新型变形轮腿式移动机器人的运动学分析及设计

移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、军事侦察、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.兼具良好的机动性及越障性是移动机器人快速适应非结构化复杂环境的首要性能指标,结合轮式行进机构强机动性与腿式行进机构优越障性的变形轮腿式移动机器人受到普遍青睐.然而,现有变形轮腿式移动机器人在设计与优化方面仍存在变形形式过于复杂、设计方法缺乏理论依据等不足.针对上述问题,提出一种结构紧凑、操作简便的新型轮腿变换结构,借助电磁离合器分离运动的原理,通过改变轮-腿变形动力输入促使轮与腿相对运动,以曲柄滑块机构触发轮-腿结构径向扩展,完成由轮式变形为腿式的过程.定义变形过程中曲柄滑块机构的压力角为机动性指标、变形前后结构的展开比为越障性指标,进而开展变形结构的尺度综合,优化结果表明新型变形轮腿式移动机器人的展开比为1.92,可越过高度为150 mm的障碍物.基于优化后的尺度参数,建立变形轮腿式移动机器人越障过程的动力学模型,确定驱动电机参数,设计并制造物理样机.最终开展软件仿真与实验研究,仿真结果与理论分析结果一致,表明优化设计方法与动力学建模方法的有效性,实验结果证明所设计的变形轮腿式机器人具有...     

基于混合优化算法的关节臂式测量机参数标定

为进一步提高关节臂式坐标测量机等高机动性精密测量设备的测量精度,使用D-H矩阵法建立其关节坐标转换数学模型并据此推导出参数误差模型.针对非线性多参数标定问题,通过变换分析消除了最小二乘法求解时矩阵中的冗余参数,降低了计算的复杂性.设定判定准则并实现最小二乘法和模拟退火算法的混合,提出了一种基于混合优化算法的参数标定方法,解决了LM算法的初值设定和SA算法的搜索效率逐步降低的问题.实验结果表明:关节臂式测量机参数经混合优化算法标定后,参数的误差范围有了显著的缩小,单点重复性误差的平均值减小了1.746 mm,长度误差的平均值减小了0.941 mm,测量误差得到了进一步的抑制.     

用向量的矩阵表示法描述刚体运动

本文对文[1]中的有关公式用向量的矩阵表示法重新推导。此外还导出了一些有用的关系式。实践表明向量的矩阵表示法是描述刚体运动的有效工具,可以使问题变得简单明了,也便于分析各种方法之间的关系。     

辽宁男排跳发球技术分析

跳发球是现代排球比赛中一项攻击力很强的发球技术,为当今世界强队所广泛采用.采用高速摄影法和影片解析法,对在1997~1998年和1998~1999年全国排球联赛中两次获得最佳发球奖的李铁鸣的跳发球技术进行运动学分析,旨在揭示其技术的运动学特征,探讨影响动作效果的有关因素,为今后的教学和训练提供参考.     

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。     

机器人与机床的完美结合--新型并联机床

并联机床(Parallel Machine Tool，PMT)，也称为虚(拟)轴机床(Virqcual Axis Machine Tool)或并联运动学机器(Parallel Kinematic Machine)，是并联机器人技术和现代数控机床技术相结合的产物，它同时兼顾了机床和机器人的诸多特性，既可以看作是机器人化的机床(可以完成机床的切削任务)，又可以看作是机床化的机器人(可以完成许多精密的机器人作业)。它能够提供机器人的灵活与柔性，     

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。     

运动学涡度及其测量方法

运动学涡度是从流体力学引入到地质学当中的,主要应用于应变非共轴程度的确定。自然界中的剪切变形通常是纯剪切和简单剪切2个端元复合作用的结果,称为一般剪切,利用运动学涡度(WK)可以定量分析两者间的相对大小。文章介绍了涡度的具体测量方法,即张裂脉中纤维法、旋转残斑法、石英C轴组构与主应变比值的方法、石英C轴组构与斜列颗粒形态的方法等。     

基于坐标变换的具有可操舵轮的移动机器人运动学建模

为了提高移动机器人的灵活性和机动性,人们提出了最大限度地利用普通常规轮的运动自由度来实现移动机器人的平面自由运动。当移动机器人具有n(n≥2)个可操舵驱动轮时,它可以实现平面上的自由运动,即它具有3个自由度。针对轮式移动机器人的运动学建模问题,基于坐标变换法,提出了一种解决具有可操舵轮的移动机器人运动学建模的通用方法,建立了在满足理想运动约束条件下的运动学模型,并以具有2个可操舵驱动轮的3自由度移动机器人为例,给出了运动学仿真结果。