一种典型无人直升机操纵机构的建模与分析

无人直升机操纵机构的输入/输出关系复杂,传统上的设计方法有很多局限,为优化操纵系统的设计,必须对操纵机构进行精确建模与分析.针对一种典型的带伺服小翼的无人直升机操纵系统,运用分析空间机构的方法建立其运动学模型,并将整个机构其分解为3个模块,对每个模块的功用进行完整的分析并给出机构运动学方程,最后对整个机构进行数值仿真.     

一种机械臂运动学研究及3D仿真平台构建

针对川崎机械臂FS03N的构型特点,提出了一种逆运动学的求解方法。采用DH法建立了机械臂的连杆坐标系,得到正运动学方程,通过变量分离将机械臂姿态采用欧拉角表示,得到了机械臂位姿的一组广义坐标。通过对FS03N的构型分析,采用几何法与反变换法相结合的方法,以解的组合关系为基础,得到了机械臂的8组封闭解。建立了基于Matlab的机械臂算法验证与3D仿真运动平台,验证了逆运动学解算的正确性,为机械臂的轨迹与路径规划提供了前提条件。     

基于执行器能量消耗的并联机器人优化

并联机器人在执行任务过程中的能量消耗特别严重,为此本文以其3个主动执行器的电能消耗最小化为目标对3-RRR平面并联机器人进行尺度优化。在3-RRR机构运动学分析的基础上推导出机构的逆运动学方程,分析了3-RRR机构常见的4种工作模式。采用粒子群算法确定3-RRR机构的连杆和平台质量的最优值。根据优化结果进行仿真和对比分析,结果表明,在4种工作模式下,优化后执行器的力矩值均较小,消耗的电能得以降低,其中工作模式2的性能最佳,在执行相同的轨迹跟踪任务时,其执行器跟踪误差收敛较快,消耗的能量最少。     

轮式炮车驾驶训练实时运动仿真

参见汽车运动模型建立相应的炮车模型,应用齐次变换理论给出炮车位姿的解算方法,并运用一种3 RPS型三自由度并联机器人结构的动感平台来实现运动模拟,而且给出了动感平台中作动器的速度方程,以确保驱动机构控制作动器按指定的速度运动,从而使动感平台能够实时模拟炮车行驶过程中的运动位姿·仿真实验验证了所建计算模型的正确性,也说明该火炮模拟训练系统方案是正确可行的·     

基于Pro/E的稻谷干燥机振动筛的研究

本研究来自一个可移动式电热净谷干燥机的实用新型专利.为了进一步完善谷物在干燥中净化,在谷物清选风车的基础上,通过一个曲柄摇杆机构来完成谷物的清选,并且有效利用干燥过程中风机的出风量,得到了能源的最大利用.采用PRO/ENGINEER三维实体建模软件进行实体参数化设计,对其参数化装配及运动仿真分析和干涉检查,并得出机构的...     

基于姿态库和PIK算法的虚拟人全身姿态生成

当前,虚拟人的全身关键帧姿态主要通过手工方式设计生成,耗时费力,将以姿态样本为基础的数据驱动方法和以直观的高层任务约束为基础的目标驱动方法相结合,实现了虚拟人全身姿态的自动交互生成。首先构建姿态样本库,依据特定任务约束,对全身关节进行分组并提出了参数化姿态拼接方法用于虚拟人全身姿态的估计生成,随后以估计值为初始姿态,利用带优先级的逆向运动学（PIK）算法对所有任务约束按优先级顺序进行IK迭代求解,实现对全身姿态的进一步优化生成。在姿态迭代求解过程中,将静态平衡约束和其它任务约束分层单独求解,解决了平衡约束优先级难以设置的问题并可确保姿态结果的静态平衡性。实验结果表明,通过将姿态样本库和PIK算法相结合,既克服了已有基于数据样本的逆向运动学算法只能生成与原有姿态样本差别不大的姿态的限制,又可解决PIK算法的初值选取问题,相应地减少了PIK算法所需的迭代求解次数,提高了求解计算效率,并可适度保证最终姿态结果的逼真自然性。     

基于ADAMS的焊接机器人轨迹规划

通过Pro/E建立六关节弧焊机器人的CAD模型,导入ADAMS软件并通过点驱动的方式,求解各关节角度随时间的变化;通过ADAMS的后处理模块,将测量所得各关节角度随时间的变化曲线转换为样条曲线,在各关节上添加驱动电机,观察求解的准确性;求解所得的各关节角度随时间变化的数据转换为相应的脉冲函数关系,在物理样机上进行驱动。     

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·     

模切机主切机构运动精度可靠度的求解

基于可靠性指标的几何原理及改进粒子群算法,提出了一种求解模切机主切机构运动精度可靠度的新方法.该方法避免了对主切机构运动误差均值及标准差的求解,同时避免了功能函数一阶或一阶以上的偏导数的计算.实例结果表明,该方法对主切机构运动精度可靠性分析是精确、实用和有效的.     

Growth kinematics of fractal super snowflakes

Based on the recent research progress in fractal super fibers,the growth kinematics(or pattern kinematics) of(6+1) -circle fractal super fiber with snowflake-like cross section(abbreviated asfractal super snowflake) is explored.The following results are obtained.(1) The fractal super snowflake obeys simply the straight-line growth mode.(2) At a given movement,the growth speed of the snowflake distributes uniformly in space.At a given point in space,the growth speed decreases along with the time.(3) The grow...