机器人滚动操作时手指的运动分析

利用两曲面间速度和姿态约束推导出了机器人手指和物体之间的纯滚动约束运动方程；讨论了手指所具有的自由度数对纯滚动操作的影响；发现为了使手指能以纯滚动的方式操作物体实现任意的运动，每个手指至少需要３个自由度，为多指手纯滚动操作的运动规划奠定了理论基础。     

空间两刚体滚动约束系统在线运动规划

空间两刚体间的滚动约束系统是一种典型的非完整系统,非完整的特性可以用于简化机械结构,提高系统可靠性.针对纯滚动约束非完整系统的状态变量之间相互耦合难以控制、已有的控制方法局限于特定的模型且缺少对在线控制研究等问题,建立了适用于一般滚动约束系统在线运动规划的求解方法.该方法基于滚动约束一阶运动模型,首先通过配点法实现离线运动规划获得参考轨迹,然后在实时控制中结合滚动优化框架运用最优动作控制(SAC)算法,实现滚动系统的在线运动规划.将算法运用于球-平面滚动模型和两个球体间滚动模型的实时运动规划,仿真结果表明该方法在拓宽球形机器人控制和灵巧机械手操作方面具有实际应用价值.     

纯滚动点接触三指机器人手的位置分析

在认为指端与物体构成纯滚动点接触情况下，利用三指手与物体间的速度关系，提出了一种三指手位置分析简便算法，可解决由手指关节转角确定物体位置及指端和物体上接触点位置，或由和物体位置确定指关节转角指端和物体上接触点位置等问题。     

机器人多指手协调操作中的约束运动及规划

以点接触滚动约束为模型对手指尖与物体之间的运动关系进行研究，目的是在被操作物体、手指轮廓及物体运动已知的前提下，为确定手指及手指上接触点的运动和位置提供一种有效的求解方法，对约束运动规划作了讨论，提出了一个用于运动规划的性能指标，即任务空间的力椭球。     

受非完整性约束的移动机器人路径跟踪算法

文章讨论了受非完整约束限制的两轮差动驱动机器人的路径跟踪问题,研究移动机器人在一个运动周期内的轨迹,找出该周期内机器人起点坐标和终点坐标之间的联系,推导出一种新模型;针对机器人跟踪任意期望几何路径,提出了斜率算法;对于期望路径是圆弧的特例,提出曲率半径算法,进一步提高跟踪速度平稳性和跟踪精度。     

机器人多指手协调操作中的约束运动及规划

以点接触滚动约束为模型对手指尖与物体之间的运动关系进行研究，目的是在被操作物体、手指轮廓及物体运动已知的前提下，为确定手指及手指上接触点的运动和位置提供一种有效的求解方法，对约束运动规划作了讨论，提出了一个用于运动规划的性能指标，即任务空间的力椭球。     

高阶非Четаев型非完整约束系统的广义守恒律

给出高阶非Четаев型约束加在m次速度空间中虚位移上的条件,研究m次速度空间中的非等时变分与无穷小变换,建立高阶非Четаев型非线性非完整非有势系统的广义Noether定理,并推广到变质量系统以及非惯性系中。     

物体在曲面上纯滚动的约束问题

本文讨论了物体在任意曲面上纯滚动的约束问题。给出物体作纯滚动时约束条件的一般结论和一个有趣的推论。     

非完整约束对溜冰机器人动力学性能影响的分析

在Maggi方程基础上,建立了极坐标系和机器人坐标系.以转弯角速度、腿摆动角速度和滚轮摆动角速度为准速度,推导出溜冰机器人的动力学方程.与Routh方程相结合,给出了通用形式的Lagrange乘子计算方法.采用纽马克法分析了由滚轮纯滚动引入的非完整约束对其动力学性能的影响.算例证明本方法是有效的.     

非Чегасв型约束系统的Noether定理

给出了非Чегасв型约束加在速度空间中虚位移上的条件，得到了非　型非线性非完整非保守系统的广义Ｎｏｅｔｈｅｒ定理，并推广到变质量系统以及非惯性参考系中。     

分析动力学中的基本方程与非完整约束

对于受约束的系统, 分析动力学主要基于 d’Almbert-Lagrange 原理、Gauss 原理、Jourdian 原理和Hamilton 原理等, 利用虚位移限制方程, 建立包含乘子的动力学基本方程, 或利用约束嵌入的方式, 降低系统动力学方程的维数。作者系统回顾分析动力学发展历程, 对一些基本概念, 如虚位移、理想约束、Lagrange 乘子与约束力之间的关系等, 给出诠释。     

非完整系统在随机初始条件下的响应

研究非完整系统在随机初始条件下的响应.首先建立与非完整系统相应的完整系统的随机微分方程;其次研究相应完整系统在随机初始条件下的响应,并施加非完整约束的限制而得到非完整系统解过程的统计特性;最后举例说明方法的应用。     

非保守力和非完整约束对Hamilton系统Noether对称性的影响

研究非保守力和非完整约束对Hamilton系统的Noether对称性的影响。Hamilton系统受到非保守力或非完整约束作用时，系统的Noether对称性和守恒量都会发生变化。原有的一些Noether对称性消失了，一些新的Noether对称性产生了，在一定条件下，一些Noether对称性仍保持不变。文中分别给出了系统的Noether对称性以及守恒量保持不变的条件，并举例说明结果的应用。     

利用非完整约束实现振动系统的减振

提出一种新的减振方法,这种方法是对原完整的振动系统施加适当的非完整约束来实现的。以二自由度线性振动系统为例,施加一个非完整约束后达到减振目的。     

基于约束的参数化设计

提出了一种基于结构点的约束求解模型 ,此模型把几何元素映射成结构点 ,把约束分解为距离约束和方向约束 .此模型利用几何约束图表示几何约束系统 ,通过对几何约束图的方向化确定出结构点的求解次序 ,并针对不同的结构点分别采取代数求解方法和数值求解方法 .     

基于装配语义的航天产品虚拟装配过程仿真方法

针对虚拟装配仿真过程中大量人机交互操作带来的效率低的问题,提出一种基于装配语义的虚拟装配过程仿真方法.通过分析航天复杂产品装配工艺,提取出4类典型装配操作并进行装配特征的参数化表达;通过匹配装配语义的装配特征基本信息和几何图元信息,实现了从语义层到特征层、几何层的装配语义层次化解析;从装配特征中解算出装配对象间的约束关系后,根据装配约束关系给定的运动方向和顺序,生成相应的位姿变化矩阵,驱动执行对象完成装配过程仿真.基于Delmia设计并开发了原型系统,以某卫星导航仪的装配过程仿真为例,对上述方法进行了验证.      

一种新型5连杆式示教再现机器人控制技术研究

介绍了一种新型5连杆式示教再现机器人,它采用不完整约束驱动方法，可以实现手把手自由示教，自动再现和轨迹控制等功能，还可以实现人机台作功能，详细地介绍了不完整约束驱动系统的工作原理、机器人的控制系统和控制方法，对平面五连杆式机器人样机进行了示教和再现控制试验，并给出了试验结果。     

非保守力与非完整约束对Lagrange系统Mei对称性的影响

研究非保守力和非完整约束对Lagrange系统的Mei对称性和守恒量的影响。Lagrange系统受到非保守力或非完整约束作用时，系统的Mei对称性和守恒量都会发生变化。原有的一些Mei对称性消失，一些新的Mei对称性产生，在一定条件下，一些Mei对称性仍保持不变。分别给出系统的Mei对称性以及守恒量保持不变的条件，并举例说明结果的应用。     

双船联合举升多体协同作业系统横摇稳性评估

基于ADAMS平台,构建特定场景双船联合举升多体协同作业系统虚拟样机,对新型一体化拆解作业双船联合举升过程中待拆除组块横摇稳性进行预测与评估。构建了该系统拓扑模型,使用几何参数描述系统中上部组块横摇运动特征;通过虚拟样机仿真探究了双船不同耦合运动情况时上部组块最危险失稳状态,并分析了上部组块重心至连接点连线垂直距离与水平距离比值对横摇角度的影响规律。结果表明:物理模型试验数据驱动的虚拟样机技术可以有效评估该系统运动特征,与几何拓扑模型得到的上部组块横摇失稳角度理论公式计算结果吻合;双船同相位横摇与反相位垂荡耦合运动时对上部组块横摇稳性影响最大;待拆除上部组块横摇失稳时的极限纵横比可以作为复杂多体系统横摇稳性评估参数,为实际工程方案选择提供参考。