关于飞行力学的再思考

对多年来国内外有关飞行力学的发展过程、研究范畴、分类，以及问题表述方式等重新进行了一些考察和思考．从学术和实践的观点，对飞行力学的体系结构和问题表述方式等进行了讨论，并提出了个人的一些看法和建议．     

Nonholonomic Mobile Manipulators: Kinematics, Velocities and Redundancies

We consider nonholonomic mobile manipulators built from an n _a joint robotic arm and a nonholonomic mobile platform with two independently driven wheels. Actually, there is no efficient kinematic formalism for these systems which are generally characterized by their high number of actuators. So, kinematic modelling is presented with particular emphasis on redundancy. Whereas kinematic redundancy is well known in the holonomic case, it is pointed out that it is necessary to define velocity redundancy in the case of nonholonomic systems. Reduced velocity kinematics based on quasi-velocities are shown to provide an efficient formalism. Two examples of mobile manipulators are presented. Finally, reduced velocity kinematics and velocity redundancy are shown to be adequate tools in order to realize operational task while optimizing criteria such as manipulability.     

基于旋量和臂形标志的机器人运动学逆解计算

讨论了用旋量和指数积公式计算PUMA类型6自由度机器人运动学逆解的方法。在子问题的计算过程中，通过引入臂形标志来选取关节变量的合理解，以得到运动学逆解的唯一解。这种方法避免了对无效解的计算，可以减少计算量，提高计算效率。通过一个实验机器人的运动学逆解计算验证了算法的有效性。     

五自由度串联机器人手部特殊的转动自由度

应用反螺旋理论，讨论了当反螺旋理个ｈ≠０旋量时，允许转动轴线在空间分布规律。着重地五自由度串联机器人Ｍｏｔｏｍａｎ的运动性质作出分析，且给出其全部５种不同条件下的运动图谱。     

利用AutoCAD求解机构运动学和动力学问题

提出采用AutoCAD求解机构运动学和动力学问题,并结合实例给出了方法与步骤。 此求解法既有图解法简单明了的特点,又能满足了现代机械设计对运动分析和动力分析的高精度 的要求,具有较高的可靠性和实用性。     

基于解析法和遗传算法的机械手运动学逆解

研究优化机械手轨迹规划问题,机械手运动时要具有稳定性避障性能。针对平面3自由度冗余机械手优化控制问题,建立机械手的结构模型。提出用解析法和遗传算法相结合满足具有计算量小和适应性强的特点。在给定机械手末端执行器的运动轨迹,按着机械手冗余自由度,运动轨迹上每个点对应的关节角有无穷多个解。而通过算法可以找到一组最优的关节角,可得到优化机械手运动过程中柔顺性和避障点。仿真结果表明,该算法可以快速收敛到全局最优解,可用于计算冗余机械手运动学逆解,并可实现机器人的轨迹规划和避障优化控制。     

绳牵引刚柔式波浪补偿并联机构的设计与建模

为了减少海上集装箱货物运输中风浪造成的损坏,提出刚柔混合驱动主动式波浪补偿并联机构. 基于刚柔混合并联机构的动定平台的矩阵旋转原理和几何封闭法建立位置逆解数学模型;利用空间几何原理构建机构位置正解数学模型;利用求导法则对位置逆解进行求导,建立速度雅可比矩阵与加速度的二阶影响矩阵;基于绳子是柔性变形体推导出系统刚度矩阵,探究影响系统刚度的因素和增加系统刚度的原则. 利用数值模拟仿真对运动学和系统刚度进行验证,结果表明位置正逆解的输入输出误差不超过实际误差的2.25%;发现理论仿真曲线和样机仿真曲线较吻合,误差不超过7.4%,验证了运动学模型的正确性;根据刚度矩阵发现刚度影响因素对系统刚度的影响规律. 通过对绳驱动刚柔混合驱动波浪补偿并联机构的实验验证,发现该机构的补偿效果均高于90%. 证明研究结果为刚柔混合主动式波浪补偿并联机构的运动和机构设计提供了理论支持.     

管道内壁四足爬壁机器人的运动学与步态规划

研究用于检测气体绝缘金属封闭开关（GIS）内部的负压吸附管道内壁四足爬壁机器人. 分别对机器人的腿部和机身进行运动学分析,采用改进的牛顿迭代法解决机身正运动学求解困难的问题. 对机器人沿管道轴向和圆周方向的爬壁运动进行步态规划,提出运动过程零冲击的轨迹规划方法. 使用Adams进行运动仿真,并在四足爬壁机器人样机上进行水平和垂直管道的全方位爬壁实验. 结果表明：机器人的运动轨迹与所规划的步态一致,运动过程中速度与加速度无突变,运动平稳,无明显冲击,运动学模型的正确性和所规划步态的合理性得到验证. 在GIS管道的实际检测应用中,实现机器人在不同工况下的平稳爬壁运动与检测.