面向位控机器人的力/位混合控制

本文提出了一种面向位控机器人的力/位混合控制策略．通过力反馈信息对未知约 束进行估计获得位控和力控方向,根据位控和力控方向对机器人终端的运动轨迹进行规划, 并采用阻抗力控制规律以使机器人获得较好的柔顺性．仿真试验表明,该策略具有较高的力 控制精度和表面跟踪能力．     

机械多体系统计算机辅助分析的理论方法及其应用研究

系统地介绍了作者近年在机械多体系统计算机辅助分析的理论方法及其在机构与机器人等机构多体系统中的应用做的工作和成果。列举了进一步研究的课题及今后发展的趋势。     

1T2R和2T1R两运动模式的并联机构的综合与分析

基于方位特征集理论,确定1T2R和2T1R两运动模式串联支链的最小范围的方位特征集,综合得到许多两运动模式的新支链结构;依据最大线性向量的相关性,确定1T2R和2T1R两运动模式并联机构的组合方案;并分析优选的两运动模式的并联机构不同运动模式下的运动特征。研究结果表明:综合得到的并联机构只要在锁住分岔支链其中一个转动副的条件下驱动,则机构通过分叉点能够实现1T2R与2T1R运动模式的切换。     

共形空间中的少自由度空间并联机构正解

针对3-RPS型空间少并联机构正解问题,利用3-RPS型并联机构在共形空间中的运动特性,对其运动学问题进行求解。首先,利用共形空间中的几何元素表达方式以及共形变换规律,求得并联机构动平台三个球铰在空间中的位置表达式,表达式中含有一未知数。接着,根据共形几何空间中的内积性质,以及并联机构运动规律,得到一方程组,该方程组为并联机构正解的符号辅助解。最后,结合已编写程序,将并联机构设计参数带入方程组,对符号辅助解进行求解,进而求得并联机构正解的数值解。计算结果表明,这种基于共形几何,将符号与解析结合的正解求解算法,由于不需要计算雅克比及其逆矩阵,也不需要进行数值解的反复迭代,计算速度优于传统算法,这使得该算法的实时性和准确性满足实时控制的需求。     

基于 Kane 方法的小型无人直升机的动力学分析

针对具有高度非线性、复杂动力学特性的小型无人直升机,基于Kane方法,提出了一种推导其动力学模型的新方法。该方法兼有矢量力学和分析力学的优点,首先采用欧拉角为绕机体坐标轴3－2－1重新建立了小型无人直升机的平移和旋转动力学模型,建模过程中考虑到主旋翼陀螺效应对模型的影响,将主旋翼当成刚体,减小了建模的复杂度。其次,通过优化模型使纵横向通道实现解耦,便于姿态控制器的设计。最后,仿真实验展现了小型无人直升机的平移和旋转运动规律,并通过实飞实验反映了小型无人直升机在悬停状态下的动态特性,将实飞实验数据和优化后的仿真结果进行比较,证明了所建模型的有效性。     

肘杆式数控转塔冲床机身有限元分析与优化

运用COSMOS有限元软件对新开发的肘杆式数控冲床的机身进行有限元分析与计算,研究其在公称力下机身的变形和应力分布情况,并分析构成机身结构主要部件对机身应力应变的影响。根据分析结果,对机身结构进行了优化设计,在保证机身刚度的情况下,进一步减轻机身重量,降低生产成本,提高了产品的竞争力。     

弹跳式机器人研究

机器人在实际应用时，很多时候要求其具备弹跳装置以便跃过障碍物或沟渠．而多轮驱动以及爬行机器人无法满足这种要求，因此迫切需要研制具有弹跳能力的机器人．本文对当前各种弹跳机构的工作机理进行分析与比较，并指出弹跳机构实际设计中需要注意的一些问题．     

振动给煤机粘煤问题浅析及解决方法

燃煤含水量较大时振动给煤机易发生粘煤现象。对此进行了分析，并利用通热风方法解决，以保证制粉系统经济、安全运行。     

下肢软质康复外骨骼机器人的模糊神经网络阻抗控制

针对脑卒中或交通意外等因素导致的运动功能障碍问题,设计了一种可用于康复训练的可穿戴式的软质膝关节外骨骼机器人．在重点介绍基于Hill肌肉模型的套索人工肌肉驱动系统设计和实时控制平台的基础上,分析了模糊神经网络阻抗控制算法的推导过程．最后,分别在定阻抗与变阻抗参数控制策略条件下,进行人机协同训练模式下的康复训练实验,并对比分析了康复外骨骼系统对受试者肌肉活性的影响．实验结果表明,定频率定幅值训练时的屈/伸扭矩分别增加了9.70%和9.06%,而变频率变幅值训练时的屈/伸扭矩提升了88.34%和57.68%．由此可知,选择符合人体生理肌肉刚度特性的阻抗模型可以改善下肢康复机器人系统的稳定性和安全性,提高人机交互的柔顺性和协调性．