江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXLX11-0176)
- 作品数：7 被引量：36H指数：5
- 相关作者：吴洪涛李成刚尤晶晶孙亭夏玉辉更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学南京林业大学更多>>
- 发文基金：江苏省普通高校研究生科研创新计划项目国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 并联式六维加速度传感器的哈密顿动力学研究被引量：19
- 2012年
- 针对六维加速度传感器在解耦难度与结构复杂度之间存在矛盾的现状,通过Legende变换,并用四元数来描述旋转运动,建立并联式六维加速度传感器的哈密顿约束正则方程。依据四元数的性质,在相空间内推导出系统哈密顿变量之间隐含的正交关系式,并据此给出一种求解微分代数方程的显式递推算法。通过构建系统内的固有约束关系并求解相容线性方程组的最小范数解,对动力学方程的计算误差进行修正。通过仿真和试验对系统的动力学模型及其算法进行验证,结果相一致,且计算效率较高。研究表明:应用相空间内的哈密顿动力学理论,可以实现并联式六维加速度传感器这类多体系统在一般工作环境下的动力学解耦。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛
- 关键词：相空间四元数拉格朗日乘子微分代数方程
- 基于四面体构型的冗余并联机构的运动学分析被引量：5
- 2013年
- 针对目前并联机构在工程应用中暴露出的灵活性差、关节误差大、运动学正解模型强非线性耦合等现状,提出一种四面体构型的新型冗余并联机构。运用螺旋理论分析机构的自由度和奇异特性,运用拓扑理论定量地给出机构的耦合特性,运用三点法推导机构的运动学正解,并通过求解约束方程的最小范数解对误差进行补偿。结果表明,该并联机构的运动学性能优越。研究结果为四面体构型的冗余并联机构的进一步稳定、实时、精确控制提供了有力的条件。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛
- 关键词：并联机构可操作度四面体
- 六维加速度传感器的性能建模及结构优化被引量：5
- 2013年
- 针对目前六维加速度传感器的性能指标尚无规范的评价标准和理论计算模型的现状,从基频、灵敏度、误差区间宽度3个方面建立并求解系统的单性能数学模型;对传统理想点法进行改进,给出多性能目标关于矛盾参量的评价函数。研究表明:在六维加速度传感器样机设计阶段,通过以结构矩阵为乘子的矩阵迭代运算,可以得到系统的一阶固有模态;通过构建弹性体内的协调方程,可以解决灵敏度模型中涉及到的超静定反向动力学问题;通过给出经过证明的关于误差区间宽度的3个定理,可以揭示并量化传感器的误差传递关系;以提出的一种综合性能函数为指标,可以有效解决多目标优化过程中普遍存在的3大问题,并据此绘制六维加速度传感器的综合性能图谱。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛
- 关键词：加速度传感器模态灵敏度区间分析
- 通用工业机器人模型及其简易控制系统设计
- 2012年
- 为研究工业机器人的运动及控制,设计了一个机器人模型,包含机械结构设计及控制系统设计2部分。采用步进电机直接驱动各关节,省掉减速及传动机构,使得结构简单,加工经济;采用Mathematica软件进行逆解运算,直线、圆弧运动轨迹仿真;开发了运动控制器,可与任何一台带USB接口的电脑组成简易控制系统,使用方便。编写相应的软件,控制机器人模型运行,运行结果说明此系统可用来研究通用工业机器人的运动学控制等内容。
- 孙亭李成刚吴洪涛
- 关键词：工业机器人运动学逆解MATHEMATICA控制卡
- 基于并联机构的六维加速度传感器的方案设计及建模研究被引量：11
- 2012年
- 提出一种新的基于并联机构的压电式六维加速度传感器的设计方案,即用并联机构充当传感器的弹性体结构,压电陶瓷同时充当传感器的敏感元件和并联机构的移动副,弹性球铰链代替传统的球面副。分别在质量块、外壳及地面上固结坐标系,基于多体系统理论推导两两之间位姿关系的解析表达式。运用牛顿-欧拉法建立系统的动力学方程,通过引入辅助角速度并用四元数来描述旋转矩阵和角速度矢量,将其转化成两个一阶常微分方程组的初值问题,并运用改进的欧拉算法进行求解,实现了六维加速度的完全解耦。针对四元数的违约问题,运用矩阵广义逆理论提出了一种有效的可重复运行的修正算法。利用建立的解耦模型及其算法对实例进行了求解,数据处理总时间小于采样点时间跨度,且理论计算值与ADAM S仿真数据吻合得很好;另外,通过试验进一步验证了设计方案的合理性以及数学模型的可靠性。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛
- 关键词：并联机构解耦六维加速度传感器四元数
- 六维加速度传感器的两类解耦算法及其对比研究被引量：5
- 2013年
- 针对目前六维加速度传感器在研制过程中遇到的瓶颈,分别在位形空间内运用牛顿-欧拉方程以及在相空间内运用哈密顿正则方程推导出两类关于加速度6个分量的完全解耦算法。与传统算法相比,这两类算法均具有不依赖外部设备、不限制载体运动规律的优点。通过定性和定量对比两类算法数值求解精度、效率和稳定性,揭示了解耦机理,同时得到了六维加速度传感器解耦算法的五点选取原则。将实物样机安装在标准激振器上进行了实验测试,实验结果与理论分析相一致。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛夏玉辉
- 关键词：解耦算法六维加速度传感器
- 通用开放式六轴工业机器人运动控制卡设计被引量：2
- 2012年
- 为研究智能控制算法在六轴工业机器人中的应用,设计了开放式运动控制卡,采用DSP+CPLD的架构,可加载用户编写的智能控制算法,具有较好的开放性和通用性。该控制卡设计了多种通讯接口,并对传统的光电编码器接收方法进行了改进。DSP和CPLD都采用模块化编程,易于通过更改部分代码实现不同的要求,如控制不同类型的电机等。
- 孙亭李成刚吴洪涛
- 关键词：工业机器人运动控制卡通讯接口光电编码器
