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柔性关节柔性连杆机械臂是典型的非线性、强耦合、欠驱动系统,其控制难度高.对于这类系统,选择合适的动力学模型进行控制器设计对于提高控制性能是非常有帮助的.为此,研究了具有柔性关节柔性连杆机械臂的动力学建模问题,并提出了一种改进的建模方法.在该方法中,连接柔性连杆的柔性关节首先被简化为刚性关节和柔性连杆的弹性约束边界.然后,根据结构动力学理论、哈密顿原理和假设模态法建立系统的刚柔耦合动力学方程.相较于将柔性关节简化为刚性关节和扭簧的传统处理方式,所采用的简化方式一方面可以降低系统的自由度,另一方面可以得到更适合控制器设计的动力学模型.最后,通过数值仿真验证了本文方法的有效性和优势. 相似文献
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刚性机械臂由于其较高的工作精度和重复性、较强的承载能力,已广泛应用于危险或相对单一、重复性高工作场景.但刚性机械臂的结构及运作方式不够灵活,无法适用于不定型、非标准、狭窄空间等生产场景.最近几年,柔性机械臂因其结构柔性、作业空间大、人机交互安全等优点而受到广泛关注,有希望应用于医疗、服务和智能制造等领域.但柔性机械臂结构柔软,运动比较自由,在作业过程中柔性效应不可忽略,这对其高精度控制提出了重大挑战.柔性机械臂控制的核心科学问题之一是建立包含结构柔性特征和动态特性的高精度动力学模型.为此,本文对柔性机械臂运动学建模和动力学建模研究进行了综述.作为动力学建模的基础,本文首先综述了柔性机械臂的运动学建模方法,主要介绍了曲率法、伪刚体运动学(PRB)方法、基于Cosserat杆的运动学建模方法、结构几何分析方法、Denavit Hartenberg(D H)法及坐标法、数据驱动和机器学习方法等.随后,本文详细综述了柔性机械臂的动力学建模方法,主要包括集中参数系统法、假设模态法、有限元法.最后,本文简述了目前柔性机械臂动力学研究的主要内容,并对未来研究做出展望. 相似文献
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综述柔性臂建模与控制的主要理论与方法。其中,控制问题包括:位置控制、力控制和柔性振动控制。在考虑参数不确定性和外部扰动的情况下,给出了一种自适应控制方法。最后,指出了今后值得进一步研究的方向。 相似文献
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综述柔性臂建模与控制的主要理论与方法.其中,控制问题包括位置控制、力控制和柔性振动控制.在考虑参数不确定性和外部扰动的情况下,给出了一种自适应控制方法.最后,指出了今后值得进一步研究的方向. 相似文献
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空间柔性机械臂的逆动力学仿真 总被引:1,自引:0,他引:1
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。 相似文献
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关节臂式坐标测量机是一种新型的多自由度非笛卡尔式坐标测量系统,提出了一种基于反转法的标定方法,该方法避免了其他参数误差对于标定结果的影响。研制了相应的标定装置,装置的控制系统采用上位机加下位机结构,由单片机完成标定装置的控制并将测量数据通过串口通讯上传到PC机;PC机程序由虚拟仪器开发平台LabVIEW完成,实现与单片机间的通信和指令处理。实验表明,该系统能够很好地完成关节臂式测量机的标定任务,运动精度高,测量结构具有较好的重复性。 相似文献
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The quantitative assessment of human joint torque capability has manyimportant applications. By means of a multibody approach, the authorsdescribed a formulation for 3D inverse dynamic analysis of a human armduring voluntary free movement. In particular, it is presented as a testcase where the kinematics of the arm is obtained by means of a video-based human motion analysis system. 相似文献
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传统的工作流系统灵活性不强,缺乏对动态性和自适应性需求的支持,不足以应付复杂多变的业务流程.为了使工作流系统能够较好地适应变化,对基于规则的柔性工作流的动态建模机制进行了深入的研究,分析了现有的基于规则的工作流动态建模机制的不足,提出了能够动态构建出包含循环逻辑的工作流模型的方法.这一方法能够高效地动态构建较为复杂的工作流模型.文中较详细地阐述了这一方法的具体步骤,并结合实例展示了该方法的具体执行过程. 相似文献
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We developed a dynamic model of a Nitinol artificial muscle activated biomimetic robot. The robot was reverse engineered from the American lobster and built in the Biomimetic Underwater Robot Program at Northeastern University. It is intended for autonomous remote-sensing operations in shallow waters. An experimentally based Nitinol artificial muscle model was integrated into the robot dynamic model. The hydrodynamic characteristics of the robot were determined experimentally. The muscle control signals were generated by utilizing a readily available biomimetic control architecture. The effects of the timing parameters were investigated. Simulations indicate that the developed robot is able to locomote with high stability. It can walk against constant currents and surge. 相似文献