柔性多体系统动力学的研究进展与建模方法

随着空间技术和空间应用等领域需求的不断扩大以及机器人技术的发展,使得考虑部件柔性的系统动力学分析的研究备受重视。简述了柔性多体系统动力学的研究进展,讨论了柔性多体系统动力学建模过程中的建模方法、离散化方法以及坐标系的选择,最后总结并展望了柔性多体系统动力学后续要研究的问题。     

基于刚柔混合建模的移动焊接机器人系统仿真

以某移动焊接机器人为例,在刚柔混合建模理论与方法的基础上,利用Pro/E对移动焊接机器人进行整体造型;不仅将模型导入到仿真软件ADAMS环境,而且利用ADAMS/AutoFlex模块对机器人部分构件建立柔性体,同时通过ADAMS/View构建了机器人的刚柔多体动态仿真模型。仿真分析说明：该模型能够准确的反映焊接机器人的运动和受力情况,其分析也为末端机械手的动力学研究和移动焊接机器人物理样机的开发提供可靠的方法和依据。     

柔性多体系统动力学研究方法及其发展

对柔性多体动力学的研究方法进行了概括和总结,回顾了柔性体建模的3个阶段,从柔性体建模方法、柔性体动力学方程数值计算方法和柔性体振动控制方法等几个方面进行了总结,今后的研究方向做了展望.     

基于旋量理论的移动机械手建模及轨迹跟踪

研究了非完整移动机械手系统的建模及轨迹跟踪控制方法.首先应用旋量理论建立了非完整移动机械手系统动力学模型,然后综合考虑移动平台和机械手子系统的动态,通过对控制系统的动态补偿和积分反步技术,设计了非完整移动机械手渐近稳定的轨迹跟踪控制器.系统分析和仿真表明所设计的控制器是有效的.     

基于小变形的柔性多体系统动力学建模方法研究

引入非线性变形场描述,建立了基于小变形的柔多体系统动力学模型,解决了传统动力学建模方法存在的对变形广义坐标过早线性化的缺陷。对旋转梁式构件进行了动力学仿真,仿真结果表明传统方法不适合用于高速旋转的柔性体动力学建模,本文提出的动力学模方法为解决实际工程中各种复杂结构动力学分析提供了有力工具。     

并联机器人多柔体系统协同建模与动力学仿真

基于协同的思想,提出了一种对机构的多柔体动力学进行建模和仿真的方法．以多体系统动力学为基础,建立了柔性机构的空间动力学方程．利用多体动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立了3-TPT型并联机器人的多柔体动力学仿真模型,并对所建立的模型进行了动力学仿真研究．为了更加准确地说明分析结果,分别将刚性体和柔性体仿真结果进行对比,结果表明：由于杆件的柔性特点,其受力表现出了高度的非线性,这与实际相符．多柔体系统的仿真结果能更真实、准确地反映出并联机器人的实际运动特性,能够更准确地预测机构性能．这种方法为并联机器人的设计和优化提供了一种有效的分析方法．     

柔性机械手动力学研究

以多体系统动力学为基础，建立了柔性机械手最为普遍的动力学方程：所建立的方程综合考虑了大规模刚体运动与小变形弹性运动的影响，如刚弯耦合、刚扭耦合、弯扭耦合的影响。新的动力学模型思路清晰。推导简捷，使柔性机械手的动力学计算大大简化。     

空间柔性机器人动力学分析的快速积分算法

以空间柔性机器人为研究对象,分析了机器人柔性多体系统动力学建模过程,研究了根据广义动力学方法所建立的大型微分-代数方程的快速数值积分算法.本文采用Lagrange方法研究了空间柔性机器人的动力学模型,通过判断系统中铰的类型(主动关节和被动关节),建立机器人系统的微分-代数动力学方程,最后采用线性多步积分算法对建立的大型微分-代数方程进行高效率求解. 仿真算例的结果表明,本文研究的线性多步积分算法对求解大型微分-代数方程速度快,效率高,为空间机器人实时动力学仿真打下坚实的基础.     

含动力刚化项的一般多柔体系统动力学研究

为获取柔性体的动力刚化项,将任意形状柔性体的非线性变形场表达为直至广义坐标的二阶小量形式．在小变形条件下,用Green应变张量得到了柔性体的耦合形函数．把约束引入多柔体系统,依据Kane方程建立了包含动力刚化项的一般柔性多体系统动力学方程．通过数值仿真算例,界定了传统多柔体系统动力学建模方法的适用范围．     

基于小变形的柔性多体系统运动学分析

多体系统中柔性体运动一般分为体参考系的范围运动和变形运动。在多数场合,柔性体的变形运动是较小的,可以用对变形广义坐标线性化的动力学方程描述系统动力学行为。但是,目前通用的一些动力学建模方法用于柔性体动力学建模时,存在过早线性化缺陷,导致最终的动力学方程遗失了一些重要的刚柔耦合项。本文采用非线性变形场描述,计及含有变形广义坐标及其导数的二阶小量项,将这种非线性保留到求出偏速度后,再线性化,建立了柔性     

驱动器故障影响下柔性机械臂运动控制的进展与展望

随着机械臂技术的不断发展,传统刚性机械臂逐渐难以满足一些新式机械臂系统在轻质化、运动灵活性、大空间范围等方面的需求,如空间机械臂、手术机械臂、人机交互式机械臂等。越来越多的研究人员将目光投向柔性机械臂及其高精度运动控制方法的研究中。针对此类系统,目前已经有一些有效的运动控制方法被提出。然而,当机械臂的某一驱动器发生故障后,常规的控制方法难以保证原有的控制性能,甚至可能导致系统不稳定。研究驱动器故障影响下的柔性机械臂运动控制方法具有重要的理论意义和应用前景。本文首先概述柔性机械臂已有的运动控制方法。然后,从驱动器故障的类型出发,分析并综述驱动器性能故障、驱动器完全损坏故障以及驱动器突发故障对系统的影响及其克服方法的研究现状。最后,本文讨论了当前驱动器故障影响下柔性机械臂运动控制还需进一步解决的关键问题,总结了三点前景方向,对柔性机械臂运动控制的进一步研究具有一定的参考价值。     

沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析

近年来，随着我国公路桥梁建设的快速发展，桥面铺装问题已引起重视。首先分析沥青混凝土桥面铺装的破坏形式，对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害，从结构、施工、防水层、铺装方面进行分析与研究，并指出了今后主要的研究方向。     

沥青混凝土桥面铺装早期病害的分析

对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析,在总结当前国内桥面铺装结构分析主要方法的基础上,通过理论分析,提出了用有限元进行结构分析时,需要重点研究的几个问题,指出了今后主要的研究方向。     

模型参数优化中的混合方法及其应用

归纳了现代典型混合软计算法的构成,指出其或松或紧融合多种单一要素来提供具有互补性的推理与搜索方法,是解决知识驱动推理或纯数据驱动推理问题的有效变通手段.通过知识域与经验数据的结合增加了模型可靠度和问题解决能力.为了解决最广泛和高复杂性的工程或社会问题,应开发有效整合各类推理搜索技术的智能工具箱,以获得低成本解决方案,并举例说明了混合软计算的应用.     

柔性针穿刺路径规划综述

针对斜尖柔性针穿刺路径规划问题,全面、系统地总结了路径规划的研究现状.根据柔性针穿刺路径的特点,将路径分为5种形式,并定义了名称.将路径规划研究按照路径维数、路径形式、规划方向和规划算法进行分类,并分别给出定义.详细总结了4种规划算法的实现及其特点,并提出了路径规划当前存在的问题和未来的发展趋势.     

城区中小学生体育托管模式的现状与对策研究

研究中试用文献法、问卷调查法、专家访谈法等,解释了体育托管的概念内涵,阐述了体育托管概念提出的时代背景.以益阳市城区中小学生为例,调查了城区中小学生及其家长和老师对体育托管的认识与态度,城区开发体育托管模式的环境与条件、亟待解决的问题等.结果发现：益阳市城区中小学生及其家长和老师对在校体育锻炼的满意度不是很高,对体育托管这种新型模式的认识较粗浅,接受或考虑接受体育托管的人群比例较高,小学生相比中学生更愿意接受体育托管等.但要开发益阳市城区的体育托管市场,首先需要加大宣传力度,规范体育托管的经营制度,其次要解决托管中的安全性和合法性问题.最后提出了根据学生和家长不同需要构建灵活多样的体育托管模式与策略.     

透明导电薄膜氧化锌铝的研究进展

综述透明导电薄膜氧化锌铝（ZAO）的晶体结构及其光学、电学性质与其结构的关系。总结近年来对柔性衬底材料处理的方法。介绍ZAO薄膜在各种领域中的应用前景,并提出了研究中需要解决的问题。     

二层框架填充墙出平面反应分析的试验研究

通过4组2层混凝土砌块填充墙的模拟地震振动台试验,研究了填充墙与混凝土框架梁之间不同连接方式(刚性连接、柔性连接、柔性连接并用砂浆填实和完全脱开4种连接方式)对填充墙出平面抗震性能的影响。试验结果表明:与框架梁采取柔性连接方式的填充墙显示出了较好的出平面抗震性能;柔性连接并用砂浆填实的连接方式次之;刚性连接和完全脱开连接方式的填充墙破坏较为严重,其平面外抗震性能较差。     

柔性铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池的研究进展

详述了柔性铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池的基本结构、器件组装与封装方式、低温沉积和Na掺杂等关键技术、实验室研究和产业化进展以及柔性基板的选材要求和分类等,分析了其研究开发面临的挑战,展望了柔性CIGS薄膜太阳电池的发展趋势。     

连杆机构误差分析与综合的研究现状与发展

由于连杆机构本身固有的结构原因及有限的制造精度、不可缺少的运动副间隙及不可避免的构件弹性变形，其输出运动总是存在着误差的。系统查阅了近年来人们关于这种误差的随机特征分析及其综合方法的研究工作，对这些研究工作进行了归纳分类，讨论了各种研究方法的优缺点，给出了作者本人近期的一些研究成果。最后提出了连杆机构误差分析与综合亟待解决的研究课题和发展趋势，并提供了大量有关的参考文献，目的是为人们进一步开展该领域研究提供一些借鉴。