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高端移动装备液压元件与系统轻量化发展综述 被引量：21
1
作者 孔祥东 朱琦歆 +2 位作者 姚静 尚耀星 祝毅 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2020年第3期203-217,共15页
航空航天、机器人和工程机械等高端移动装备代表着国家工业技术水平,是大国重器的重要象征。为提升高端移动装备续航能力、机动性能和承载能力,进一步减轻移动装备重量是主要解决途径之一。液压系统是高端移动装备的重要组成部分,占有... 航空航天、机器人和工程机械等高端移动装备代表着国家工业技术水平,是大国重器的重要象征。为提升高端移动装备续航能力、机动性能和承载能力,进一步减轻移动装备重量是主要解决途径之一。液压系统是高端移动装备的重要组成部分,占有非常大的功率和重量,轻量化后可使整机性能得到明显改善。本文评述了国内外高端移动装备的液压元件与系统轻量化最新研究进展,分析了国内外诸多单位及学者在液压动力单元、液压驱动单元及电静液作动系统等方面的研究成果及特点,提出轻量化设计新理论、非金属材料新应用、增材制造新工艺和一体化集成新技术将是我国液压元件与系统轻量化发展方向。 展开更多
关键词 轻量化 液压系统 液压元件 移动装备 综述
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液压驱动单元基于位置/力的阻抗控制机理分析与试验研究 被引量：13
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作者 巴凯先 孔祥东 +3 位作者 朱琦歆 李春贺 赵华龙 俞滨 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期172-185,共14页
液压驱动型高性能足式仿生机器人对未知、非结构环境具有很好的适应能力,为尽可能地避免其足地接触过程中的冲击和碰撞,足式机器人的关节应具有一定的动态柔顺性。针对驱动足式机器人关节运动的液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)... 液压驱动型高性能足式仿生机器人对未知、非结构环境具有很好的适应能力,为尽可能地避免其足地接触过程中的冲击和碰撞,足式机器人的关节应具有一定的动态柔顺性。针对驱动足式机器人关节运动的液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)进行研究,首先,建立其液压系统位置/力控制数学模型;其次,推导阻抗控制基本控制原理,并以液压系统作为内环控制方式,分析HDU基于位置/力的阻抗控制机理,研究该两种阻抗控制方法的控制内外环动态柔顺性串并联组成原理;最后,搭建HDU性能测试试验平台,对提出的两种阻抗控制动态柔顺性串并联组成原理进行试验验证。试验结果表明,基于位置的阻抗内环动态柔顺性为并联组成,而阻抗控制外环与位置控制内环动态柔顺性为串联组成;基于力的阻抗内环动态柔顺性为串联组成,而阻抗控制外环与力控制内环动态柔顺性为并联组成;基于力的阻抗控制响应速度大于基于位置的阻抗控制,而后者的阻抗模拟精度要优于前者。以上研究成果可为足式仿生机器人关节控制方法选取及性能优化提供理论和试验参考。 展开更多
关键词 液压驱动 四足机器人 基于位置的阻抗控制 基于力的阻抗控制 动态柔顺性
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“液压元件与系统轻量化设计制造新方法”基础理论与关键技术 被引量：6
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作者 孔祥东 朱琦歆 +2 位作者 姚静 尚耀星 祝毅 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期4-12,共9页
高端移动装备重量严重制约着其续航能力、机动性能和承载能力,对其减重不仅有利于提高装备性能,还可实现节能减排,有利于加速碳达峰和碳中和进程。液压系统作为高端移动装备的重要组成部分,占有非常大的功率和重量,是高端移动装备实现... 高端移动装备重量严重制约着其续航能力、机动性能和承载能力,对其减重不仅有利于提高装备性能,还可实现节能减排,有利于加速碳达峰和碳中和进程。液压系统作为高端移动装备的重要组成部分,占有非常大的功率和重量,是高端移动装备实现轻量化的关键。从液压系统级介绍轻量化设计理论、小型化液压油源和一体化电液执行器的研究进展及成果,从液压元件级介绍碳纤维液压缸、非金属液压油箱和集成单元增材制造的制造工艺和方法的研究进展及成果,并简要介绍其中的基础理论与关键技术,总结液压元件与系统轻量化发展的研究热点及重要解决途径。 展开更多
关键词 轻量化 液压系统 液压元件 移动装备
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液压驱动单元基于力的阻抗控制系统前馈抗扰控制研究
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作者 朱琦歆 俞滨 +2 位作者 王春雨 巴凯先 孔祥东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期295-307,共13页
液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)是液压驱动型足式机器人常用的关节驱动器,具有集成度高、功率密度大等特性。机器人顶层规划后,需依靠其完成具体动作,实现机器人的行走、对角小跑、奔跑等步态。HDU所受外负载会随机器人腾空相... 液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)是液压驱动型足式机器人常用的关节驱动器,具有集成度高、功率密度大等特性。机器人顶层规划后,需依靠其完成具体动作,实现机器人的行走、对角小跑、奔跑等步态。HDU所受外负载会随机器人腾空相和着地相频繁大幅变化,严重影响系统性能。若HDU具备高性能基于力的阻抗控制,则可有效减小机器人在运动过程中足地接触时的碰撞力,保证机器人运动的平稳性。为提高基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力,研究一种前馈抗扰控制(Feedforward disturbance rejection control,FDRC)。介绍HDU基于力的阻抗控制系统及其数学模型,推导其非线性状态空间表达式。针对系统的外扰动推导等价输入矩阵,设计前馈抗扰控制器,并估算伺服阀流量系数。利用HDU性能测试试验台,针对不同工况和典型信号进行试验。试验结果表明,FDRC可大幅提高HDU基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力,且工况适应性良好。该控制方法可降低外扰动对液压驱动型机器人的影响,提高机器人的适应性。 展开更多
关键词 液压驱动型足式机器人 液压驱动单元 基于力的阻抗控制 前馈抗扰控制
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面向液压专业硕士研究生的新课程建设——以燕山大学为例 被引量：2
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作者 俞滨 孔祥东 +2 位作者 李文静 赵华龙 朱琦歆 《才智》 2017年第7期211-212,共2页
目前,液压专业研究生教学中存在一些问题,影响着教学质量。如何提高教学质量是在研究生教学工作中研究和探讨的重点问题。燕山大学在解决液压专业研究生教学问题方面做了一些探索和尝试,首次开设《液压系统典型应用实例的理论与技术问... 目前,液压专业研究生教学中存在一些问题,影响着教学质量。如何提高教学质量是在研究生教学工作中研究和探讨的重点问题。燕山大学在解决液压专业研究生教学问题方面做了一些探索和尝试,首次开设《液压系统典型应用实例的理论与技术问题》新课程。该课程是以科研团队完成的实际科研项目为教学内容,采用科研团队教学方法,结合科研项目的成果进行实践教学,体现出教学的科学性及前瞻性。 展开更多
关键词 液压教学 液压系统典型应用实例的理论与技术问题 科研项目
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