多臂自由飞行空间机器人协调操作运动控制算法

阐述了在空间微重力环境下多臂自由飞行空间机器人协调操作运动控制算法．首先推导出多臂自由飞行空间机器人协调操作的广义雅可比矩阵,其次给出了基于该矩阵的多臂自由飞行空间机器人协调操作分解运动速度控制算法,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性．     

柔性协调机器人系统的动力学建模与仿真

从柔性机器人协调操作的本质特性出发,巧妙采用机器人与负载的有限元模型,建立了柔性协调机器 人系统的运动学协调约束条件,寻出了系统动力学方程,并成功的给出了两3R柔性机器人协调操作──柔性梁负 载的一组仿真算例．     

柔性机器人协调操作的力可操作性研究

研究了柔性机器人协调操作的力可操作性（当机器人各关节驱动能力一定时,机器人向外界施加力的能力）．在柔性机器人有限元模型基础上,通过分析各驱动关节平衡力矩、夹持广义力、关节校正输入量及被操作负载广义弹性位移之间的关系,利用附加不等式约束的方法,得出柔性机器人阶调操作系统在满足给定驱动性能时广义操作力矢端的外边界,随后给出了仿真算例．     

空间三臂机器人在操作中的平衡问题

就三臂空间机器人的一臂与航天器固抓、一臂操作、第三臂作平衡协调操作的问题进行了理论研究,取得了在线动量和角动量守衡意义上的平衡操作结论.对一个在气浮平台上运动的简单的三臂空间机器人的实例进行了仿真计算,证明该方法是可行的.为三臂多关节空间机器人的平衡协调操作提供了一种实用的方法.     

多臂自由飞行空间机器人协调操作动力学分析

利用牛顿-欧拉方法分析了多臂自由飞行空间机器人协调操作系统的动力学特性,推导出多臂自由飞行空间机器人协调操作的机械臂铰接连杆间的广义作用力计算方法.通过逐级迭代建立了多臂自由飞行空间机器人系统的动力学方程,进一步得到了驱动电机控制力矩的计算公式.仿真证明多臂自由飞行空间机器人操作的目标物体能够跟踪目标物体的期望位姿.     

双柔性机械臂多刚体模拟的动力学建模

根据工程实际的需要,采用有限段方法建立了柔性臂的多刚体离散模型,提出双臂协调操作所需满足的约束条件,用凯恩方程建立了多刚体模拟的双柔性臂系统的动力学方程.     

冗余度柔性杆机械臂自运动规划减振

提出了利用冗余度来减轻柔性杆机器人臂运动过程中的末端振动变形新方法,通过寻优确定机器人臂最佳的自身运动,使机器人臂末端在沿着预定轨迹运动的同时,具有最小的振动变形。平面三柔性杆机械臂动力学数值模拟显示了该方法的有效性。     

双操作臂的耦合误差同步协调控制

为了对具有不确定性参数的双操作臂机器人系统进行协调控制,在同步控制基础上引入包含位置误差和同步误差的耦合误差,提出一种能够自适应校正系统参数的同步控制策略,并利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的全局稳定性.对2个二自由度操作臂机器人进行协调搬运实验研究,结果表明,该控制方法使双操作臂系统在协调运动过程中单操作臂的位置误差和双操作臂间的同步误差均收敛于零,实现了在单操作臂按期望轨迹运动的同时保证双操作臂间的运动同步,验证了所提策略对双操作臂同步协调控制的正确性和有效性.     

机器人柔性臂动力学有限元建模方法的研究

动力学建模问题一直是困扰机器人柔性臂研究和应用的一个尚未圆满解决的关键问题。针对上前机器人柔性臂动力学建模的研究和发展状况，重点研究了柔性臂动力学的有限元建模问题，力求建模简单方便有效，以便于进行动力学分析和控制问题的研究。     

基于观测器的机械臂协调操作柔性负载的控制

为解决机械臂协调操作柔性负载状态不完全可测的问题,基于输出反馈研究了系统的控制。针对机械臂协调操作柔性负载驱动数小于自由度数,采用奇异摄动理论把协调系统降阶为快慢两个子系统。通过机械臂末端与负载接触点的部分信息和负载物理特性,建立了系统柔性坐标之间的关系,设计了观测器。通过系统特性把观测器系统误差方程转换为状态矩阵方程的形式,根据矩阵特征值的特点设计观测器参数,并把这一思想用到观测器-控制器系统的稳定性证明中。仿真结果证明了观测器和控制器的有效性。     

回归法分析预应力管桩单桩极限承载力时效性

根据浙江沿海地区桩周土静探侧摩阻力平均值、静探锥尖阻力平均值与休止期的关系,给出了单桩初始极限承载力的计算公式,并结合工程实测数据,分析了压桩力与单桩初始极限承载力的关系.运用数理统计回归拟合方法,分析了该地区单桩极限承载力增长率随休止期的变化规律,并给出了单桩极限承载力随时间变化的预测公式.计算值与实测数据表明两者比较吻合.     

混凝土自锚式悬索桥的极限承载力研究

全面考虑结构的材料非线性和几何非线性，通过对一座跨径160m混凝土自锚式悬索桥进行全过程非线性分析，得到了结构的极限承载力。同时研究了材料非线性、加栽方式、约束条件对结构极限承载力的影响。结果表明，混凝土自锚式悬索桥的弹塑性极限承载力远小于弹性极限承载力，中跨加载情况的极限承载力与全桥加载情况相差不大，但主缆锚固端主梁的约束情况对结构的极限承载力影响较大。     

大跨度钢桁拱桥的极限承载力分析

钢桁拱桥是以承压为主的结构体系,随着跨径的不断增大,其非线性效应会变得十分突出,因此研究其极限承载力并对其安全性进行准确评估就变得尤为重要。本文以主跨436m的中承式钢桁拱桥新蕉门大桥为例,运用大型有限元软件ANSYS详细分析了该桥的极限承载力,并探讨了不同荷载分布方式对其极限承载力的影响。结果表明以分支点稳定理论为基础的线弹性分析大大高估了桥梁的安全系数;与几何非线性分析结果相比较,材料非线性对此桥极限承载能力的影响较大;不同的荷载分布方式对此桥的极限承载力影响较小。     

冷弯卷边槽形截面双向偏压柱的弹塑性有限元极限承载力分析

求解了承受双向偏心荷载任意开口薄壁截面的弹性平衡方程,获得此类柱适用于任何边界条件的弹性解析解。应用有限元法发展了任意开口薄壁截面柱在双向偏心荷载下的弹性理论,并编制了模拟计算程序,对有限元弹性解和弹性解析解进行了比较,理论计算和实验结果吻合较好。     

FRP加固矩形RC短柱极限承载力分析

通过FRP复合材料包裹RC短柱,从而提高RC短柱的承载力已被众多的工程实践证明是有效的,但FRP约束RC短柱的承载力计算公式却没有统一的规定,存在着许多问题值得商榷.通过对FRP约束矩形柱约束机理的讨论,在现有的本构模型分析的基础上,推导出FRP加固矩形短柱的极限承载力的计算公式,并分析了粘帖层数、粘帖方式、FRP的间距以及倒角半径r对RC短柱承载力的影响.     

连续跨压型钢板与混凝土组合板的承载力计算

根据新混凝土规范,给出了连续跨压型钢板与混凝土组合板施工阶段的承载力计算公式及使用阶段的正截面抗弯承载力、纵向水平抗剪承载力、斜截面抗剪承载力和局部抗冲切承载力计算公式,为连续组合楼板的设计提供了依据。     

矩形截面钢管混凝土柱框架节点域承载力分析

简单介绍了有限元理论分析中的几个问题，用Ansys软件计算了一系列节点模型，得出了节点域的抗剪、抗弯承载力及各参数对节点域承载力的影响情况，并用试验结果和计算公式验证了有限元计算结果．根据计算及结果分析，对实际工程中节点域设计提出了一些建议．     

高温后RC梁剩余承载力与可靠性指标分析

高温后钢筋混凝土构件的剩余承载力会有所折减,利用ANSYS软件对火灾发生时钢筋混凝土梁内的最高温度分布进行分析,提出了计算高温后钢筋混凝土梁剩余承载力的数值方法,并通过具体算例来验证该方法的正确性,为高温后钢筋混凝土结构的安全评估及修复加固提供了理论依据.此外,还根据结构可靠度理论建立了高温后钢筋混凝土梁的抗力模型和极限状态方程,对影响抗力随机变量的统计参数给予分析,通过验算点法计算高温后钢筋混凝土梁在承受原设计荷载时可靠性指标的变化.分析表明,不同受火时间对梁的可靠性指标有很大的影响,在有条件下应给予考虑.     

负荷预测不确定下未来装机容量的计算

本文在考虑负荷预测不确定的悄况下,对Stremel提出的计算未来装机容量的模型进行了修改。修改后的数学模型以Gram—Charlier展开式为基础,用区间分半法求得满足给定LOLP指标下的装机容量。该模型能满足发电系统规划所要求的准确度,同时又考虑了计算速度的要求,为发电系统的规划、设计提供了有效而准确的依据。本文应用所提出的模型对一个例系统进行了示范性计算,从中可以看到发电机组有效载荷容量的物理意义。     

单排配筋剪力墙节点抗震试验及承载力分析

为了研究单排配筋混凝土剪力墙结构中带有不同边缘构造配筋的墙肢与连梁节点抗震性能,进行了4个墙肢与连梁节点的低周反复荷载试验.在试验研究基础上,分析了其承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能能力、破坏特征等,并建立了单排配筋剪力墙连梁承载力计算模型,计算所得承载力与试验结果符合较好.研究结果表明,单排配筋混凝土剪力墙节点经过合理的配筋及构造措施能满足多层住宅结构抗震设计要求.