步态训练机器人骨盆运动控制机构研究

提出一种欠驱动4自由度骨盆运动控制机构结构形式,定性分析了机构运动原理和补偿弹簧的作用,并建立了力学平衡方程.利用SimMechanics建立了机构模型,针对正常人步态过程中骨盆的运动状态进行了机构控制仿真,仿真结果表明了该机构实现期望运动控制的可行性.研制了实验样机,针对空载和主动真人不同负载情况进行了实验研究,分析了约束弹簧在不同负载时对控制机构运动的影响情况,结果验证了该样机实现步态中骨盆运动控制的可行性,为进一步完善步态训练机器人提供依据.     

基于UG和ADAMS的六自由度机械手三维实体动画仿真

利用UG软件对六自由度机械手进行了三维实体建模,然后通过UG和ADAMS良好的接口直接导入ADAMS,并在此基础上进行了运动仿真,研究了机构关节的运动,为进一步的仿真分析提供理论依据。     

双足仿人机器人的设计与步态分析

设计了一个双足仿人机器人,建立了机构的三维模型,对机器人腿部进行了运动学分析及步态规划,并运用ADAMS进行了仿真。结果表明结构设计及步态规划合理正确,为物理样机的制造提供了重要依据。     

一种双足机器人步态规划和运动仿真的研究

通过对人类行走步态的研究,结合双足机器人实际结构,规划机器人行走时的基本姿态及重心轨迹,建立运动学模型,根据规划的行走姿态及轨迹建立运动学方程。应用三维建模软件UG建立双足机器人的简化模型,导入仿真软件ADAMS中生成虚拟样机模型,并通过在Matlab中得到机器人行走的关节运动轨迹对虚拟样机模型进行控制,经仿真后,利用该虚拟样机模型对机器人行走步态进行运动学及动力学分析。应用虚拟样机方法,验证了步态规划的有效性。     

基于ADAMS的仿人机器人步态仿真与分析

仿人机器人是机器人研究领域的热点问题。文中在利用Pro/E三维建模软件对仿人机器人进行了结构设计之后,又用ADAMS仿真分析软件对仿人机器人进行了步态仿真分析。在ADAMS环境下对针对仿人机器人进行了合理的步态规划,并且在仿人机器人平稳快速行走过程中对上肢的质心位置移动做了定量分析。最后针对仿真分析结果对仿人机器人步态进行了优化设计。     

人体"葫芦步"直线轮滑步态的实验研究

单台摄影机拍摄是研究二维平面步态运动的传统方法,将其与正交摄影法相结合,并通过辅助参考平面的引入,解决了额状平面内比例误差的修正问题,对具有三维运动特征的人体“葫芦步”直线轮滑运动步态进行定量的实验研究,所得实验结果能为双足溜冰机器人的步态设计提供仿生学依据。     

基于人体步态识别的热释电红外传感报警系统

针对热释电红外传感器对运动后静止的人体无法感应的缺点,设计了一种基于人体步态识别的热释电红外报警系统,大大提高了系统感知智能度,减少了报警的误报率.该系统利用热释电红外传感器(PIR)作为探头,将感测到人体的红外信息转换成电压信号,通过滤波、放大等信号调理以及经过数据采集后,将信号传递给单片机处理,结合人体运动特征进行...     

基于多自由度分析的负重型下肢外骨骼机构优化

为抵消负载重力力矩,许多负重型外骨骼机器人在髋部设置了气弹簧,但这导致了人体在单腿支撑相后摆过程中由于转动副的消失而不能正常行走。为解决这一问题,针对华东理工大学设计的外骨骼机器人"ELEbot",采用了螺旋理论计算确定"ELEbot"在单腿支撑相的自由度和约束,提出了一种改进的机构以满足此位姿下正常行走对自由度的要求,并验证了驱动配置的合理性。通过ADAMS软件对建立的模型进行仿真分析,得出与理论计算结果一致的结论,证明了优化机构的可行性。     

多自由度周向隔振系统性能分析

建立了圆周轴对称旋转机械系统动力装置固有振动特性运动模型 ,根据对称边界条件进行了工程简化 ,并针对圆周轴对称机械结构周向隔振系统进行了分析 ,讨论了隔振材料硬度和结构参数偏置角对系统固有特性的影响 ,在此基础上进一步建立了其统计能量分析模型 ,分析了高频隔振性能 ,并与实验数据进行了比较分析     

基于ADAMS六自由度机械手的动力学分析与仿真

采用拉格朗日方法建立了一种六自由度机械手的动力学模型。利用Pro/E软件建立机械手的三维模型,将其导入到ADAMS软件中进行动力学仿真,得出各个关节的力矩、速度、加速度和各关节转角的关系曲线,为机械手控制的研究奠定基础。     

柔性构件和柔性机构自由度分析

柔性机构由刚性构件、刚性铰链、柔性构件和柔性铰链4个元素组成,4个元素的不同组合可以得到11种不同类型的柔性机构.文中分析了其中5种常用的结构形式与特征.柔性构件的自由度及其变形规律在机构功能中起重要作用,它们是几何特性、材料特性和载荷特性的函数.在分析柔性构件自由度的基础上,给出了柔性机构的自由度计算公式,并用实例进行了验算.     

一种少自由度并联机构的自由度及运动特性分析

提出一种非对称少自由度空间并联机器人机构,用螺旋理论分析了该机构的运动特性和自由度,进一步对自由度的性质进行了讨论,从而为该机构的深入研究奠定了基础。     

非理想机构自由度计算理论与方法——广义自由度

从对偶或二元性这一自然哲学中最基本而普遍的概念出发,在能量传递分析和信号因果分析的基础上,提出机构自由度可分为运动传递自由度和力传递自由度,这两者不一定相等.在进一步分析构件和运动副的非理想性的基础上,提出了考虑机构惯性力、弹性变形、摩擦力等因素的非理想机构自由度的概念与计算方法--非理想机构的广义自由度,现有的理想机构自由度计算方法(计算结果一定是整数,无二元性)是其特殊情况.在这一新的计算方法中,机械学中的3个基本而经典的概念:传动比i,传动效率η和自由度w得到了统一,它们是3个相互关联的概念.最后定性和定量分析了几个典型非理想机构的广义自由度.     

多自由度火车车轮生产机械手设计

针对火车车轮各生产工序间轮坯传递的高负载、高温、高位置精度、高生产率等要求,提出了一种多自由度生产机械手解决方案。该机械手采用特殊的机构设计方案,实现了轮坯多自由度的自动定位、夹紧和传递等功能;采用西门子高速响应运动控制器和电液伺服控制技术,实现了机械手高性能运动控制。实际运行效果表明,该机械手具有工作范围大、定位精度高、夹紧可靠、生产效率高等特点,并且已经应用于火车车轮生产过程,较好地解决了各生产工序间的工件传递。     

单自由度机械动力学分析方法-动态静力法

单自由度机械在生产实践中经常遇到,对于其动力学分析方法中的动态静力法进行了系统的介绍。给出了使用该方法进行动力学分析的详细步骤。通过用该方法来解决典型的反正弦连杆机械系统动力学问题,进一步阐述了该方法在进行机械动力学分析过程中的运用。     

多自由度球形关节电动机的发展现状及研究方向

介绍传统多自由度关节的驱动组成及特点,提出以球形电动机直接驱动多自由度球形关节;分析直接驱动式球形关节的结构原理、性能特点、应用范围及意义.介绍球形电动机在国内外的发展和现状,提出球形关节电动机的研究方向.     

多自由度磁流变阻尼器设计及其阻尼特性研究

设计了一种新型磁流变阻尼器,可适应于多自由度振动控制.阻尼器采用了分体式结构设计,解决了磁流变液沉淀、过热、布线困难、阻尼通道设计不尽合理等问题,有着易安装、散热好、结构简单、效率高等优点.根据Bingham模型对磁流变阻尼器进行了建模,并采用Simulink进行仿真,分析了控制电流、激振频率和振幅对阻尼器阻尼特性的影响.     

Computation of the configuration degree of freedom of a spatial parallel mechanism by using reciprocal screw theory

In this paper, we propose a programmable algorithm to investigate the configuration degree of freedom (CDOF) of a spatial parallel mechanism in one Cartesian coordinate system with reciprocal screw theory. According to the physical meaning of reciprocal screws, we first obtain the terminal constraints of every kinematic chain which connects the end-effector with the fixed base, and then gain the free motion(s) of the end-effector and its degree of freedom (DOF). Through analyzing the controllability of the end-effector, we investigate the instantaneous screw expressions for the free motions of the end-effector of a spatial parallel mechanism and the CDOF of the mechanism. The whole mathematical analysis process can be directly embedded in a kind of CAD software, in which the imperfect Kutzbach Grübler formulas or its amendments are mostly utilized to analyze the DOF.     

间隙和接触尺度对运动副自由度影响的研究

结合自调机构的设计，研究了间隙和接触尺度对运动副自由度的影响，将机构结构理论与工程实际相结合，对运动副自由度的确定进行了修正。     

CT导航并联机器人构型设计及分析

为满足医疗上的任务灵活空间的要求,提出了一种新型的机器人机构,并从定义上考证,确定为单闭链并联机器人构型.文中用螺旋理论的矢量形式表示了运动输出特征方程,根据机器人机构拓扑结构理论分析了机构的活动度,同时通过公式对任务灵活空间进行了分析,绘制了动平台空间姿态随参数变化的规律表,提出了影响并联机构任务灵活空间的关键参数.对并联机器人构型的设计提供了一种理论上的参考.