出了一种基于移动副（Ｐ）、虎克铰（Ｔ）、球铰（Ｓ）及固定杆长的６－ＰＴＳ机构。计算了６－ＰＴＳ机构的运动自由度,建立了６－ＰＴＳ机构运动学反解的数学模型,运用求导法推导了６－ＰＴＳ机构的一阶影响系数矩阵,即揭示了动平台的位姿速度与移动副速度之间关系的正逆雅可比矩阵,为进一步研究该机构特性奠定了基础。     

线性代数方程组的单纯形解法

本文提出求解线性代数方程组的单纯形方法,即将所给线性代数方程组转化成为一个非负右端项和非负变量的特殊方程组,进而构造一个规范形式的标准线性规划问题,然后采用单纯形方法求解这个线性规划问题。如果这个线性规划问题的目标函数的最优值为零,则可求出这个线性代数方程组的基础解系,如果这个线性规则问题的目标函数的最优值不是零,则这个线性代数方程组无解。     

Stewart平台式六维力测量装置初探

利用Ｓｔｅｗａｒｔ平台结构特点,开必一种新型的六维力测量装置。根据Ｓｔｅｗａｒｔ平台的静力学关系,建立了六维力测量装置的数学模型。给出了Ｓｔｅｗａｒｔ平台上平台所受的六维力和６个支承腿所受拉压力的关系,并进行了结构设计和测量系统设计。     

解三对角线性代数方程组的并行算法

对求解三对角线性代数方程组的问题，采用了Ｅ－Ｏ技术，将传统的串行方法并行化，得到一种求解三对角线性代数方程组的并行算法．并举例在计算机上模拟实现     

辅助函数在同伦扰动方法上的应用

同伦扰动方法主要用于建造一迭代方法来求解系统的非线性代数方程组.讨论了如何把辅助函数引用到同伦扰动方法上来求解非线性代数方程组,并得到一些更有效的迭代方法.     

五自由度作业要求下 Stewart 平台的运动特性

根据Ｓｔｅｗａｒｔ平台在制造业的应用特点，分析了五自由度（或者低于五自由度）作业运动要求的应用情况，提出了多余自由度的概念。针对运动平台作为旋转运动刀具载体的情况，提出了多余自由度的允许运动范围的计算方法以及利用多余自由度改进机构运动特性的方法。以一种典型的平台模型为例进行计算，就作业空间和可操作性等问题验证了所提出方法的有效性。从算例可以看出，多余自由度在Ｓｔｅｗａｒｔ平台的实时控制中可以得到较好的应用。     

3—RPS控制姿态用并联机器人机构的位置反解

首先提出了３－ＲＰＳ控制姿态用并联机器人机构位置反解方程 解的分组特点，然后应用连续法求解多项式方程组时构造初始方程组的原则，给出了该机构位置反解的高效算法。     

6/6-SPS型Stewart并联机构运动学正解的研究

对具有半对称结构的6/6-SPS型Stewart并联机构的运动学正解进行了研究。建立了一类具有半对称结构的6/6-SPS型Stewart并联机构运动学正解的数学模型,构造了一个关于该并联机构动平台位置参数及姿态参数的多元多项式方程组。基于该方程组并采用Mathematica符号计算软件编制了基于Mathematica语言的6/6-SPS型Stewart并联机构运动学正解的求解程序,计算结果表明,对于任意给定的该并联机构的结构参数以及六个驱动杆杆长,该类6/6-SPS型Stewart并联机构的运动学正解在复数域内最多有28组解析解。     

平面广义Stewart平台位置正解求解策略及仿真

与六自由度并联机构相比,三自由度并联机构结构简单、易于控制、制造成本低,发展前景广阔。并联机构位置正解研究可为机构的设计提供必要的依据,然而到目前为止,Stewart平台位置正解的求解问题还未彻底解决。采用基于图论的自由度分析法和基于吴消元法的符号计算方法,研究了平面广义Stewart平台的位置正解求解策略。先将平面广义Stewart平台的位置正解问题转化为约束图,再对约束图进行完整约束完备化,生成构造序列,降低同时求解的方程组规模,并用吴消元法求得方程组对应的闭形解。最后对平面广义Stewart平台位置正解进行了基于MapleSim软件的仿真,用实例验证了方法的有效性。     

并联机器人运动学正解的实解分析

在３ － ６ 并联机器人运动学正解解析解的研究基础上，对其正解的最大实解个数进行进一步的分析研究·研究表明其正解问题最后可转化为一个高次多项式方程求解问题，称此方程为正解的等价多项式方程·通过分析可知，运动学正解实解的个数的上限为： 当自变量在其解区间时其等价多项式方程实解的个数·最后应用 Ｓｔｕｒｍ 定理对正解最大实解个数进行判定·     

六自由度并联运动机构正向解的研究

针对实际中经常应用的普通或变异的六自由度并联运动机构的结构特点，通过采用虚拟连杆，将难于求正向解、甚至无法求正向解的这类机构简化成与其相近的、易于求正向解的６－３结构形式．把得出的６－３结构形式的正向解，作为求这类普通或变异机构正向解的初始值，通过极少次迭代，得出其正向解的精确值．实际应用表明，这种方法是有效的，并且计算量小．     

6-6 并联机构封闭运动学位姿正解单解

用代数法研究了6-6六自由度Stewart 并联机 构封闭运动学位姿正解单解.在添加了一个附加位移传感器的基础上,解得了上平台六铰接 点中三个铰接点在惯性坐标系中的矢量分量,并将其直接转化为六个自由度,从而获得了6 -6 六自由度Stewart 并联机构封闭运动学位姿正解单解及其存在的条件.     

基于神经网络的六自由度摇摆台位置正解

研究用多层前向神经网络求解六自由度摇摆台位置正解的方法.通过位置反解产生神经网络的学习样本,并进行数据预处理.针对位置正解映射关系的复杂性,确立对应于摇摆台6个自由度的6个子神经网络作为位置正解的网络模型.提出用重构学习样本的方法改善网络误差分布的不利特点.仿真结果表明,用神经网络求解六自由度摇摆台的位置正解是有效的;摇摆台在全工作范围内,神经网络位置正解的误差为0.5°,3mm.     

Stewart平台运动学参数的样条计算方法

有关Stewart平台的运动学研究已经建立了计算其运动学参数的模型，但受测量手段的限制，只依靠这些模型还不能完成Stewart平台的运动学参数的工程计算。本文面向工程应用，基于三次样条逼近理论提出了一种计算Stewart平台的运动学参数的数值方法。该方法将工程实际中的离散的Stewart平台的位姿向量拟合为对时间的连续的三次样条函数，并结合Stewart平台的线速度、角速度、线加速度和角加速度计算模型，计算出了这些运动学参数的数值解。本文针对实际的Stewart平台，采用典型的算例，分析了该数值计算方法的计算精度。计算结果表明，该方法具有足够的计算精度和工程应用价值，Stewart平台的结构误差的尺度对该方法的计算精度具有显著的影响。     

两种并联机器人在卫星和激光大气通信中的可能应用

本文分析了卫星通信中几种常见的天线支撑方式及其钥匙孔问题，介绍了Ｓｔｅｗａｒｔ机器人和并联球面机器人的结构、运动学正问题和逆问题，讨论了用此两种机构作为天线支撑以解决钥匙孔问题的方案，并指出了将它们用于激光大气通信的可能性。     

6/6-SPS型Stewart机构奇异轨迹性质识别的Z截面法

对6／6-SPS型Stewart并联机构的奇异轨迹的性质进行识别。基于Stewart并联机构奇异轨迹的解析表达式,推导出了该并联机构在相互平行的Z截面上的奇异轨迹。结果表明：6／6-SPS型Stewart并联机构在相互平行的Z截面上的奇异轨迹总是一个二次多项式其包括四对相交直线、一条抛物线及双曲线束。但是,当机构的上、下平台不平行时,机构在空间中的奇异轨迹又是一个不可分解的三次多项式。     

Stewart并行机构位姿误差分析

在获得6-6 SPS六自由度Stewart并行机构封闭运动学位姿正解精确解析的基础上,提出了六自由度并行机构位姿误差的一种分析方法.针对一种X-型Stewart并行机构,进行了必要的数字模拟位姿误差分析.模拟结果表明在杆长所限定的工作空间里,与Y-型Stewart并行机构相比,X-型6-6 SPS六自由度Stewart并行机构除在特殊形位对于六杆综合输入误差具有较高的放大作用外,对于六杆综合输入误差的放大作用要小近一个数量级.