挠性机器人逆动力学建模

本文首次提出了挠性机器人逆动力学问题的精确数学模型,并通过对其线性化,形成线性解耦的由运动约束方程和动力约束方程联立的数学模型,并就平面n连杆手臂建立了逆动力学基本方程式.最后.就3连杆手臂进行了仿真,验证了本方法.     

机器人逆动力学简化实时快速算法

本文基于机器人动力学模型，通过引入相对误差准则，提出了一种计算机人逆动力学的简化实时快速算法；该算法，根据动力学模型中各元素在期望工作轨迹上的变化速率不同，运用相对误差准则确定出它们的实时计算周期，达到碱少单位控制周期内计算动力学模型的操作数，文中给出了计算实例。     

六自由度并联机器人动力学方程

本文研究了6自由度并联机器人机构的显式动力学方程的建立。文中首先导出了构件6维惯性力矢关于主动副速度、加速度的显表达式,引入了仅与机构位形和质量分布有关的一、二阶惯性影响系数,进而应用达朗伯原理方便地建立起6自由度并联机器人的显式动力学方程。最后进行了实例计算。     

悬索驱动的新型柔性并联机器人(英文)

介绍了500米口径球面射电望远镜FAST馈源支撑结构创新设计方案,该方案采用六根悬索和馈源舱构成的新型柔性并联机器人系统,建立了柔性机器人系统的逆动动学模型,设计并制造了该系统的5米模型,实验结果表明这种新型柔性并联系统在原理上是可行的。     

空间柔性机械臂的逆动力学仿真

本文针对空间柔性机械臂的非线性动力学模型，在最优控制理论的基础上，运用Ｇｉｌｌ法和打靶法相结合，得到大质量负载情况下柔性机构臂的最优驱动矩。以单性机械臂为例进行了动力学仿真，仿真效果好，结果证明方法正确可靠。     

6-DOF并联机器人逆运动模型高效算法及其并行处理

运动矢量微分理论对６－ＤＯＦ液压并联机器人逆运动模型作了深入研究,提出一种求解液压缸体及杆件运动特征的高效算法,并对其并行算法及实现问题进行了研究。     

全柔性铰链平面并联微动机器人的有限元分析

介绍了并联机器人的特点及其应用,对全柔性铰链平面并联机器人建立了刚性模型,并采用闭环线型原理建立理论运动学线性模型（Jacobian矩阵）,用ANSYS软件对其进行有限元分析,得到有限元运动学模型（Jacobian矩阵值）,讨论两者关系,发现有限元模型比理论模型要精确.     

并联型工业机器人的运动弹性动力学研究

从关联型机器人的通有模型出发，引入力域内的雅可比矩阵，将中央平台之后开链部分的质量和惯性计入模型，推导出完整形式的动力学模型，建立了基于弹性理论和有限元分析的运动弹性动力学方程，并以天府－Ｉ型点焊机械手为例进行了ＫＥＤ分析，编制了相应的软件，在建模时还采用了计算机符号－数据处理技术。     

基于有限元方法的3-PPSR大长径比柔性并联机器人刚度模型分析

为实现较大工作空间的运动,设计了一种大长径比的3-PPSR结构的微操作柔性并联机器人.该机器人由压电马达驱动,采用大长径比柔性铰链连接,柔性铰链的变形范围在毫米级,适用于要求大变形的场合,同时具有结构简单、无奇异、无间隙、运动精度高等特点.由于系统的刚度直接影响系统的运动精度、承载负荷等性能,针对大长径比柔性铰链特点,运用有限元方法,建立了柔性铰链的数学模型,并采用整体刚度的方法,结合机构协调方程和力平衡方程,得到系统的柔性刚度模型.最后,采用ANSYS比较了所建理论刚度模型结果与有限元模型分析的结果.分析结果表明,理论刚度模型合理,符合机构的运动特征.     

基于ADAMS的并联机器人运动学和动力学仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了Stewart型并联机构的虚拟样机模型,包括对并联机器人各部件的简化方法、在ADAMS中的模型描述及仿真过程控制,并利用该虚拟样机模型对并联机器人进行了运动学和动力学分析。为并联机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数。实现了在计算机上通过使用CAE仿真软件朱对并联机器人的运动和动力性能进行分析,为并联机器人的设计提供了一套有效的分析方法。     

大型挠性空间机械臂振动抑制的一种关节控制策略

大型空间机械臂在操作过程中,一个突出的问题是超低频挠性,不仅存在机械臂的弯曲振动,而且还存在关节的扭转变形振动;另外一个不能忽视的问题就是减速器的扭矩传递特性,以及机械臂关节运动与基座扰动（空间站）之问的耦合特性,这就要求根据关节结构和传感器配置实现关节位置控制,同时稳定和衰减机械臂及其关节的低频挠性振动．本文运用集中参数法对空间机械臂的挠性动力学进行建模,设计了工程可实现的单个关节控制策略及其控制律,分析和数值仿真了其稳定性,对未来空间站的大型挠性空间机械臂设计、动力学与控制的研究具有一定的参考价值．     

The development of a sliding joint for very flexible multibody dynamics using absolute nodal coordinate formulation

In this paper, a formulation for a spatial sliding joint is derived using absolute nodal coordinates and non-generalized coordinate and it allows a general multibody move along a very flexible cable. The large deformable motion of a spatial cable is presented using absolute nodal coordinate formulation, which is based on the finite element procedures and the general continuum mechanics theory to represent the elastic forces. And the nongeneralized coordinate, which is related to neither the inertia forces nor the external forces, is used to describe an arbitrary position along the centerline of a very flexible cable. Hereby, the non-generalized coordinate represents the arc-length parameter. The constraint equations for the sliding joint are expressed in terms of generalized coordinate and nongeneralized coordinate. In the constraint equations for the sliding joint, one constraint equation can be systematically eliminated. There are two independent Lagrange multipliers in the final system equations of motion associated with the sliding joint. The development of this sliding joint is important to analyze many mechanical systems such as pulley systems and pantograph-catenary systems for high speed-trains.     

An Implementation Method for Constrained Flexible Multibody Dynamics Using a Virtual Body and Joint

A convenient implementation method for constrained flexiblemultibody dynamics is presented by introducing a virtual rigid body andjoint. The general purpose program for rigid and flexible multibodydynamics consists of three major parts of a set of inertia modules, aset of force modules, and a set of joint modules. Whenever a new forceor joint module is added to the general purpose program, the modules forthe rigid body dynamics are not reusable for the flexible body dynamics.Consequently, the corresponding modules for the flexible body dynamicsmust be formulated and programmed again. Since the flexible bodydynamics handles more degrees of freedom than the rigid body dynamicsdoes, implementation of the module is generally complicated and prone tocoding mistakes. In order to overcome these difficulties, a virtualrigid body is introduced at every joint and force reference frames. Newkinematic admissibility conditions are imposed on two-body referenceframes of virtual and original bodies by introducing a virtual flexiblebody joint. There are some computational overheads due to the additionalbodies and joints. However, since computation time is mainly dependenton the frequency of flexible body dynamics, the computational overheadof the presented method is not a critical problem, while implementationconvenience is dramatically improved.     

OpenMP based parallel normalized direct methods for sparse finite element linear systems

A new parallel normalized exact inverse algorithm is presented for solving sparse symmetric finite element linear systems on symmetric multiprocessor systems (SMP), based upon an antidiagonal motion approach (“wave”-like pattern) for overcoming the data dependencies. The proposed algorithm was implemented using OpenMP directives. Numerical results, such as speedups and efficiency, are presented illustrating the efficient performance on a symmetric multiprocessor computer system, where the proposed algorithmic solution method achieves good speedups.

Asymptotically stable set point control laws for flexible robots

A general family of asymptotically stabilizing control laws is introduced for a class of nonlinear Hamiltonian systems. The inherent passivity property of this class of systems and the Passivity Theorem are used to show the closed loop input/output stability which is then related to the internal state space stability through an observability condition. Applications of these results include fully actuated robots, flexible-joint robots, and robots with link flexibility.     

基于关节力矩的柔性关节机器人的控制策略

由于关节柔性降低了系统的带宽并影响系统的鲁棒稳定性,因此,采用基于关节力矩负反馈的控制策略。通过减小电机端有效惯量的方法可以大大提高系统带宽并增强鲁棒稳定性;在机器人的控制上,采用一种基于全状态反馈的复合控制结构,证明了系统的稳定性,并在现有的机械臂上实现了位置和阻抗控制实验,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

基于红外传感器的移动微机器人定位研究

综合概率论的思想,采用基于红外传感器的微机器人粒子滤波定位方法在已知环境中实现微机器人的自定位.因微机器人受尺寸效应影响无法安装位置传感器,故采用计步的方法存储机器人的运动信息.观测模型采用适合小尺寸微型机器人的红外测距地图匹配方式.因微机器人的存储能力有限,故采用分块存储地图的方法,便于微机器人快速加载地图而完成地图匹配,从而加速其定位过程.实验验证了微机器人的定位性能.