6-PRRS并联机器人的动力学建模研究

为解决并联机器人动力学模型的计算复杂性与实时准确控制之间的矛盾,采用虚功原理建立6-PRRS并联机器人各构件随参数变化的完整动力学方程,对6-PRRS并联机器人动力学模型在各种工作情况下进行仿真分析,对机器人各部分质量和转动惯量对驱动力的影响进行研究,提出动力学模型简化策略,减小了动力学计算量,提高并联机器人动力学的计算速度,为并联机器人的控制和参数识别奠定了基础.     

潜器Stewart平台动力学仿真

建立了Stewart平台的动力学模型,对潜器的动力学特征进行分析,对其运动进行动力学仿真研究.以Stewart平台的任意支腿为研究对象,考虑各支腿的重力和惯性力,利用牛顿-欧拉方法建立了支腿及动平台的力和力矩平衡方程,推导出了Stewart平台的动力学方程及支腿所受的支反力.以潜艇模拟器并联机构为例,运用动力学模型进行了实际计算并绘制了支腿驱动力的变化曲线,将驱动力与支腿运动速度相乘得到支腿功率输出的变化曲线,为液压油缸的功率设计提供了依据,也为潜器的精确动力学解耦奠定了基础.     

钠离子交换器运行酸水的原因分析

某化工集团3台35 t/h电站锅炉供给水为H-Na离子交换器并联运行,出水进入钠离子交换器作进一步除硬度生产软化处理。钠离子交换器正常运行进水为2～4 mmol/L的碱度水,在生产中多次出现钠离子交换器运行进水为酸性水的情况,影响了水质品质,对设备损坏也很大。为避免钠离子交换器运行酸水情况,进行如下操作：1）氢离子交换器进再生液时必须停止钠离子交换器的运行。2）进再生液时水泵不能突然停下。     

基于GF集的三移两转并联机器人构型研究

GF集用于对机构末端的运动特征进行描述．首先介绍GF集的基本概念和基于GF集的并联机构构型方法,而后提出了基于GF集的三移两转（3T2R）并联机构构型方法．根据该构型方法,得到可构成3T2R类并联机构的GF集的各种组成方式,并列举出具有确定运动特征的支链．最后,根据GF集的求交运算法则,构造了3T2R类并联机构．     

大变幅扬程多机组泵站并联运行水泵性能分析

分析了大变幅扬程下灌溉泵站并联运行水泵机组性能,提出了提高泵站装置效率的方法。     

基于TRIZ理论的并联机构技术成熟度预测

应用基于TRIZ理论的产品技术成熟度预测技术和基于该技术开发的产品技术成熟度预测软件TMMS对我国并联机构技术成熟度进行了预测,得出其尚处于婴儿期前期,产品市场化的条件还不成熟,企业对该技术的投入较大,以进行型综合、解耦等方面研究的预测结果.     

五自由度宏/微双重驱动并联机构及其运动学分析

提出了一种扫描电子显微镜用4-PSPS/PRPUR五自由度宏/微双重驱动并联机构,该机构可以实现三维移动和两维转动。采用螺旋理论分析了该机构的自由度,采用基于螺旋系线性相关性的并联机构输入选取判别方法,选取了驱动副并进行了合理性判别。在此基础上对该双重驱动并联机构进行了位置反解分析,结合其应用给出了数值算例,并进一步对该机构进行了速度、加速度分析,且给出了速度、加速度的数值算例。     

双路电动轮协调控制的策略设计与仿真

为了实现双路电动轮的协调控制,分析了驱动系统的运动方程,建立了电动轮的数学模型,提出了转速和、转速差并联PI的控制策略.最后,利用Matlab进行了系统仿真,仿真结果表明:在恒速控制中,能够加快电动轮转速的上升速度,减小超调量,缩短调节时间;在差速控制中,单路电动轮能够按照预定方案实现平稳的加减速.控制系统具有较强的抗干扰能力.转速和、转速差并联PI控制策略算法简单,运算量小,控制效果好,具有一定的理论和工程应用价值.     

气动3-UPU机器人的神经网络监督控制仿真

以基于气浮无摩擦缸驱动的3-UPU并联机器人为研究对象,对其进行运动学、工作空间仿真分析以及气动比例位置系统数学建模与控制仿真.由于气动比例位置系统具有很强的非线性,而且易受环境因素影响,当采用传统PID控制时,很难使系统保持良好的控制效果.考虑到神经网络具有很强的逼近特性,于是引入RBF神经网络监督控制算法进行仿真分析.仿真结果表明,上述机器人具有较大的工作空间,同时在气动比例位置系统中,RBF神经网络监督控制具有更优的控制效果,在保证系统稳定的前提下提高了输出响应速度.     

基于信息物理融合的骨折复位机器人系统构建

针对骨折治疗中传统复位方法（手法复位、牵引复位、手术复位）存在的二次损伤、肌能失调、患肢僵硬、破坏血运及术后矫正动态性能差等问题,提出了一种人-机-物融合的信息物理系统（CPHS）用于指导机器人的复位动作。首先,从CPHS的数字孪生、信息感知、系统集成、手术流程、模拟复位等方面论证了并联机器人信息物理系统的构成,将机器人的高定位精度及可重复性与微创方法有效结合,从而指导医生完成仿真规划及术中监控等一系列操作;其次,根据临床骨折复位过程,在机器人操作下对5组不同骨折姿态的模拟骨折病例进行了复位实验;最后,计算出每组实验复位后的移位残余及角度误差,并与传统复位方法的相应数据进行对比。实验结果表明,CPHS骨折复位机器人相较于传统复位方法,在骨折复位过程和患者术后康复上均有着明显的优势。