张泉
- 作品数：11 被引量：25H指数：3
- 供职机构：上海大学机电工程与自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 新型贴片式扭振压电作动器的设计与实验研究被引量：2
- 2021年
- 提出了一种新型贴片式扭振压电作动器,采用沿厚度方向极化的方形压电陶瓷片,通过特殊的布置方式来激发矩形梁结构的扭转振动。该压电作动器通过不同的激励方式,可以激发出奇数阶和偶数阶扭转振动,具有结构简单、紧凑、易于加工和安装等特点。为了验证所提出的扭振压电作动器设计方案和工作原理的正确性,建立了理论模型,并采用有限元方法对其进行了动力学特性仿真分析,通过实验对原理样机进行了振动特性测试和动力学行为研究。结果表明,理论模型计算结果、有限元仿真计算结果和实验测试结果基本一致,验证了所提出的压电作动器设计方案的可行性和工作原理的正确性。
- 王瑞锋王亮贾博韬金家楣张泉吴大伟
- 关键词：动力学特性扭转振动贴片式谐响应
- 微振动主动隔振系统的研究综述被引量：1
- 2021年
- 为降低外界微米至纳米范围微振动干扰对精密装置的影响,并提高精密装置的运行精度,研制了微振动隔振平台,并将振动主动控制技术应用于隔振系统中。在明确了微振动定义的基础上,阐述了精密仪器所允许的振源速度标准;基于隔振理论,总结了单自由度和多自由度微振动隔振系统的结构特点;在此基础上,对主动隔振系统中的驱动器进行了总结;考虑到系统的动力学和驱动特性,对结构和驱动器的建模方法进行了论述;基于隔振率、隔振稳定性等指标,对反馈、前馈、复合和新型振动主动控制方法进行了评价;通过对传感驱动一体化、振动能量回收、智能控制技术的分析,预测了微振动主动隔振系统的未来发展趋势。研究成果表明:相比于被动隔振,主动隔振技术具有灵活、高效等优点,基于智能材料(如压电、磁致伸缩)的新型微振动隔振系统得到了广泛的应用,相应的迟滞建模和补偿控制成为了该领域的研究热点。
- 易思成王金海刘志刚张泉杨斌堂孟光
- 关键词：微振动驱动器
- 软体机器人流体驱动技术研究进展
- 2023年
- 近年来,软体机器人成为机器人研究领域的一个重要研究方向。其主体结构由超弹性材料或柔性材料制成,在顺应性、安全性、灵活性以及成本效益等方面具备独特优势。随着软体机器人的发展,其驱动方式的选择变得尤为重要,而流体驱动技术作为软体机器人的重要驱动方式之一,能够充分适配软体机器人高自由度下的复杂运动。文章回顾了传统流体驱动技术(如气压驱动和液压驱动)的应用,讨论最新的智能流体驱动技术(如液压放大自愈静电驱动技术和电共轭流体驱动技术),以及全软体流体基础元件的研究进展。最后,提出未来流体驱动技术研究的重点关注方向。
- 林杨乔张泉金滔庞萌杨小李齐雨璇夏彬榕钱昶旭王亢李龙田应仲
- 手持式六自由度微操作器的设计被引量：1
- 2017年
- 研究一种基于柔顺机构的医用微操作器应用于大脑、眼球和心脏等高难度器官手术,消除手术操作者的手部颤振,提高手术的精确度和成功率。首先进行了6-SPS型柔顺并联微操作器的机械设计,选择了双轴柔性铰链替代球铰,用平行导向四杆柔顺机构替代平动铰链并介绍了系统各部分的尺寸、作用和特性。随后对微操作器进行了运动学分析,简化了动静坐标系之间的旋转变化矩阵并完成了运动学逆向求解,得到了微操作器输入输出的逆雅可比矩阵。最后基于ANSYS软件进行了微操作器的静变形分析和模态分析,得到了不同输入位移下的末端执行器的输出,通过模态分析得到了微操作器的前6阶固有频率和模态振型,并对其动态特性进行了探讨。
- 谭珍珍隋大鹏杨丁槐张泉
- 关键词：机械设计运动学分析模态分析
- 预压力对压电驱动履带移动系统的性能影响被引量：1
- 2020年
- 为了提高夹心式压电驱动移动系统的机械输出性能,提出了一种U型预压力调节机构,并开展了预压力对夹心式压电驱动履带移动系统输出性能影响关系的实验研究。首先,针对U型预压力调节机构的安装对夹心式压电振子的振动特性影响关系开展了有限元仿真分析,发现U型预压力调节机构始终处在夹心式压电振子的两相工作模态振动节点位置;其次,开展了夹心式压电驱动履带移动系统的原理样机的预压力调节测试实验,确定了系统的最大输出牵引力及其所对应的最佳预压力;最后,在最佳预压力工作状态下,开展了原理样机的牵引力特性、越障性能以及模拟月壤环境下的运动特性实验。研究结果表明,在最佳预压力工作状态下,夹心式压电驱动履带移动系统的机械输出性能最佳,为其进一步在月面巡视器上的应用提供了技术支持和试验基础。
- 王亮陈迪王鑫张泉金家楣
- 关键词：压电驱动压电振子
- 压电驱动三自由度柔顺精密定位平台研究被引量：3
- 2019年
- 设计了一种由压电陶瓷驱动的整体式平面3-PRR柔顺并联定位平台,平台每条支链采用半圆型柔性转动铰链和直角型柔性直线铰链代替传统的转动副和移动副,消除了传统机构的铰链配合间隙和摩擦,通过Ansys软件对两种铰链进行了刚度分析,并在支链的输入端设计了柔性杠杆位移放大机构以提高平台的工作空间。基于"伪刚体模型法"建立了柔顺定位平台的运动学模型,采用Ansys软件对柔顺并联平台进行有限元分析,得到其静力学特性,最后搭建了平台测试实验系统进行了验证实验。通过运动学模型解析结果和有限元仿真结果与实验结果对比,得到在x方向、y方向和转动角φp的最大误差分别为10.81%,9.66%和9.79%,验证了运动学理论模型建模方法的可行性。
- 张泉东益冲任广孙翊彭艳彭艳李小毛
- 关键词：伪刚体模型压电陶瓷柔性铰链
- 多自由度并联平台耦合定位与微隔振混合控制
- 本文提出了一种FxNLMS前馈和积分-微分反馈混合耦合控制器,以实现并联平台的精确定位和微振动隔离。在多维定位隔振集成系统上开发有效的多输入多输出控制器是一项具有挑战性的工作。采用解耦控制方法时,支杆不均匀性会导致并联平...
- 易思成江展陈豪张泉
- 关键词：混合控制微定位多自由度系统
- 文献传递
- 一种仿蝗虫腿空间缓冲吸附机构缓冲参数研究被引量：3
- 2021年
- 针对空间机器人在太空高速工况下,难以平稳地着陆且黏附在目标航天器表面的问题,提出了一种仿蝗虫腿非合作空间缓冲吸附机构。为了得到机构最优的缓冲参数,使得其与目标航天器碰撞时不发生回弹且减小碰撞力以保护自身,提出了空间缓冲吸附机构碰撞缓冲的动力学模型,该模型研究方法基于连续碰撞力方程。通过对空间缓冲吸附机构的腿部胫节、股节以及整机的受力分析,求得其不同受力工况下的动力学方程。采用线性弹簧阻尼结构等效空间缓冲吸附机构碰撞缓冲过程,建立空间缓冲吸附机构碰撞动力学模型,并结合实际碰撞缓冲参数设计出空间缓冲吸附机构碰撞过程的刚度系数和阻尼系数。最后利用动力学仿真进行校验,结果表明用此方法,机构所受碰撞力大幅减小且不发生回弹,证明了方法的合理性。
- 李龙葛泽宇李龙张泉
- 关键词：碰撞动力学着陆缓冲
- 基于实践与创新驱动的《机器人学》教学改革探索被引量：4
- 2017年
- 《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出实施制造强国战略，深入实施《中国制造2025》，强调了制造业朝高端发展的方向。制造业的高速发展对制造装备提出了更高的要求，促进了以传感、驱动和控制为核心的机器人技术的发展，机器人已经成为人类活动不可或缺的帮手，如装配机器人、医疗康复机器人、五轴联动机床、家庭智能服务机器人以及水下探测机器人等，机器人技术的发展和市场将是一片蓝海。
- 张泉张健滔陈江萍蔡红霞
- 关键词：机器人学教学改革机器人技术五轴联动机床装配机器人
- 基于接近觉的机械臂避障路径规划被引量：7
- 2022年
- 提出了一种基于接近觉的机械臂避障路径规划方法。首先,针对排列稀疏的接近觉传感器阵列的障碍物感知问题,定义连杆“运动方向”的概念,优先读取连杆运动方向上的传感器以缩短读取周期的长度,并将距离传感器最近的障碍物表面建模为“假想圆锥”,过其顶点作“安全平面”,连杆在运动过程中不能与其发生碰撞。其次,针对避障路径规划问题,采用基于势函数与关节空间的人工势场法,并根据所提出的障碍物感知方法提出了基于“绕行”的改进方法以解决人工势场法的局部最优问题。最后,在UR10机器人的小臂连杆上验证本文方法,实验结果证明了本文方法的有效性、鲁棒性与实时性。
- 李龙陈禾炜李龙张泉王国鹏张泉张泉罗均
- 关键词：机械臂接近觉传感器阵列路径规划人工势场法
