六自由度运动平台的振动分析与测试

刚度和固有频率是影响六自由度运动平台性能的重要因素,文中采用线性化方法推导预载状态下六自由度运动平台的刚度矩阵,建立平台的自由振动方程,并求出其固有频率。利用脉冲激励实验对六自由度平台的频率进行测试,实验结果和理论分析的结果较为接近,验证文中理论和实验方法的有效性。文中方法可用于六自由度平台的刚度设计和频率分析。     

Stewart平台的综合谐振频率研究

载人的大惯量Stewart平台,多采用液压伺服系统驱动,其必然存在液压-机械综合谐振问题。这是由于油液的可压缩性、传动铰链的弹性及负载惯性等引起的。本文首先根据力-变形关系推导出Stewart平台的刚度矩阵,然后分别根据铰链和液压缸各自组成构件的串并联关系,推导出三维万向铰链和液压弹簧刚度的数学模型。进而建立了液压Stewart平台的无阻尼动力学方程,并据此研究了系统的综合谐振频率。理论计算与实验结果表明,平台的位姿、油液与铰链的刚度等因素决定了系统的综合谐振频率。     

Stewart平台最大运动范围的研究

本文从运动学的观点出发，对Ｓｔｅｗａｒｔ平台的最大运动范围进行了分析，给出了机构的连杆间不出现机械干涉的情况下，结构参数、连杆的变化范围与运动范围之间的无量纲关系曲线。在此基础上，讨论了提高机构运动范围的途径。     

Stewart六自由度动感平台结构优化设计

Stewart平台由于其容易实现六个自由度的特性,被广泛应用于飞行模拟器和大型车辆驾驶模拟器中,以实现驾驶的体感模拟。目前应用较为广泛的Stewart平台有实心平台和中间镂空平台两种基本结构。采用有限元分析的方法,对两种典型结构进行力学特性分析,为后续的结构设计提供数据;并采用有限元分析软件ANSYS,对两种典型结构进行数字化仿真,找出Stewart优化设计依据,最终得出优化设计方案。     

六自由度Stewart平台液压油路的改进设计

相比六自由度Stewart平台的电动缸或者滚珠丝杠传动驱动型式,以液压缸作为驱动元件的液压传动方式有着无法比拟的优势。但是,该种驱动方式需要进行专门的液压油路设计。文中针对六自由度Stewart平台的特点,对在实验研究过程中产生的系统安全性问题进行了分析,提出了一种改进油路的方案。     

六自由度Stewart平台空间解析及误差分析

建立了Stewart平台数学模型,基于其次坐标变换给出了位置逆解的求解方程,并结合M-850模拟计算了Stewart平台的工作区间。分析了Stewart平台的误差来源,并通过三坐标仪检验了Stew-art平台的重复精度,验证了数学模型以及逆解求解方法的正确性。     

Stewart运动平台正解补偿控制机理研究

以Stewart运动平台基于正解补偿的控制策略为研究对象，采用线性化方法，对该控制策略进行了简化，得到了基于正解补偿控制的等效控制策略，从而明确了基于正解补偿控制的机理。通过仿真分析，把基于正解补偿控制策略与等效控制策略的仿真结果进行对比，证明了等效模型的正确性。根据理论与仿真分析的结果，该文把基于正解补偿控制器参数设计归结为单系统控制器参数设计，为基于正解补偿控制系统设计提供了理论指导。该文的理论推导与仿真分析可以证明，正解补偿控制策略可以等效还原为基于运动学反解的单系统控制策略，正解补偿控制策略从本质上说只不过是提高了单系统的开环增益，提高的倍教取决干正解补偿因平的大小．     

Stewart平台运动学分析与仿真研究

以Stewart平台为研究对象,采用矢量法建立了逆运动学模型,对其位置、速度和加速度进行了分析。采用Newton-Raphson迭代法对该平台运动学正解进行了分析,该方法可以迅速求解,满足控制的实时性要求。机构的运动学模型为该机构作进一步的动力学分析及优化设计研究打下基础,并为系统控制提供理论依据。最后通过建立虚拟样机,进行了运动学和动力学仿真,据此选出了满足实际需要的电机和电动缸。     

Stewart平台的运动可控制条件

Stewart平台机构的正确具有多解性,这使得该机构在空间某些位姿下会出现运动不确定的情况,运动变得不可控制。对Stewart机构这种运动的不确定性与其奇异位形的联系进行了深入的研究。．     

基于Stewart机构的六维力/力矩传感器

基于Stewart机构的六维力/力矩传感器是一种十分优越的测力传感器,具有测力接触面大、承载能力强、量程大、测力信息丰富等优点,可被广泛应用在航空机器人、航空航天技术及宇宙空间器的对接试验、风洞试验等场合。根据以上特点,阐述Stewart机构的六维力/力矩传感器的测力原理,分析传感器的受力变形,零部件设计尺寸和理论尺寸的制造误差及安装误差对其测力精度的影响,并对其结构参数进行优化设计。提出一种标定方法,研究其标定算法。对自主研制的Stewart六维力/力矩传感器进行标定试验,得出该传感器的标定矩阵。研究结果表明,用标定矩阵代替传感器理论影响系数矩阵参与6个单向力传感器输出信号的耦合,能够有效地提高该传感器的测力精度。     

类Stewart平台并联索系结构的运动学分析

介绍了大射电望远镜光机电一体化设计方案,根据贵州ＫＡＲＳＴ地貌的地理位置推导出了线馈源的扫描运动轨迹,由悬链线方程得到了悬索挠度与索张力的求解方法,并对六悬索并联索系结构进行了运动学描述和分析,提出了悬索长度控制实时性问题的解决办法,最后给出了动态检测的悬索末端坐标的计算式。     

六自由度转台误差计算方法研究

实际的六自由度转台存在看制造、安装等误差，这些误差都合影响转台的位姿精度。这里采用矩阵法建立了转台各个支路的位姿变换关系，提出了求解转台误差的数值方法，通过实例对该方法进行了验证。     

Stewart平台式并联机床的干涉计算

并联机床是一种特殊的机床,类机器人的并联结构使得机床的干涉问题相对突出。为此对并联机床的干涉问题进行了分类,针对两类干涉问题。分别讨论了进行干涉计算及检验的方法,并给出了并联机床中连杆与连杆、连杆与主轴电机不发生干涉的条件,以及两种常用铰链不发生干涉的条件。     

Stewart平台式六维力测量装置研究与设计

:利用Stewart平台结构特点 ,开发一种新型的六维力测量装置。根据Stewart平台的静力学关系 ,建立了六维力测量装置的数学模型。给出了Stewart平台上平台所受的六维力和 6个支承腿所受拉压力的关系 ,并进行了结构设计和测量系统设计     

基于PMAC的6自由度船舶运动模拟台控制系统设计

介绍了6自由度船舶运动模拟台的基本工作原理，对其运动学的反解进行了分析，重点设计了基于PMAC卡的控制系统。充分利用了PMAC卡的实时控制能力来进行电液伺服系统的数字控制，使该模拟台可以较好地模拟船舶在各种海惰下的运动，并且运行稳定、操作方便。     

Accuracy analysis of Stewart platform based on interval analysis method

A Stewart platform is introduced in the 500 m aperture spherical radio telescope(FAST) as an accuracy adjustable mechanism for feed receivers.Accuracy analysis is the basis of accuracy design.However,a rapid and effective accuracy analysis method for parallel manipulator is still needed.In order to enhance solution efficiency,an interval analysis method(IA method) is introduced to solve the terminal error bound of the Stewart platform with detailed solution path.Taking a terminal pose of the Stewart platform in FAST as an example,the terminal error is solved by the Monte Carlo method(MC method) by 4 980 s,the stochastic mathematical method(SM method) by 0.078 s,and the IA method by 2.203 s.Compared with MC method,the terminal error by SM method leads a 20% underestimate while the IA method can envelop the real error bound of the Stewart platform.This indicates that the IA method outperforms the other two methods by providing quick calculations and enveloping the real error bound of the Stewart platform.According to the given structural error of the dimension parameters of the Stewart platform,the IA method gives a maximum position error of 19.91 mm and maximum orientation error of 0.534°,which suggests that the IA method can be used for accuracy design of the Stewart platform in FAST.The IA method presented is a rapid and effective accuracy analysis method for Stewart platform.     

基于虚拟样机技术的六自由度平台运动学仿真

使用虚拟样机技术对六自由度平台进行了建模与仿真,该方法可有效的减少因平台工作空间求解困难而导致的驱动杆相互之间干涉和运行轨迹规划不当等问题的产生。同时还可让人更加直观的观察到平台的运动情况,方便了对平台位置运动控制策略进行校验,从而可以确保真实平台能够安全、正常的运动。该方法简单、高效,具有较大的实用价值和一定的创新性。     

六自由度钢带并联机器人运动控制系统的研制

运动控制系统对于钢带并联机器人至关重要.提出了钢带并联机器人运动控制系统的设计思路,介绍了该控制系统的工作原理与功能,阐述了SPiiPlus PCI-LT-6运动控制卡的性能指标、硬件结构、用户程序结构等.针对钢带并联机器人位置逆解的运动控制问题,给出逆解的ACSPL求解框图和编程代码,分析了钢带并联机器人运动控制中的...     

空间对接中的Stewart平台柔顺力控制分析

在地面进行空间对接动力学的模拟实验是实现空间对接不可或缺的过程.对Stewart平台进行柔顺力控制是模拟空间对接过程强制校正阶段的要求.提出Stewart平台的柔顺力控制策略,并进行稳定性分析和力稳态值分析,给出稳定条件和控制效果.仿真结果表明了其有效性.     

基于CAE的YD-2型液压捣固机弹性结构的自振频率的研究

以YD-2型液压捣固机为模型.对其在作业中出现的有害振动形态,采用UG中的Nastran模块对整机结构进行分析,得到其自振频率.再和实验结果进行对比,排除了自振频率和其额定工作频率发生共振的情况.传统的结构自振频率的都是通过整机试验来得到,而利用CAE软件进行分析得到结论不但方便而且可以进行参数化设置、优化设计同步进行.软件计算结果验证了实验结果,对改进捣固振动性能提出了意见.针对试验结果和软件计算结果的差异进行讨论,模型的简化是主要原因.