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一般6R机器人的位置反解与运动仿真 被引量:21
1
作者 于艳秋 王品 廖启征 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第24期2130-2133,共4页
在建立D—H矩阵空间位移封闭方程的基础上,结合理论分析找出10个运动学方程,通过结式消元得到没有增根也无漏根的一元十六次方程。反解结果在机器人的运动仿真中加以验证,为进一步应用创造了条件。仿真过程采用OpenGL进行三维实体造型,... 在建立D—H矩阵空间位移封闭方程的基础上,结合理论分析找出10个运动学方程,通过结式消元得到没有增根也无漏根的一元十六次方程。反解结果在机器人的运动仿真中加以验证,为进一步应用创造了条件。仿真过程采用OpenGL进行三维实体造型,通过文件传输及数据交互实时显示机器人的运动情况,使使用者直现了解机器人在整个运动过程中的位姿,为进一步进行轨迹规划和误差补偿的研究与验证等问题提供了良好的平台。程序中采用尺寸链驱动,使机器人的结构尺寸可变,从而使其应用范围进一步扩大,尤其适用于模块化机器人。 展开更多
关键词 机器人 位置反解 运动学方程 运动仿真
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一种新的机械手运动方程求解方法 被引量:9
2
作者 金永南 王敏 黄心汉 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1994年第5期269-274,共6页
本文在分析了多关节机械手臂运动关节与手腕姿态关系的基础上,提出了一种新的机械手运动方程求解方法.这种方法与传统的D-H算法相比大大减少计算运动方程正逆解的计算量,这对提高通用多关节机器人的控制速度是有用的.本文还给出... 本文在分析了多关节机械手臂运动关节与手腕姿态关系的基础上,提出了一种新的机械手运动方程求解方法.这种方法与传统的D-H算法相比大大减少计算运动方程正逆解的计算量,这对提高通用多关节机器人的控制速度是有用的.本文还给出了采用新算法对Movemaster-EX机器人运动方程的正逆解与传统D-H算法的比较. 展开更多
关键词 机械手 D-H变换矩阵 运动学方程
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挖掘机工作装置的运动学建模与仿真 被引量:13
3
作者 袁开磊 史青录 曲德韵 《矿山机械》 北大核心 2012年第3期33-36,共4页
基于D-H齐次变换矩阵法建立了挖掘机的运动学模型,为铲斗轨迹规划以及工作装置的逆向运动学分析、动力学分析等奠定了基础。利用MATLAB的符号运算功能通过编制M文件实现了运动学数学模型的自动推导。以某型号挖掘机为例,在建立的运动学... 基于D-H齐次变换矩阵法建立了挖掘机的运动学模型,为铲斗轨迹规划以及工作装置的逆向运动学分析、动力学分析等奠定了基础。利用MATLAB的符号运算功能通过编制M文件实现了运动学数学模型的自动推导。以某型号挖掘机为例,在建立的运动学模型基础上,利用MATLAB编程实现挖掘包络图的程序化绘制,给出了主要作业性能参数,并与出厂参数进行比较,验证了模型和仿真结果的正确性和精确性,为挖掘机的机构设计提供了一种高效便捷的方法。 展开更多
关键词 挖掘机 工作装置 运动学方程 挖掘包络图
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基于运动学方程的停车波模型 被引量:12
4
作者 姚荣涵 曲大义 王殿海 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1049-1052,共4页
为描述连续交通流中的停车波现象,分析了停车波传播的运动学特性,基于运动学方程建立了停车波模型。研究表明,该模型与基本交通波模型推导的停车波模型一致。为验证该模型,设计了数据采集方案及参数标定方法。利用长春市的调查数据标定... 为描述连续交通流中的停车波现象,分析了停车波传播的运动学特性,基于运动学方程建立了停车波模型。研究表明,该模型与基本交通波模型推导的停车波模型一致。为验证该模型,设计了数据采集方案及参数标定方法。利用长春市的调查数据标定了模型,得到停车波波速理论值与实测值之间的相对误差为3.85%。结果表明,基于运动学方程的停车波模型可以描述连续交通流中的停车波现象,参数标定方法简单可行。 展开更多
关键词 交通运输系统工程 交通流理论 停车波 运动学方程
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车辆排队间距对交叉口通行能力的影响 被引量:9
5
作者 吴潜蛟 罗向龙 +1 位作者 武奇生 潘若禹 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期112-115,共4页
对交叉口车辆队列的启动离去过程建立运动学方程,研究交叉口等待车辆的车间距与通过时间的相互关系,进一步分析影响交叉口通行能力的其他因素。分析发现:车辆队列的间距过小或过大均可导致交叉口通行能力下降。最后,通过理论分析和仿... 对交叉口车辆队列的启动离去过程建立运动学方程,研究交叉口等待车辆的车间距与通过时间的相互关系,进一步分析影响交叉口通行能力的其他因素。分析发现:车辆队列的间距过小或过大均可导致交叉口通行能力下降。最后,通过理论分析和仿真试验表明,当间距在4~8 m之间时,可有效降低等待队列长度及车辆通过交叉口的启动延时时间,从而最大可能提高交叉口通行能力。 展开更多
关键词 交通工程 队列模型 运动学方程 信号交叉口通行能力 间距
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拖曳锚在海床中运动特性的大变形有限元分析 被引量:8
6
作者 李培冬 刘海笑 赵燕兵 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期56-63,共8页
拖曳锚由于其承载性能和深水中便于安装被广泛应用于海洋工程系泊系统中,如:适用于悬链式系泊系统的传统拖曳锚和适用于绷紧式系泊系统的法向承力锚。拖曳锚安装过程中涉及诸多运动特性:锚板运动方向、系缆点处拖曳力和拖曳角及运动轨... 拖曳锚由于其承载性能和深水中便于安装被广泛应用于海洋工程系泊系统中,如:适用于悬链式系泊系统的传统拖曳锚和适用于绷紧式系泊系统的法向承力锚。拖曳锚安装过程中涉及诸多运动特性:锚板运动方向、系缆点处拖曳力和拖曳角及运动轨迹。基于大变形有限元分析技术耦合的欧拉-拉格朗日法,并引入缆绳方程,建立起锚-缆绳-海床土耦合作用的有限元分析模型;模拟了拖曳锚在均质和线性强度黏土中的嵌入安装过程,研究了锚板运动方向、系缆点处拖曳力和拖曳角及运动轨迹等运动特性;通过与已有的有限元分析方法及理论方法进行对比,验证了该分析模型的有效性;与已有的有限元分析方法相比,提出的分析模型有效地提高了计算效率。 展开更多
关键词 拖曳锚 运动特性 耦合的欧拉-拉格朗日法 缆绳方程 大变形有限元
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基于运动学模型的多漏口放矿规律 被引量:7
7
作者 陶干强 任青云 马娇阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期407-410,共4页
介绍了放矿运动学模型的基本原理。分析了根据运动学模型得出的放出体与实际放出体不相符的原因,并指出了放矿运动学模型的使用范围。改进了散体空位扩散系数DP的取值方法,并推导了二维和三维问题的速度场方程、颗粒移动迹线方程以及放... 介绍了放矿运动学模型的基本原理。分析了根据运动学模型得出的放出体与实际放出体不相符的原因,并指出了放矿运动学模型的使用范围。改进了散体空位扩散系数DP的取值方法,并推导了二维和三维问题的速度场方程、颗粒移动迹线方程以及放出体方程等。在此基础上,建立了描述多漏口放矿时的矿岩移动规律的数学方程。根据该理论可确定多漏口放矿时的松散矿岩移动迹线,放出体以及矿石残留体形态,可为崩落法采场设计、采场结构参数优化等提供理论参考。 展开更多
关键词 运动学模型 多漏口放矿 放矿理论 放矿口 放出体方程
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SIWR—Ⅱ型水下机械手运动学逆解的分析与应用 被引量:4
8
作者 刁彦飞 庞永刚 刘贺平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第2期75-77,共3页
以SIWR—Ⅱ型水下机械手为对象 ,首先对它的基本结构、应用特点予以确切说明 ;然后分析并给出了机械手的运动学方程 ;分析了机械手用于剪切作业时的逆解问题 ,并结合实例给出计算结果 .在此基础上 ,总结出了几点具有一定普遍性的结论 。
关键词 运动学方程 位姿状态 冗余自由度 SIWR-Ⅱ型水下机械手 逆解
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轮-履-腿复合仿生机器人步态规划及越障性能分析 被引量:5
9
作者 芮宏斌 李路路 +3 位作者 曹伟 王天赐 段凯文 吴莹辉 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期133-142,共10页
为了提高移动机器人的越障性能,实现其自主越障,设计了一种轮-履-腿复合仿生机器人,并对其进行步态规划和越障性能分析。首先,以海龟为仿生对象,通过分析其身体结构和稳定机理,设计了机器人的轮-履-腿复合式移动机构和二自由度支腿结构... 为了提高移动机器人的越障性能,实现其自主越障,设计了一种轮-履-腿复合仿生机器人,并对其进行步态规划和越障性能分析。首先,以海龟为仿生对象,通过分析其身体结构和稳定机理,设计了机器人的轮-履-腿复合式移动机构和二自由度支腿结构;同时,基于该机器人的结构特征,利用D-H(Denavit-Hartenberg)法建立了坐标系并求解了其支腿的运动学方程。然后,通过观察海龟的爬行过程,将其单个爬行步态周期内的动作分解成放腿、爬行、抬腿和摆腿,并结合运动学模型对机器人进行步态规划,提出了4种仿海龟爬行步态。接着,以机器人的四腿爬行步态为例,利用静力学方法分析了其支腿关节的受力情况,而后通过分析机器人跨越壕沟和攀越台阶的过程,以最大跨越壕沟宽度和攀越台阶高度为指标对其越障性能进行了评价。最后,制作了机器人实验样机,开展了步态实验和越障实验。实验结果表明,该机器人可以利用4种仿海龟爬行步态实现横向移动、纵向移动和原地旋转,且具有很好的越障性能和稳定性;机器人能跨越最大宽度为434 mm的壕沟,攀越最大高度为175 mm的台阶。实验结果进一步验证了所设计的仿海龟机械结构可行,所规划的仿海龟爬行步态合理,以及所建立的越障理论模型正确。研究结果可为移动机器人的结构优化和越障性能提升提供借鉴。 展开更多
关键词 仿生机器人 越障性能 步态规划 运动学方程 D-H法
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扑动轨迹对扑翼气动特性影响的数值研究 被引量:6
10
作者 朱建阳 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期246-251,共6页
国内外对扑翼飞行的气动性能进行了大量研究,这些研究大多针对特定运动轨迹下的扑翼,然而大量观察发现,昆虫在飞行时其翅膀会出现各种不同的运动形式,这些不同的翅膀运动方式必定对其气动性能产生重要影响。该文基于对昆虫的实验和数值... 国内外对扑翼飞行的气动性能进行了大量研究,这些研究大多针对特定运动轨迹下的扑翼,然而大量观察发现,昆虫在飞行时其翅膀会出现各种不同的运动形式,这些不同的翅膀运动方式必定对其气动性能产生重要影响。该文基于对昆虫的实验和数值模拟中常用的几种扑动轨迹模型分析,建立了三种具有相同准稳态气动力的扑翼扑动轨迹,并采用数值求解N-S方程的方法,研究了前飞状态下不同扑动轨迹对扑翼气动特性产生的影响。结果显示扑动和转动均为简谐函数轨迹形式的扑翼具有较高的升举效率和推进效率。进一步通过对不同扑动轨迹扑翼流场分析得出,扑动轨迹不能改变扑翼产生的尾流性质,但可以影响涡的强度,从而使扑翼产生不同的气动性能。 展开更多
关键词 扑动轨迹 准稳态 N-S方程 升举效率 推进效率
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轴旋转法标定中的机器人运动学建模方法研究
11
作者 王杼荣 练少勋 +1 位作者 南晓萱 席文明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期844-850,共7页
轴旋转法标定是通过依次旋转机器人关节轴获取测量点,利用测量点拟合机器人轴线方程。基于轴线方程,利用两种方法建立机器人运动学方程,第一种方法首先求取机器人各轴理论坐标系相对于基坐标系的变换矩阵,然后基于理论轴线与实际轴线间... 轴旋转法标定是通过依次旋转机器人关节轴获取测量点,利用测量点拟合机器人轴线方程。基于轴线方程,利用两种方法建立机器人运动学方程,第一种方法首先求取机器人各轴理论坐标系相对于基坐标系的变换矩阵,然后基于理论轴线与实际轴线间的微小误差,求取各轴实际坐标系相对于基坐标系的变换矩阵,最后求取六变量相邻变换矩阵。第二种方法是直接利用新MDH法求取实际机器人的相邻变换矩阵,即对于空间交叉轴,求其公垂线确定轴坐标系,对于平行轴,通过交叉轴的公垂线交点向另一轴作垂线,确定另一轴坐标系的x轴方向。比较两种方法发现,第一种方法无法求解各轴的零位偏差,而第二种方法可以解耦求取各轴零位偏差与几何参数。利用牛顿迭代法求解两种模型的逆运动学方程,并用实验和仿真计算比较两种方法的标定效果,其轨迹精度达到−0.83~+0.52 mm。 展开更多
关键词 轴旋转法 运动学方程 六变量 新MDH法 牛顿迭代法
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一种空间RSSR传动机构的运动综合法 被引量:5
12
作者 阎敏 王文博 《北京服装学院学报(自然科学版)》 CAS 1997年第1期75-79,共5页
空间RSSR机构是最基本、最常用的空间铰链四杆机构,可用来实现主从动杆对应角位移等.目前已有若于著作研究了实现主从动杆对应角位移的空间RSSR机构的运动综合问题,如方向余弦矩阵法[1]、回转向量法[2].本文另辟蹊径,采用空间... 空间RSSR机构是最基本、最常用的空间铰链四杆机构,可用来实现主从动杆对应角位移等.目前已有若于著作研究了实现主从动杆对应角位移的空间RSSR机构的运动综合问题,如方向余弦矩阵法[1]、回转向量法[2].本文另辟蹊径,采用空间类复向量[3]来推导用以实现主从动杆对应角位移的空间RSSR机构(以下称空间RSSR传动机构)的机构综合方程式,并研讨了这种机构的综合方法. 展开更多
关键词 空间机构 传动 运动综合 空间类复向量
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鱼形机器人快速转向的运动特性研究 被引量:4
13
作者 陈宏 竺长安 +1 位作者 尹协振 邢晓正 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期229-234,共6页
基于C形转向的仿生学研究和简化物理模型,建立了鱼形机器人快速转向的运动学方程,分析体干中线运动步态和鱼体质心的运动规律。计算了转动惯量、驱动力矩和阻力矩,建立C形转向的动力学模型。通过前摆转向的多步态仿真游动实验,解析鱼体... 基于C形转向的仿生学研究和简化物理模型,建立了鱼形机器人快速转向的运动学方程,分析体干中线运动步态和鱼体质心的运动规律。计算了转动惯量、驱动力矩和阻力矩,建立C形转向的动力学模型。通过前摆转向的多步态仿真游动实验,解析鱼体柔性段弧长和相对弯曲度对质心轨迹、转动惯量、力矩、转动角位移和最大转动角速度的影响,提出了有效提高鱼形机器人快速转向性能的方法。 展开更多
关键词 C形转向 鱼形机器人 运动学方程 动力学模型 快速转向性能
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工业机器人运动学仿真分析 被引量:1
14
作者 佟戬 《成都工业学院学报》 2023年第1期6-9,共4页
运动学分析是实施工业机器人作业控制的关键。采用D-H法对IRB 120工业机器人建模,建立了工业机器人的正运动学方程,并采用Robot Studio软件验证了正运动学方程的正确性。在此基础上,通过代数解法求得机器人关节角度,获得工业机器人运动... 运动学分析是实施工业机器人作业控制的关键。采用D-H法对IRB 120工业机器人建模,建立了工业机器人的正运动学方程,并采用Robot Studio软件验证了正运动学方程的正确性。在此基础上,通过代数解法求得机器人关节角度,获得工业机器人运动学逆解,并采用Robotics Toolbox平台验证IRB 120机器人运动学逆解的正确性,这对IRB 120工业机器人的控制具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 工业机器人 运动学方程 正运动学 运动学逆解
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仿鱼机器人C形起动的动力学分析 被引量:4
15
作者 陈宏 竺长安 +1 位作者 尹协振 邢晓正 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期113-117,共5页
为提高螺旋桨式水下机器人的起动性能,以草食性鱼类体干摆动模式的水下推进方式作为高机动仿鱼机器人推进器的设计原型.由鲫鱼C形起动高速摄影图像的运动分析,推导出仿鱼机器人快速起动的体干运动方程.计算横向摆动流体举力、尾涡反作... 为提高螺旋桨式水下机器人的起动性能,以草食性鱼类体干摆动模式的水下推进方式作为高机动仿鱼机器人推进器的设计原型.由鲫鱼C形起动高速摄影图像的运动分析,推导出仿鱼机器人快速起动的体干运动方程.计算横向摆动流体举力、尾涡反作用力、边界层摩擦阻力和纵向附加质量力,建立C形起动的动力学模型.进行仿鱼机器人体干曲线波,以及多步态快速起动的运动学和动力学参数的仿真计算和优化设计,由数值计算和分析得出的结论和鱼类游动规律基本吻合,为研制具有快速起动性能的水下机器人提供理论基础和设计思路. 展开更多
关键词 仿鱼机器人 C形起动 运动方程 动力学模型 快速起动性能
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基于星体角速度估计的陀螺故障诊断 被引量:4
16
作者 张云 王培垣 《上海航天》 北大核心 2005年第3期22-25,共4页
为在星载惯性基准单元(IMU)正常工作的陀螺的冗余度不满足奇偶方程法条件时诊断陀螺故障,通过卫星稳态运行期间高精度星敏感器输出的姿态四元数信息,根据卫星姿态运动学和动力学方程,采用非线性广义卡尔曼滤波(EKF)得到星体角速度的估... 为在星载惯性基准单元(IMU)正常工作的陀螺的冗余度不满足奇偶方程法条件时诊断陀螺故障,通过卫星稳态运行期间高精度星敏感器输出的姿态四元数信息,根据卫星姿态运动学和动力学方程,采用非线性广义卡尔曼滤波(EKF)得到星体角速度的估计值。在此基础上,通过设计的故障诊断器对陀螺故障进行定位。仿真结果表明,该法可检测陀螺的突变和缓变故障。 展开更多
关键词 陀螺冗余度 陀螺故障诊断 四元数 运动学方程 动力学方程 广义卡尔曼滤波 角速度估计
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阻力和地球自转影响下的抛体运动学方程 被引量:4
17
作者 王长明 《商丘师范学院学报》 CAS 2003年第2期22-24,共3页
给出了抛体在与速度成正比的阻力作用下相对于地球自转参照系的运动学方程,讨论了阻力和地球 自转对抛体运动的影响.
关键词 抛体运动 运动学方程 空气阻力 地球自转 运动规律 理论力学
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基于深度视觉传感的巡检机器人行进轨迹跟踪控制
18
作者 郭建仙 《机械与电子》 2023年第9期53-56,62,共5页
巡检机器人面对不同路况时反应速度的时间差使其行进轨迹跟踪控制容易产生误差。为了提高巡检机器人复杂操作环境中的行进轨迹跟踪控制效果,提出基于深度视觉的巡检机器人行进轨迹跟踪控制方法。根据巡检机器人移动位姿和轴向运动轨迹... 巡检机器人面对不同路况时反应速度的时间差使其行进轨迹跟踪控制容易产生误差。为了提高巡检机器人复杂操作环境中的行进轨迹跟踪控制效果,提出基于深度视觉的巡检机器人行进轨迹跟踪控制方法。根据巡检机器人移动位姿和轴向运动轨迹产生的角速度和线速度,建立巡检机器人运动学方程;利用Kinect深度视觉传感器创建贴合实际环境的三维地图;利用滑模控制器约束巡检机器人运动学方程,实现巡检机器人行进轨迹自动化跟踪控制。实验结果表明,所提方法在障碍物环境和非障碍物环境的跟踪控制效果均较好。 展开更多
关键词 巡检机器人 运动学方程 Kinect深度视觉传感器 行进轨迹 滑模控制器
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基于虚拟样机的轴向柱塞泵运动分析 被引量:2
19
作者 李春光 徐兵 +1 位作者 许书生 张斌 《机床与液压》 北大核心 2010年第7期92-94,共3页
采用了传统的空间几何推导和搭建轴向柱塞泵虚拟样机这两种方法,对轴向柱塞泵的运动规律进行了分析,并将这两种分析结果进行了对比,进而对推导的运动方程进行了验证。
关键词 轴向柱塞泵 虚拟样机 运动方程
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沉井下沉过程的运动学特性与下沉控制研究 被引量:3
20
作者 陈保国 贺洁星 +2 位作者 骆瑞萍 张光辉 高琦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期425-430,453,共7页
软土地层中沉井下沉影响机制复杂,现有的理论研究主要基于沉井的受力特性开展下沉分析,沉井下沉过程中的运动学特性缺乏科学系统的阐释。对沉井下沉运动过程进行分析,建立沉井下沉力学模型,推得沉井下沉过程的运动学方程,揭示了沉井下... 软土地层中沉井下沉影响机制复杂,现有的理论研究主要基于沉井的受力特性开展下沉分析,沉井下沉过程中的运动学特性缺乏科学系统的阐释。对沉井下沉运动过程进行分析,建立沉井下沉力学模型,推得沉井下沉过程的运动学方程,揭示了沉井下沉的运动学特性和影响机制。并结合实际工程案例验证了该方法的合理性和正确性。研究结果表明,沉井下沉具有典型的下沉加速及下沉减速阶段;沉井下沉施工引起的初始下沉不平衡力ΔF_(1)是影响下沉运动特征的重要因素,也是下沉运动控制的首要因素;调整反映土层及沉井结构特征的参数b_(1)是预防沉井突沉的有效手段。 展开更多
关键词 沉井 运动特性 运动方程 下沉控制
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