Stewart型并联机器人的腿部分析

对Stewart型并联机器人的腿部的各种可能连接方式进行了分析，从机构的自由度角度和实现方式出发给出了可行和不可行的结构形式。分析表明对6自由度的Stewart并联机器人的每个腿的自由度必须不小于6。     

ADAMS环境下并联坐标测量机运动分析与仿真

并联机构的运动学分析即是求解并联机构的输入与输出构件的位移、速度、加速度之间的关系。文章以基于Stewart平台的六自由度并联机构坐标测量机为研究对象,在ADAMS软件环境下建立了六自由度并联坐标测量机的虚拟样机模型,然后基于虚拟样机对所研究的并联坐标测量机进行了运动学仿真。通过软件仿真,可以对并联坐标测量机各种运动性能产生直观的了解,从而为并联坐标测量机的设计与开发提供软件验证方法,为建立物理样机打下坚实的基础。同时利用虚拟样机技术还可以大大简化并联坐标测量机的运动学逆解和正解,为进一步对并联坐标测量机的系统优化创造了有利条件。     

并联六坐标测量机及其结构

提出了发展我国并联坐标测量机来克服直角坐标测量机在原理上对刚度、精度、速度和灵活性的限制。讨论了已有坐标测量机的结构和实现六坐标运动的并联机构。为简化位置求解的难度，确定以演化的Stewart平台作为并联六坐标测量机的结构，并按空间才环机构分析了该结构的自由度。     

一种新型三支链六自由度并联机构动力学及性能分析

提出一种三支链六自由度并联机构,简要介绍其参考坐标系和自由度特性。基于虚功原理和机构的运动学模型建立了机构的动力学模型;结合不同物理意义下的动力学性能指标,提出了衡量机构平均性能的全域性能度量指标;通过数值仿真,求解动力学模型,得到支链驱动力的变化规律及动力学性能指标随几何参数的变化规律。研究结果对进一步分析并联机构的稳定性、机构优化设计和系统控制等实际工程应用提供了理论基础。     

焊缝辨识六维接触力阈值标定技术

焊缝辨识是遥控焊接前提条件之一,以往焊缝辨识主要以图像传感方面研究内容较多,从力觉角度研究焊缝辨识内容较少。由于在六维力传感器前端装有探针,六维力传感器随着焊接机器人进行空间运动,探针的重量对力传感器六维力产生影响,影响焊缝辨识,为此在x—z,y—z平面内,不与焊缝接触时,测试六维力空间变化值,从而确定空间变化六维力盲区。焊缝辨识时六维力传感器与焊缝接触,需要确定引导焊缝辨识六维接触力阈值。并在上述力传感器焊缝辨识六维接触力标定技术的基础上,进行焊缝辨识效率试验。结果表明,力觉焊缝辨识较手工焊缝辨识效率提高60％左右,为快速、准确的焊缝辨识提供条件。     

Stewart单三角平台的机构参数标定

通过分析Stewart单三角平台机构各个运动副的安装误差和制造误差以及这些误差对Jacobian矩阵的影响,利用静力影响系数GF f和Jacobian矩阵之间的对偶关系,提出了基于广义力平衡原理Stewart单三角平台机构的标定方法.并运用该方法通过理论推导直接给出了参数标定的解析式,再结合最小二乘法拟合出实际的静力影响系数GF f ,最终标定出各个铰链点的空间坐标.为提高并联机构平台的定位精度提供了一种强有力的方法.     

基于电子罗盘的新型3-2-1 Stewart平台实时运动学正解法

位置正解是并联机构运动分析的基础,但由于Stewart平台结构复杂,其正向运动学求解很困难,为此借助电子罗盘的可靠性和航向输出无时间漂移等特性,提出了附加电子罗盘HMR3300的3-2-1Stewart平台的位姿正解法.仿真分析表明,该方法提高了稳定性和计算的效率.在附加电子罗盘后Stewart平台的运动学模型降维并简化为线性,减少了计算量且能唯一确定位姿正解,对其它的并联机构有借鉴意义.     

直升机悬停救助模拟器工作空间分析

直升机悬停救助模拟器用于在实验室中模拟训练救生人员在恶劣海况进行的直升机救助任务,Stewart并联机构因其刚度大、承载能力强、精度高等优点,被用做直升机模拟舱的动感产生装置。确定工作空间的边界一直是并联机构研究的重要内容,为保证直升机悬停模拟的运动参数不超过平台最大边界范围,需要对其工作空间进行计算和分析。以直升机悬停救助模拟系统的Stewart机构为研究对象,结合直升机悬停救助模拟器的特殊应用场景,提出一种将运动学正解和凸包算法相结合的Stewart机构工作空间计算方法,该方法具有运算准确、速度快等优点。最后,通过实验验证,该方法用于对直升机悬停模拟器在不同海况下运动状态的干涉检测具有良好的效果。     

六自由度并联机构的控制系统及仿真试验探究

对六自由度并联机构液压系统主要的动力执行机构进行数学模型的建立以及稳定性简要分析,以满足六自由度并联机构中六个独立的单缸伸缩机构在速度、位移及加速度等运动指标的要求;文章在进行三维建模后按田间路谱信息的要求运用ADAMS对并联机构整体进行运动模拟仿真;考虑到系统中的伺服阀误差分析,针对仿真得到的结果选取一驱动函数在AMESIM建立的系统中变化伺服阀前置放大级与PID控制共同调节系统误差,实现与所选取的驱动函数准确跟随。     

电-液混合驱动的步态模拟系统中非固定Stewart平台的逆动力学分析

针对足踝复合体在步态过程中生物力学特性的研究需求,设计一种基于非固定Stewart平台的电-液混合驱动的六自由度步态模拟系统。利用液压系统驱动Stewart平台的基座,拓展了平台在矢状面内沿步态前-后向的工作空间。对传统的基于牛顿-欧拉法(N-E法)的并联机构逆动力学建模方法进行优化,充分考虑了基座运动所引起的惯性力,完成了非固定Stewart平台的动力学建模。对典型步态模拟过程中非固定Stewart平台在足踝生物力学作用下的动力学特性进行了对比仿真,验证了所提出的建模方法的有效性。     

气动人工肌肉驱动仿人灵巧手的设计

提出应用气动人工肌肉的五指灵巧手设计方案,包括各手指的结构设计以及手指与手掌的连接设计,手指采用腱传动方式,灵巧手总共具有17个自由度。手指端有滑觉传感,手掌中有握紧力传感。该灵巧手具有充分的自由度,结构紧凑、新颖,并具有力知觉能力,仿生性好。     

面向动感仿真的6自由度平台实时求解方法

研究6自由度平台运动求解方法将为动感仿真试验提供新的手段。以改进后的Stewart型6自由度平台为求解数学模型,研究其正解和反解。采用Visual C++编程实现,根据不同平台参数,选择不同函数信号生成运动控制数据;运动控制卡嵌入到工控机中,平台运行时靠程序自动发数据给控制卡;控制卡的输出为模拟电压,经放大器放大后输入比例阀,再由6个比例阀控制6个液压缸的流量,形成闭环控制的数控系统,可实现平台的预期动作。实验结果证明:该方法简单、效率高、易于操作,在3D影院中能伴随影片执行相关动作,同时也可为汽车模拟驾驶测试的路谱提供信号源。     

基于LabVIEW的Stewart平台传感与控制系统建模与测试

为了设计面向柔性自动化装配的Stewart机器人传感与控制系统,并且提高系统建模与测试的效率,在Windows环境下,基于Lab VIEW,以Stewart平台为控制对象,进行机器人六维力测量和运动学逆解的建模与计算,然后以PC+运动控制卡(IMC3062E)和PC+数据采集卡(PCI8605)的硬件平台为实验平台,对系统进行开发与测试。结果表明,所开发的传感与控制系统可以有效对六维力/力矩进行测量,并实现对动平台的速度控制。     

汽车座椅调节器综合性能测试装置设计

介绍一种汽车座椅调节器综合性能测试方法,该方法利用交流伺服电机驱动器的输出扭矩检测汽车座椅调节器的转矩,利用伺服电机的编码器检测汽车座椅调节器的转角。详细描述了控制流程、应注意的问题,并设计检测装置。该装置无需外加扭矩传感器及转角检测传感器,且机构简单、实用可靠。     

基于遗传算法的六自由度平台参数优化设计

主要介绍一种使用遗传算法对六自由度并联机器人进行结构参数优化设计的方法,并通过具体实例表明,优化结果能够满足实际应用需要。     

基于单轴扭矩传感器的信号提取设计与试验

针对六自由度机械臂关节扭矩传感器,为有效地提取机械臂关节的扭矩信号,提出一种适用于单轴扭矩传感器的信号提取方法。通过设计信号调理电路,采集扭矩信号,对电桥输出的微弱信号进行放大,同时减小同步温漂对信号输出的影响,解决电路的零偏问题。对扭矩测量传感器进行标定试验,得到扭矩测量传感器的性能指标及每个关节承受的扭矩与输出电压之间的关系。通过试验,验证了采用双全桥电路测量扭矩的可靠性。     

一种在役球磨机传动轴扭矩的无线测量装置研制

针对在役球磨机的状态监测,设计并研制了一种基于Zigbee协议无线传输技术的应变式传动轴扭矩测量装置。确定系统方案,选择并设计了应变式传感器的信号调理电路;设计了基于Zigbee 2430的信号采集与无线传输模块,实现测试信号的采集和无线传输;制作了基于数据无线传输的应变式扭矩测量装置,并在某球磨机上进行了灵敏度标定试验,系统的灵敏度为0.89 V/(N.m),非线性误差小于满量程的0.5%。     

Study on a 7-DOF anthropomorphic weld arm

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｏｗｅｌｄｔｈｅｎｉｐｐｌｅｓｏｎｔｈｅｈｅａｄｅｒｏｆａｂｏｉｌｅｒ,ａ 6 ＤＯＦｗｅｌｄｉｎｇｒｏｂｏｔｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ .ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍａｔｔｈｅＤｏｎｇｆａｎｇＢｏｉｌｅｒＦａｃｔｏｒｙｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｎｏｍａｔｔｅｒｏｎｗｅｌｄｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｏｒｓｐｅｅｄ,ｉｔｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｔｈａｔｃａｎｎｅｖｅｒｂｅｒｅａｃｈｅｄｂｙｍａｎｕａｌｗｅｌｄｉｎｇ[1 ] …     

Quantum chemical calculations on structure of Mo8 O4-26

Two possible structures of Mo8O4-26 were optimized using the Polak-Ribiere method of Molecular Mechanics Optimization and the termination condition is RMS (Root-mean-square) gradient of 0.42kJ/mol. Based on the calculations of the molecular dynamics, Lengevin dynamics and Monte Carlo dynamics simulation, the structure models of Mo8O4-26 with the lowest energy were acquired respectively according to the energy of the systems calculated using the ZIDO/1 and PM3 methods. The total energy, energies of some frontier molecular orbitals and atomic charges of Mo8O4-26 were computed at the HF/3-21G and HF/STO-3G levels. The calculation results show that the contortion of the structure with eight MoO6 is smaller than that of the structure with six MoO6 and two MoO4. The total energies of the two structures are nearly equal because the contortion of the structure with six MoO6 and two MoO4 would make the exclusion force decreased.     

Compensation of Thermo-elastic Machine Tool Deformation Based on Control internal Data

The thermo-elastic behaviour of machine tool structures leads to unwanted displacements at the tool centre point (TCP) and has a significant influence on the machining accuracy. In the past, therefore, numerous direct and indirect compensation methods were developed to reduce and/or compensate the thermo-elastic displacements. The paper describes a new indirect compensation approach which allows the abandonment of all additional sensors with the exception of one environmental temperature sensor. As input control internal data of the feed drives and the main spindle are used exclusively. The rotational speed and motor current values - the latter correlate to the drive torque - represent the thermal load parameters of the machine. A combination of first and second order time delay elements describes the displacement behaviour of the machine resulting from these load parameters. The parameters of the time delay elements are determined by a systematic calibration procedure. The resulting displacements are calculated online and superposed as offset-values for the correction of the respective axis positions. Practical experiments show that with this elementary method a reduction of the thermo-elastic displacements of more than 80 % of the initial value is possible.