六自由度并联微动机器人全闭环控制系统研究

为了提高基于压电陶瓷驱动的3-PPSR并联微动机器人的定位精度,将一种电容式微位移传感器集成于并联机构上,采用六点式测量法同时得到并联机器人末端六个自由度的位姿.使用微位移循环修正法进行误差分析和补偿,确定初始误差并在此基础上提出了有效的误差补偿方法.在已有的压电陶瓷闭环控制的基础上,利用测量所得的并联机构末端位姿作为反馈信号,采用模糊PID控制法实现了整个机构的闭环控制.     

六自由度机械臂建模与MATLAB仿真

目的依据预设的机器人末端运动轨迹,研究机器人各关节的运行轨迹。方法利用仿真软件对机器人末端轨迹进行仿真实验。以六自由度机器人为研究对象,采用标准D-H参数法建立机器人各连杆坐标系及计算运动学方程,利用MATLAB/Robotic Toolbox工具箱建立机器人的运动学模型,在运动学模型的基础上对机器人工作空间以及轨迹规划进行仿真。仿真结果为连续平稳的末端轨迹曲线和关节角位移、角速度、角加速度的变化曲线。结果得到了连续平稳的末端轨迹曲线和关节角位移、角速度、角加速度的变化曲线等仿真结果,轨迹仿真结果表明机器人各关节运动平稳性较好。结论轨迹仿真可以避免试验中对机械臂所产生的损坏,为后续实验研究工作的开展提供支持。     

并联六自由度微动机器人机构的设计方法

并联机构的对称性、高精度和高刚度等优点使其适合作为微动机器人机构 ,因此并联机器人的分析与设计理论和方法可推广应用于微动机器人。研究微动机器人机构的设计方法 ,建立了并联六自由度 Stewart微动机器人的空间模型 ,并分析了该微动机器人的机构尺寸与性能指标的关系 ,得到了各向同性、刚度性能图谱 ,是探讨微动机器人机构设计的有效分析工具     

某型战斗机六自由度动力学建模与仿真

从飞行仿真的基本原理出发,按照物理模型与功能模型相统一的原则,综合运用面向对象技术和模块化设计思想,研究了战斗机飞行仿真的建模方法。仿真试验的结果验证了本文所提出的战斗机飞行仿真建模方法的正确性。     

电磁场规范不变性与规范自由度

本文讨论了电磁场的规范不变性、势的规范变换、规范自由度及其与物理自由度的关系等问题。     

六自由度机器人3D建模仿真研究

由于多关节机器人是一个结构复杂的运动学系统,高仿真的多关节3D机器人难以快速实现。为解决仿真时的视觉失真,设计并实现了一种以D-H模型为核心的机器人3D仿真方法。以KUKA_5arc六自由度机器人为研究对象,采用Auto CAD与Matlab建立贴近实际的机器人运动学仿真模型,验证了3D建模的精确性、正逆运动学定位算法的正确性以及路径规划等动作的合理性,为改进机械结构与控制算法提供了依据。该方法能实现六自由度机器人的3D建模仿真。     

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.     

六自由度并联机器人动力学分析和计算

六自由度并联机器人的动力学分析是确定液压源压力、作动器有效工作面积和选择伺服阀规格的基础。根据并联机器人机构学原理 ,建立了系统的物理模型和数学模型 ,应用牛顿—欧拉法 ,完成了动力学分析和计算。最后以教学实验台为例 ,详细论述了动力学分析和计算方法 ,根据计算结果 ,得到了作动器在不同运动姿态时受力的变化规律     

六自由度摇摆台机械结构中铰轴的设计

本文根据六自由度摇摆台的功能和技术要求对摇摆台进行总体设计。对摇摆台的机械本体结构进行具体设计和研究,其中主要对关键件铰轴进行结构设计运动三维实体建模技术在CAXA、SolidWorks中建立了六自由度摇摆台的三维实体模型,并对模型进行质量、间隙和干涉检查,验证总体结构设计的正确性和合理性,为摇摆台的运动学和动力学仿真提供了正确的虚拟样机模型。     

单自由度磁浮式系统的PID控制器模型的仿真计算及结果分析

控制器是磁浮式振动控制系统中很重要的一个环节,对系统的性能起着主导性的作用,控制器的好坏直接影响到整个系统的性能,包括稳定性、动态刚度、抗干扰能力等等。本文通过试凑PID参数的方法,对阶跃输入下的磁浮式系统响应进行了仿真,取得了良好的隔振效果,说明在选择了合适的PID参数时,采用PID控制的磁浮式系统可以取得良好的隔振效果。     

新型微动工作台的设计与计算

文章设计了一种新型压电式双自由度微位移工作台,提出了一种采用直角双杆机构代替平行四杆机构实现双自由度运动的方法; 基于卡氏第二定理推导了新型工作台在不同方向上的输出刚度解析表达式,在此基础上推导出了工作台的前2阶固有频率;根据得到的输出刚度表达式,定量地分析了柔性铰链参数及连杆长度对工作台输出刚度的影响;同时针对3组不同尺寸参数的工作台,采用有限元法对其进行数值计算,并与理论计算比较,结果表明2种方法计算结果吻合很好,说明了理论模型的正确性.     

用DSP开发的单自由度磁浮主轴数字控制系统

讨论了以TMS320C542型数字信号处理器（DSP）为核心建立的单自由度磁浮主轴数字控制系统，着重叙述了模数转换（A／D）、PWM产生电路以及DSP与8031的主从连接。实验结果表明，这些电路都是可行的。     

关于自由度的计算

关于自由度的计算,已经引起了世界上许多学者的注意。本文提出了“根据机械系统的闭合特点,割断机架分析末杆运动,在同一瞬时把末杆与机架焊接,重新形成原机械系统”的理论,来计算机械系统(包括机构、结构)的自由度。本文阐明了机械系统中的静不定次数和自由度数的内在联系;为判断机械系统能否实现有限位移提供了必要性判据,同时为判定机械系统是否能作为结构提供了充分性判据;揭示了静不定和自由度的物理意义;严格地证明了把机构分成六个族是错误的,机构分族的观点是毫无意义的。根据上述理论,我们导出了闭合数计算公式、自由度数计算公式以及静不定次数计算公式。用这些公式可以毫无例外地按机械系统(包括机构、结构)的构造,正确地计算出它的自由度数和静不定次数。     

大行程压电微动台的有限元分析与实验

设计了一种基于尺蠖运动原理的大行程纳米级步距压电微动台,变传统单驱动器结构为双驱动器结构,采用"推-拉"接力运动原理,实现了大的驱动力与行程.利用有限元方法对压电微动台的结构和静、动态特性进行了研究.实验结果表明,压电微动台的运动范围为11 mm,稳定性好,载物力可以达到24.5 N,最小步距小于20 nm.     

一种减少电磁场非实质性自由度的方法

提出一种求解电磁场问题的新方法，用这种新方法可以方便地将各种规范条件下的电动力学基本方程组化为两个二阶标量场方程求解     

单自由度磁浮式系统的H_∞控制及其仿真

由于磁浮式系统本身建模误差较大,以及外界不确定因素等的影响,本文设计了基于H∞控制理论的控制器,同时在理论模型的基础上根据所得到的线性矩阵不等式求得控制器的参数,然后对简谐地面扰动下的系统响应进行仿真实验。得出基于H∞控制器的磁悬浮系统具有良好的鲁棒性,对低频信号的干扰悬浮稳定,且调节时间短,具有良好的隔振效果。     

六自由度机械臂运动学分析与仿真

为检验六自由度机械臂设计合理性,对其进行运动学建模及仿真。首先,依据Denevit-Hartenberg (DH)法建立机械臂的运动学模型。其次,对机械臂进行正向运动学理论分析。最后,利用MATLAB软件对机械臂正向运动学和末端执行器的可达空间进行了仿真分析。对机械臂进行正向运动学仿真分析后发现,仿真结果与理论计算值相差很小。对机械臂的可达空间进行仿真分析发现,机械臂的运动轨迹近乎球形,且在xoy、xoz和yoz平面投影上没发现明显空洞或空腔。仿真结果表明,六自由度机械臂的设计满足设计要求。