并联机器人动力学的子结构Kane方法

基于Kane方法,提出了一种适合建立并联机器人动力学方程的子结构Kane方法。该方法将并联机器人的各个杆件看作是独立的子结构,针对每个子结构建立各自的动力学方程,根据子结构之间的约束关系构成系统的约束动力学方程,最后运用正交补法或SVD奇异值分解法消去子结构之间的约束,形成系统的动力学表达式。以Stewart平台机械手为例,说明了该方法的建模过程。与Newton-Euler方法、Lagrange方法及传统的Kane方法相比,整个推导过程简单明了,最终构成的系统动力学方程非常简洁,计算效率高,适于并行计算。     

水下自重构机器人Kane动力学建模方法

针对水下自重构机器人构形多变且外部环境复杂等特点,提出了一种通用的、基于构形描述及Kane动力学的建模方法.利用图论中关于拓扑结构的描述方法,建立水下自重构机器人多种拓扑构形的统一数学表达,再结合Kane方法,在模型中加入水下各种外部环境作用力,最终建立封闭的水下自重构机器人运动方程.通过典型构形的建模实例,证明了该方法的可应用性和有效性.
     

机器人动力学建模

本运用Ｋａｎｅ方法，计入摩擦力和陀螺力的影响，建立通用的机器人动力学模型。该模型不仅具有Ｋａｎｅ方程的优点，而且兼有Ｌａｇｒａｎｇｅ方程的形式和Ｎｅｗｔｏｎ－Ｅｕｌｅｒ方程的递推性，它特别适用于数值计算，方程的自动生成和动力学特性分析。     

Kane方法中的递推算法

通过建立树形刚体系统的层次表示,推导出了用Kane方法建立该系统动力学方程中的递推计算公式,从而能有效地提高Kane方法的计算效率。     

多自由度船舶摇摆模拟台动力学分析的Kane方法

用Ｋａｎｅ方法建立了多自白度船舶摇摆模拟台的动力学方程，与牛顿—欧拉法相比，具有计算简便、省时的特点，便于模拟台的实际动力控制。文中还进行了动力仿真研究。     

基于旋量理论的上肢康复机器人Kane动力学方程

引入基于旋量理论的运动旋量、力旋量及偏速度旋量等概念,推导得出五自由度上肢康复机器人的Kane动力学方程.结果表明,采用旋量理论分析机器人更加简明有效,比建立局部坐标系的D-H法更简易.Kane方程的求解只需加、减、乘运算,与拉格朗日、牛顿-欧拉等非线性动力学方程相比,计算效率更高,更易于实现实时控制.通过仿真研究了机器人各关节从初始位形到准备位形的角位移、角速度、角加速度以及驱动力矩,验证了基于旋量理论的Kane方程的正确性和有效性.     

基于旋量理论的上肢康复机器人Kane动力学方程

引入基于旋量理论的运动旋量、力旋量及偏速度旋量等概念,推导得出五自由度上肢康复机器人的Kane动力学方程.结果表明,采用旋量理论分析机器人更加简明有效,比建立局部坐标系的D-H法更简易.Kane方程的求解只需加、减、乘运算,与拉格朗日、牛顿-欧拉等非线性动力学方程相比,计算效率更高,更易于实现实时控制.通过仿真研究了机器人各关节从初始位形到准备位形的角位移、角速度、角加速度以及驱动力矩,验证了基于旋量理论的Kane方程的正确性和有效性.     

机器人操作机弹性动力学分析新方法

本文给出将机器人操作机划分成传动系统，刚性化杆件和弹性杆件３种不同类型的子结构，按相邻子结构间位移协调矩阵组装出操作机系统的弹性动力学方程进行ＫＥＤ仿真分析的新方法。实例分析表明：该方法计算量小、考虑因素多。为操作机设计提供了一种有效的仿真分析手段。     

基于Kane方程的3SPS+1PS并联仿生髋关节试验机动力学研究

针对一种以空间对称3SPS+1PS并联机构为核心模块的髋关节试验机,为分析其动力学特性,基于凯恩方程法,从并联机构的运动学出发,建立了各主动支链与动平台中心点速度、加速度之间的关系。选取动平台中心点的速度和姿态角的导数为广义速率,得到了各构件的偏角速度、偏速度,考虑并联试验机的摩擦环节,建立了库伦摩擦模型;并通过得到的广义惯性力、广义主动力和广义摩擦力建立并联试验机的动力学模型。通过对动力学模型仿真得到主动支链的驱动力和驱动功率,并分析其动力学特性及摩擦力的影响。     

HHT技术在结构健康监测中的应用

Hilbert-Huang Transform(HHT)是一种新型的信号处理方法,主要适用于非线性、非平稳信号的分析,其应用已经越来越广泛。本文将此方法应用在复合材料板的损伤检测实验中。在复合材料板损伤前和损伤后各采集一组信号,对其进行HHT分析。根据得到的Hilbert谱,读出结构中的损伤信息。实验结果显示,应用HHT技术可以较好的进行复合材料板上的结构健康监测。     

冗余机器人奇异位形分析的新方法

阐述了一种用来分析奇异位形的新方法,此方法的建立是基于虚位移原理来对余冗操作手列出力平均方程组的,通过求解方程组,可方便地找出奇异位形。     

一种新的故障树直接分析法

本文给出一种新的大系统故障树直接分析法,首次提出最小相关子树概念,有效地减少了分析的计算量。作者按此算法编出DFTA程序,用它可求出多种可靠性参数,而且处理问题能力强,运算速度快,占内存极少。这使在微机上分析大系统故障树成为可能。     

系统失效树定量分析的新方法

本文利用最小割集矩阵求系统失效树最小割集方法的基础上,进一步定义了不交化最小割集矩阵,并提出了利用它对系统失效树进行定量评价的新方法,系统地给出了利用割集矩阵对系统失效树进行定性定量分析的全过程,并通过多种实例开发和运行了计算机辅助分析软件。结果表明,运算简便,软件通用可靠。     

多自由度机构动力分析的一种新方法

本文提出机构的传动加速度和始原加速度等一些新概念,由此推论得到一种建立多自由度机构运动微分方程的新方法。利用该方法建立运动方程时,借助于机构运动分析的结果,避免了复杂的解析推导,特别适合于用计算机作数值分析。文中附有应用举例。     

用生油岩生烃动力学模型计算生油气量

本文采用埋藏较浅的未成熟的东濮生油岩样,在岩石评价仪上进行不同升温速率的热解模拟实验,用Friedman方法处理,求得一系列在不同生烃率时不同的动力学参数。将此样品热解生烃动力学模型与该地区沉积速率、地温梯度等地质参数结合,用龙格-库塔法计算出在天然地质条件下,不同埋深处生油岩的生烃率及已生成油气量的数值解。     

一种新的迭代方法

本文应用整函的理论及文献[2]的基本定理,推导出了一种求解方程F(z)=0近似解的新迭代方法,分别得出了当F(z)是亚纯函数、整函数、实函数时的迭代公式,指出这种新的迭代方法包括了牛顿迭代法,并用实例说明了应用这种新的迭代方法求方程的近似解,比应用熟知的牛顿法、迭代法计算简便,收敛较快。     

适于电容传感器测量的新方法

本文介绍了一种新的电容自动测量方法和电路。该方法是在低频和恒频率条件下测电容,克服了谐振法由于电容值变化引起频率变化而带来的各种干扰,因而特别适合于时变电容(传感器)的测量。实验表明该方法测量精度较高。文中将它与其它测量方法进行比较,说明了该方法的特点。     

网架新型节点的有限元弹性分析

本文将一种网架新型节点作为空间三维问题，用有限元方法；分析网析节点的变形特征，应力强度分布，以及其构造尺寸与屈服荷载之间的关系；得出节点合理设计的依据，回归出屈服荷载与构造尺寸参数的经验公式．