高低杠“屈体腾越转体180°再握”动作的运动学分析

本文采用固定高速摄影及影片数字化研究方法，对山西体操运动员郭佳在１９９０年新创的屈体腾越转体１８０°再握动作进行运动学分析，得出各技术环节的运动学数据，找到其动作的运动学特征，为我国体操教练员和运动员提供参考。     

动量矩的四元数表示法

通过无限小旋转变换的四元数，引入角速度矢量，再把矢量叉乘换成四元数乘法，最后由刚体动量矩叉乘表示换成四元数乘法形式。     

飞机在牵引转弯工况下的运动轨迹仿真与分析

为降低民航飞机在牵引车牵引转弯工况中与机场其他设备发生磕碰的事故率,提高民航牵引安全,基于PRT法(直角坐标-极坐标-切线法)建立了飞机—牵引车系统在牵引转弯工况下的运动学模型,采用MATLAB迭代计算并探究了民航飞机在牵引车牵引转弯工况中的运动轨迹特性及飞机前轮转角变化情况,分析了不同牵引车轴距和抱轮机构位置对于飞机运动轨迹及飞机前轮转角变化情况的影响。结果表明：减小牵引车轴距及前移抱轮机构位置可以有效提高飞机在牵引转弯工况中的转向灵活性和运行安全性,以供在实际生产及设计过程中参考。     

多功能护理床起背机构创新设计及运动分析

针对现在多功能护理床起背过程中存在摩擦皮肤、病人容易滑落、腰部存在支撑盲区等问题,基于人机工程学原理,设计了一种八杆单自由度起背机构,并构建了该系统运动学模型.通过参考座椅的人机工程学尺寸,选取和确定了机构完整的参数,并以此为依据,分别进行了MATLAB数值仿真和ADAMS虚拟样机的仿真,得到了各板的运动曲线图,通过比较验证了运动学模型构建的正确性;并且各板运动曲线光滑平缓,无速度、加速度突变,证明了起背机构设计的合理性.该研究可为多功能护理床的研发提供参考.     

货车整车质量辨识方法研究

针对货车整车质量辨识问题,分别对基于车辆纵向动力学和基于运动学的两种整车质量辨别方法进行仿真和实车试验研究。阐述了两种整车质量辨识方法的原理,在TruckSim软件平台上建立车辆模型并在多种工况下基于这两种方法进行仿真分析。根据仿真结果进行实车试验,提出了一种车速冗余计算和加速度计算的方法,利用带时变遗忘因子的递推最小二乘法（RLS）对实车质量进行估计。研究结果表明,所提出的车速冗余计算方法和加速度计算方法准确有效,同时减少换挡次数能够显著提高辨识算法的收敛速度。相比于运动学整车质量辨识算法,基于车辆纵向动力学整车质量辨识算法能够有效地估计货车整车质量,鲁棒性好,估计准确,收敛速度快,具有很好的工程应用价值。     

基于旋量理论的排球发球机器人挡板模块的运动学和动力学方程

排球发球机器人是一新兴的产品,对其进行运动学和动力学的分析是对其进行运动控制的基础.排球发球机器人的挡板模块是一开链式机构,基于旋量理论的运动学和动力学的分析方法是利用运动螺旋和指数积等数学工具建立其运动学和动力学方程,求驱动力矩,比采用传统的D-H方法建立局部坐标系简化了对机器人运动学和动力学的分析,从而为建立控制策略、控制方法、轨迹规划做好必要的准备.     

五指仿人灵巧手运动学与动力学模型

对气动人工肌肉驱动的五指仿人灵巧手进行了运动学及动力学分析. 在Matlab上进行了仿真计算,建立了灵巧手的运动学模型并求得其解析解;同时用Newton-Euler方法对灵巧手进行了逆动力学分析,得出了灵巧手的动力学方程.通过基于灵巧手动力学模型和气动人工肌肉静态模型的主从控制实验,结果表明,可以通过数据手套采集关节的角度变化信息控制灵巧手完成抓取物体的动作.     

核电站检修机器人运动学仿真研究

从核电站检修机器人的需求出发,阐述了核电站检修机器人的运动机构,并对机器人运动学正问题和逆问题进行分析;用虚拟现实建模语言结合3D MAX建立核电站检修机器人及核反应堆3D空间模型.利用虚拟现实建模语言和JAVA语言设计了一个3D机器人仿真系统,实现了对核电站检修机器人运动学的仿真,给出了控制算法,验证了扩展算法的正确性.     

掘进巷道断面自动测量的数学模型

为了对巷道断面轮廓及中心线进行监测与定位,将悬臂式掘进机简化为机器人模型,建立其悬臂运动学和车体运动学方程,计算出掘进机截割头的空间坐标和巷道断面坐标系统;利用坐标变换,推导出巷道断面坐标系统相对掘进机车体坐标系统和大地坐标系统的数学模型,实现断面监测和轮廓显示,有助于建立巷道轮廓曲线和巷道中心线的数字化模型。     

The design of a novel parallel haptic device

A novel haptic device which is characterized by large workspace, high rigidity, simple kinematics and easy construction is presented. This device is a parallel mechanism which is composed of a base plate, three sub-chains, and a mobile plate. Each sub-chain is attached to the base plate through a pin joint and to the top plate through a spherical joint. The sub-chain is derived from and kinematically equivalent to a pantograph linkage but is redesigned to solve the difficult problem of motor-fitting. The spherical joint is of the ball-in-socket type, but has much larger workspace than its regular counterpart. The kinematics is analyzed, and the inverse kinematics analysis is performed with a geometric approach. The complete workspace is readily obtained with the spherical coordinate system searching method. The optimal value of the cone angle of the spherical joint is shown to be 100°.