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新型SSRMS构型可重构空间机械臂的运动学奇异性分析 被引量：2
1
作者 赵智远 杨晓航 +3 位作者 徐梓淳 李云涛 汤家文 赵京东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期19-35,共17页
大型化、多样化和高精度化的在轨建造任务日趋增多,对舱外作业空间机械臂的能力提出了新的需求。传统SSRMS构型空间机械臂虽然被广泛地应用于在轨服务,但是其具有针对于特定任务设计的结构特点,限制了单个机械臂执行不同种类任务的能力... 大型化、多样化和高精度化的在轨建造任务日趋增多,对舱外作业空间机械臂的能力提出了新的需求。传统SSRMS构型空间机械臂虽然被广泛地应用于在轨服务,但是其具有针对于特定任务设计的结构特点,限制了单个机械臂执行不同种类任务的能力,难以适应未来在轨任务复杂化发展的应用需求。为此,提出了一种新型的具有两个被动式伸缩臂杆的SSRMS构型可重构空间机械臂,并对其运动学奇异性进行了深入分析。首先,通过介绍新型机械臂的结构特点及可重构原理,总结了此类机械臂的工作性能优点,证明了其具备在未来的复杂在轨任务中扮演重要角色的潜力。然后,建立了新型机械臂分别在自由空间操作和重构操作时的微分运动学方程,通过对微分逆运动学方程的分析确定出了包含运动学奇异条件的雅可比矩阵。接着,提出了一种简单可靠的运动学奇异性分析方法,在雅可比矩阵中求解得到了新型机械臂的全部运动学奇异条件。最后,以新型机械臂为例进行了实验验证,结果表明:奇异条件不仅能够正确的确定出新型机械臂的奇异位形,而且在机械臂执行操作任务时可作为先验条件指导机械臂的避奇异运动控制,为操作任务的可靠执行提供了有力保障。 展开更多
关键词 空间机械臂 可重构机械臂 被动式伸缩臂杆 微分运动学 奇异性分析
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基于可操作度优化的冗余机械臂逆运动学求解方法 被引量：1
2
作者 杨晓航 赵智远 +2 位作者 李云涛 徐梓淳 赵京东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期22-33,共12页
在运动规划和控制中提升机械臂的灵活性和避免奇异至关重要,一种有效的方法是使可操作度指标最大化。然而可操作度指标是关节角度的非凸函数,优化该指标是一个巨大的挑战,为此提出一种加速度级可操作度最大化(ALMM)方法。首先,通过一种... 在运动规划和控制中提升机械臂的灵活性和避免奇异至关重要,一种有效的方法是使可操作度指标最大化。然而可操作度指标是关节角度的非凸函数,优化该指标是一个巨大的挑战,为此提出一种加速度级可操作度最大化(ALMM)方法。首先,通过一种新的多层次同时最小化方案将位置级别的非线性优化问题转化到速度级别和加速度级别,在加速度水平重构最大化可操作度问题。其次,引入最小化速度指标保证系统的稳定性,并使关节角速度维持在较低水平。然后,结合关节的物理极限,将上述问题表述为标准的二次规划(QP)形式进行求解。以SSRMS构型冗余空间机械臂为例进行仿真验证,实验结果表明ALMM方法可以在完成轨迹跟踪任务的同时实现可操作度优化,对比实验证明ALMM方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 冗余机械臂 逆运动学 可操作度 二次规划
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基于冗余并联机构的高性能机床设计与分析 被引量：5
3
作者 赵福群 郭盛 +1 位作者 徐梓淳 李典 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期67-74,共8页
为提高并联机构在局部精密加工时的调整姿态能力等运动性能,通过添加冗余驱动的方式,提出一种新型2RP(R)/S-2RPS结构冗余并联机构,并对机构进行解耦特性和位置逆解计算,利用约束杆长方程求导方法建立速度输入与输出方程及速度映射矩阵... 为提高并联机构在局部精密加工时的调整姿态能力等运动性能,通过添加冗余驱动的方式,提出一种新型2RP(R)/S-2RPS结构冗余并联机构,并对机构进行解耦特性和位置逆解计算,利用约束杆长方程求导方法建立速度输入与输出方程及速度映射矩阵。根据解耦特性对机构伴随运动进行求解,对比冗余机构在相同约束下与非冗余机构的工作空间。利用雅可比矩阵,对机构静刚度和灵巧性运动性能进行分析,同时将上述机构性能与非冗余机构性能进行对比。研究结果表明:通过添加冗余驱动的方式使机构性能得到提升。以圆弧曲线为运动轨迹,对机构进行圆弧轨迹运动过程进行仿真,仿真结果证明该设计的可行性以及机构具有实现任务的能力。 展开更多
关键词 并联机床 结构冗余 运动学 性能评价 轨迹
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修形人字齿轮的润滑及摩擦特性分析
4
作者 王延忠 徐梓淳 +3 位作者 马涛 张亚萍 宋贯华 郝慧慧 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期93-102,共10页
基于热弹流润滑(TEHL)理论对修形人字齿轮的齿面润滑特性和摩擦特性展开分析。首先,分析在指定工况下特定结构的人字齿轮齿面的时变接触线变化规律,沿啮合线选取指定数量的啮合点作为分析对象并得到必要的接触参数数值;然后,对TEHL计算... 基于热弹流润滑(TEHL)理论对修形人字齿轮的齿面润滑特性和摩擦特性展开分析。首先,分析在指定工况下特定结构的人字齿轮齿面的时变接触线变化规律,沿啮合线选取指定数量的啮合点作为分析对象并得到必要的接触参数数值;然后,对TEHL计算程序的准确性进行验证并完成TEHL计算,从计算结果中提取不同啮合点处油膜特征参数,以得到其在啮合线上的变化规律,并以啮合点S1为例分析了输入扭矩、主动轮转速和鼓形修形量对油膜轮廓曲线的影响;最后,利用Ree-Eyring模型求得齿面啮合点的摩擦系数变化规律。计算结果表明:最大油膜压力在齿面上呈现先增后减的变化趋势,最小油膜厚度和最高油膜温升的变化趋势与其相反;主动轮转速对油膜温升和厚度有显著的影响;输入扭矩或修形量的增加均会导致油膜压力、温升曲线峰值的上升;摩擦系数在齿面节点几近于0,而在啮入侧、啮出侧的数值较大。 展开更多
关键词 人字齿轮 弹流润滑 接触分析 摩擦系数
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刀条岭
5
作者 徐梓淳 《小学生时空（汉）》 2011年第2期50-50,共1页
去年夏天，妈妈带我去了一趟位于奇台县南山的刀条岭。刀条岭是奇台著名的景点。它的美让我至今难忘。
关键词 小学 作文 语文教学 《刀条岭》
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