作者:刘世平; 曹俊峰; 孙涛; 胡江波; 付艳; 张帅; 李世其 期刊:《中国机械工程》 2019年第24期
常见的七自由度冗余机械臂逆运动学解法较为繁杂,且对不同构型机械臂的逆运动学解法通用性较差。为了找到一种通用的七自由度机械臂逆运动学求解方法,建立了神经网络模型,选择了合适的激励函数、隐藏层神经元数量、神经网络层数和学习速率等模型参数。设计轨迹跟踪实验对神经网络模型进行验证,实验数据证明该方法有效且精度较高,是一种可行的冗余机械臂逆运动学求解方法。
作者:李华昌; 孙莹莹; 孔卫凯 期刊:《机械设计与制造》 2019年第08期
为满足极端环境对机械臂在集成度和性能方面的特殊要求,提出一种具有高集成度机构的七自由度机械臂,该手臂具有高阶、非线性、强耦合等特点。首先,分析了机械臂结构末端手腕的灵活性和紧凑的特点;其次,建立了机械臂的运动学模型,从正逆运动学两个角度对机器人的结构特征进行了描述,并以其位置与姿态解耦的特点为突破口开发了机械臂的运动学算法;再次提出了一种基于奇异摄动的控制方法,通过振动抑制方法将系统分为快慢两个子系统,实...
作者:王春荣; 王欣然; 夏尔冬; 熊昌炯; 邓娟 期刊:《榆林学院学报》 2019年第02期
为提高机械臂的灵活性,设计一款双拟人臂机器人并对其运动过程进行仿真。首先,对人臂的构型与运动进行分析,确定各个关节的自由度;然后利用Pro/E对7自由度的拟人机械臂进行三维建模,其主要由肩、肘、腕关节构成,分别具有三个、两个、两个自由度,利用电机驱动与皮带传动方式实现拟人机械臂的运动;最后利用Pro/E分析双拟人臂机器人的摆臂运动,模仿人走路过程中手臂的摆动动作。仿真结果表明,所设计的双拟人臂机器人运动过程平稳、具...
作者:吴敬东; 王典 期刊:《沈阳化工大学学报》 2018年第02期
研究汽车的振动特性,简化出具有独立悬架的七自由度非线性动力学模型,推导其振动微分方程,并整理成矩阵形式,运用数值仿真方法研究汽车悬架刚度、悬架阻尼系数和轮胎刚度等参数对汽车悬架振动特性的影响.结果表明:系统的共振区间为f=0.8-3.0;在共振区域时,随着悬架刚度、悬架阻尼和轮胎刚度的增加,汽车的稳定性、安全性下降,但当频率足够高时,悬架振动幅值的变化并不明显;随着系统参数的变化,悬架1、3的幅值变化剧烈,悬架2、4的幅...
作者:陈宁; 张功学 期刊:《包装工程》 2018年第09期
目的针对常用四角衬垫的七自由度包装衬垫进行动力学分析,为以后用该类型衬垫仿真奠定基础。方法使用Matlab进行编程产生随机高斯白噪声,并进行滤波处理,然后使用ode15s模块对以能量法建立七自由度的衬垫包装系统进行动力学微分方程求解。结果各支脚的垂直振动位移趋势一致,且数值大小低于8 mm,偏转角位移介于0.006~0.008 rad之间,被包装物垂直位移响应低于6~6.8 mm,验证了在该工况下缓冲衬垫的缓冲特性。结论在该激励作用和包装系...
作者:崔泽; 韩增军 期刊:《上海大学学报·自然科学版》 2012年第06期
基于七自由度(sevendegrees of freedom,7-DOF)机械手臂的结构和自运动特性,提出通过对关节位置进行几何分析,求解机械臂逆运动学的方法.该方法在自运动构型的基础上,以0坐标系为其他坐标系的基系,根据同一向量在不同坐标系之间的投影特性与关节角之间存在着的对应关系,实现对七自由度机械臂逆运动学的求解.该方法能够求解出针对任一特定末端位姿的所有理论逆解.通过引入机械臂优化的二次目标,对所有理论逆解进行优化...
针对七自由度拟人手臂运动控制与轨迹平滑的相关问题,进行了相关运动学算法和轨迹插值算法的研究。首先,根据七自由度拟人手臂的机械结构和冗余轴运动特性,建立了基于MDH法的连杆坐标系,其次从正、反运动学建模两个方面对拟人手臂进行了运动控制描述。然后,深入研究了拉格朗日插值算法,从而构造出平滑曲线。最后,利用MATLAB的机器人工具箱和绘图工具箱对拟人手臂进行了运动和规划仿真实验,从而验证了正、逆运动学封闭解和...
作者:潘公宇; 聂秀伟; 陈立付; 张庆庆 期刊:《机械设计与制造》 2012年第02期
在深入研究空气悬架特性的基础上,应用汽车系统动力学理论建立了新型七自由度主动空气悬架整车模型。控制方法是整个主动空气悬架控制技术的核心,对主动空气悬架的特性有着举足轻重的影响。根据二次型最优控制器的设计原理设计了主动空气悬架二次型最优控制器(LQR),同时建立了随机路面的四轮输入模型。仿真结果表明:与被动空气悬架相比,最优控制的主动空气悬架能有效控制车身垂直加速度、车身侧倾角加速度和车身俯仰角加速...
作者:姜如康; 黄梁松; 程晟; 陈健 期刊:《机械设计与制造》 2013年第12期
对七自由度机器人动力学性能进行研究并优化,七自由度机器人结构上具有冗余关节,可以进行容错控制,因此容错时可能会产生关节的加速度突变,从而引起系统故障甚至损坏机器人系统.为防止加速度突变引起机器人运动故障,首先进行机器人动力学建模及分析,在此基础上将求解出的加速度优化处理,将优化后的加速度进行最优化分析,有效克服了高速运动及容错时容易发生的关节加速度突变.通过实验仿真观测到该优化可以对关节角度实现快速准确的...
作者:刘哲 李铁军 期刊:《自动化技术与应用》 2016年第04期
以七自由度打磨机器人操作臂为研究对象,对该操作臂进行了正运动学和逆运动学分析。首先,根据操作臂的结构特点,利用D-H参数法建立了操作臂的数学模型,进行了正运动学分析。针对冗余自由度机器人逆运动学求解困难,难以求得封闭解的问题,利用操作臂的特殊结构,采用关节变量虚化法,将七自由度操作臂转化为典型的六自由度操作臂,然后,利用解析法求出全部逆解。得出的结果可以作为操作臂仿真分析和控制系统设计的参考。
作者:焦恩璋 陈美宏 期刊:《煤矿机械》 2010年第06期
以七自由度垂直关节型机器人VS50为例,构建了该机器人的CAD模型和D—H坐标系。根据机器人D—H矩阵理论,通过VS50机器人工件中心坐标系向机座坐标系的齐次坐标变换,建立了该机器人运动学正问题的数学模型。求解该方程并测量该模型在运动仿真前后其工件中心的位置,使VS50机器人的数学模型和运动仿真得到了相互验证。七自由度机器人运动学建模,对于研究开发该类机器人有一定的参考意义。
作者:许海东 张焕 期刊:《湖北农机化》 2010年第03期
本文从计算精度及参数测定工作综合考虑,根据所研究问题的需要,最终选取建立相对比较真实的七自由度整车模型。然后在所建七自由度模型的基础上利用统计线性化方法研究了CA1091汽车中的非线性元件——变刚度钢板弹簧和减振器,通过仿真比较分析了悬架系统的线性与非线性振动,证明悬架中的非线性因素对模型的影响很大,所以在模型的建立中要考虑非线性因素的影响。
作者:潘怡宏 熊诚 李云虎 期刊:《城市道桥与防洪》 2014年第04期
城市桥梁中广泛使用的箱梁结构大多可以看作是薄壁杆件,其受力薄壁效应明显.对于箱梁结构,设计上常采用六自由度单梁分析方法,试图通过偏载放大系数来考虑结构的空间扭转效应.通过对一座五跨变截面连续梁进行七自由度分析,得出传统的偏载经验放大系数对于“宽桥”而言,其值偏小.对箱梁结构的薄壁效应的考虑不足,会使设计上对结构正应力和主拉应力的计算取值偏小,从而导致设计失误,给结构留下安全隐患.
作者:李伟平 柳超 张利轩 张宝珍 窦现东 期刊:《机械科学与技术》 2014年第11期
设计了一种应用于磁流变半主动悬架的自适应模糊控制器,该控制器利用神经网络训练模糊控制规则与隶属度函数,实现了神经网络与模糊控制的优势互补。为了综合反映汽车的侧倾和俯仰性能,建立了七自由度的半主动悬架非线性动力学模型和四轮随机路面模型,采用改进型BoucWen模型模拟磁流变阻尼器。同时为了验证控制器的稳定性,加入制动模块与转向模块,可以更加真实的反映汽车的行驶路况。仿真结果表明:神经模糊控制方法能够减小悬架的...
作者:潘公宇 刘永田 期刊:《重庆交通大学学报·自然科学版》 2015年第03期
建立一种将驾驶室考虑在内的七自由度1/2商用车主动空气座椅悬架模型,采用最优控制理论建立主动控制器,在考虑白噪声路面输入的情况下,运用MATLAB/Simulink模块进行主动空气座椅悬架的性能仿真分析,得到了座椅质心加速度、悬架动挠度等评价指标,分析了时域和频域的响应结果,并且与被动空气座椅悬架进行了比较。结果表明:主动空气座椅悬架能很好的改善汽车座椅的减震性能,提高驾驶员及乘客的乘坐舒适性。
作者:张义万 石成江 王殿君 刘淑晶 吴超 相臣 期刊:《新技术新工艺》 2015年第10期
通过FA1400机器人的运动学以及误差学理论,推导了FA1400七自由度机器人的运动学模型,设计了基于PMAC的控制系统,利用激光跟踪仪对FA1400机器人进行了误差标定试验,试验验证了误差建模的正确性,并得出了该机器人的定位精度。设计实现的七自由度机器人控制系统为进一步研究冗余自由度工业机器人奠定了基础。
作者:赵丹 马建 王建锋 期刊:《计算机仿真》 2015年第09期
非线性弹簧悬架具有固有振动频率低,且不随车辆荷载变化而变化的特点。由于路面不平,会引起大客车行驶产生振动。装有非线性悬架的车辆车轮动荷载小,能够获得良好的行驶平顺性、操稳性和行驶安全性。以空气悬架大客车为研究对象,建立了空气悬架的非线性模型,得出了空气悬架的刚度特性曲线和阻尼特性曲线。建立了七自由车辆动力学模型,应用AR模型法模拟了B级随机路面输入,不同车速下的路面不平度曲线。仿真产生的路面不平度...
作者:梁喜凤 周涛 杨犇 王斌锐 期刊:《中国农机化学报》 2016年第03期
以一种七自由度冗余度番茄收获机械手为研究对象,采用基于代数法和几何法相结合的分析方法和梯度投影法,进行位置层面和速度层面上逆运动学分析与仿真试验,并对比正、逆运动学位姿求解误差。结果表明,本文采用代数法和几何法相结合方法与梯度投影法,获得机械手各关节运动变量与末端执行器位姿的关系模型;机械手速度层面运动学正解和逆解误差均较小,分别为8.27e^-13 m和9e^-11 m。因此仿真试验结果验证了该算法理论的有效性。