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用于挠性驱动的短筒型压电振子研究 被引量：3
1
作者 温智益 何勍 +1 位作者 杨文鹏 乔冠尧 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第1期88-92,共5页
面内模态压电振子是压电驱动的一个重要分支,小型的面内模态压电振子研究较少。为了拓宽面内弯曲压电振子的应用,提出了一种短筒型压电振子,可用于挠性驱动。利用ANSYS有限元软件确立了压电振子的结构尺寸、工作模态及固有频率。振子外... 面内模态压电振子是压电驱动的一个重要分支,小型的面内模态压电振子研究较少。为了拓宽面内弯曲压电振子的应用,提出了一种短筒型压电振子,可用于挠性驱动。利用ANSYS有限元软件确立了压电振子的结构尺寸、工作模态及固有频率。振子外径φ30 mm,高度12 mm,且外圈均布36个2 mm高的齿形结构,用于放大振幅。结果表明,该结构能够很好地激发出两同频正交三阶面内弯曲工作模态。实验测得振子在B03工作模态下具有同频正交性且谐振频率为27 140 Hz,与仿真结果吻合。通过实验验证了压电振子用于挠性驱动的可行性。 展开更多
关键词 挠性驱动 压电振子 面内弯曲模态 有限元分析
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用于挠性驱动的双足压电作动器的研究 被引量：2
2
作者 乔冠尧 何勍 郭栋 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第1期94-98,共5页
为了进一步拓展压电式挠性驱动的研究和大包角挠性驱动机理,该文提出了一种用于挠性驱动的双足压电作动器。压电作动器结构为带有两圆柱驱动足的方形截面梁,在驱动足外圆柱面加工螺旋槽,既保证了挠性丝与驱动足的充分接触,又使挠性丝缠... 为了进一步拓展压电式挠性驱动的研究和大包角挠性驱动机理,该文提出了一种用于挠性驱动的双足压电作动器。压电作动器结构为带有两圆柱驱动足的方形截面梁,在驱动足外圆柱面加工螺旋槽,既保证了挠性丝与驱动足的充分接触,又使挠性丝缠绕多圈时不会相互影响。根据设计思路,使用ANSYS有限元分析软件建立压电作动器的有限元模型,并确定其合适的工作模态。结果表明,利用有限元分析可得到压电作动器的两同频正交二阶弯曲模态的固有频率为27.8 kHz。通过理论分析与数值模拟探索了正压力及包角大小对驱动效果的影响,并在一种旋转直线超声电机振子上验证其可行性。 展开更多
关键词 压电作动器 挠性驱动 弯曲模态 摩擦驱动
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工业大麻(纤维)收获机切割部件设计 被引量：2
3
作者 公衍峰 张媛媛 +2 位作者 王孝波 张晓伟 赵文才 《农业机械》 2021年第9期96-97,100,共3页
针对传统切割部件可靠性低,切割效果不好,对较粗的工业大麻(纤维)茎秆适用性差等技术问题,研究设计了一种带有挠性驱动双层刀杆动刀部件的工业大麻(纤维)收获机切割部件。通过田间试验,该部件具有可靠性高、结构合理、作业效果好、阻力... 针对传统切割部件可靠性低,切割效果不好,对较粗的工业大麻(纤维)茎秆适用性差等技术问题,研究设计了一种带有挠性驱动双层刀杆动刀部件的工业大麻(纤维)收获机切割部件。通过田间试验,该部件具有可靠性高、结构合理、作业效果好、阻力小及割茬整齐等特点,完全满足工业大麻(纤维)收获的农艺要求,为提升工业大麻(纤维)收获机的整体技术水平提供了有力的支撑,具有良好的推广前景和巨大的市场潜力。 展开更多
关键词 切割部件 挠性驱动 双层刀杆
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外骨骼助行机器人变刚度驱动的研究进展 被引量：1
4
作者 陈勇 吴维 +3 位作者 朱希伟 康乾 李荣华 张连东 《机械工程师》 2018年第4期5-7,共3页
外骨骼助行机器人属于科技前沿的热点,具有巨大的应用前景。对外骨骼助行机器人变刚度驱动的国内外研究进展进行了综述,主要介绍了弹性元件的变刚度驱动、杠杆结构的变刚度驱动以及挠性的变刚度驱动,阐明了目前外骨骼助行机器人变刚度... 外骨骼助行机器人属于科技前沿的热点,具有巨大的应用前景。对外骨骼助行机器人变刚度驱动的国内外研究进展进行了综述,主要介绍了弹性元件的变刚度驱动、杠杆结构的变刚度驱动以及挠性的变刚度驱动,阐明了目前外骨骼助行机器人变刚度驱动的发展瓶颈,展望了外骨骼助行机器人变刚度驱动的未来发展方向。 展开更多
关键词 外骨骼机器人 变刚度 弹性驱动 挠性驱动
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机器人关节用挠性驱动单元研制与负载特性试验 被引量：6
5
作者 吴伟国 侯月阳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第13期16-21,共6页
柔性驱动应用范围越来越广泛,与刚性驱动相比,柔性驱动在吸振,减缓冲击,以及能量存储方面更有优势,因此设计一种机器人关节用模块化挠性驱动单元,其特点是采用钢丝绳导引,动滑轮组增力,模块化便于安装,挠性输出。提出基于黏弹性动力学... 柔性驱动应用范围越来越广泛,与刚性驱动相比,柔性驱动在吸振,减缓冲击,以及能量存储方面更有优势,因此设计一种机器人关节用模块化挠性驱动单元,其特点是采用钢丝绳导引,动滑轮组增力,模块化便于安装,挠性输出。提出基于黏弹性动力学的钢丝绳张力计算方法,该方法对于采用多级动滑轮组机构的机械系统有效,结合双足机器人步行仿真的数据进行计算,其结果用于选择挠性驱动单元中安装的张力传感器和钢丝绳。研制挠性驱动单元与加载试验装置,并搭建控制系统,通过关节编码器进行关节位置反馈,从而实现位置全闭环。加载试验与速度试验结果表明该驱动单元能够在空载情况下达到6 r/min的速度,频响为2 Hz,而在负载11.2 N·m力矩时达到5 r/min的速度,频响为1.3 Hz。 展开更多
关键词 机器人 挠性驱动单元 动力学 绳驱动 样机研制
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有挠性驱动单元的双足机器人研制与步行实验 被引量：3
6
作者 侯月阳 吴伟国 高力扬 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期26-32,共7页
为减缓机器人脚底冲击,设计、研制带有挠性驱动的10自由度仿人双足机器人,该机器人髋关节俯仰关节由FDU-II型挠性驱动单元驱动;搭建FDUBR-I型仿人双足机器人控制系统硬件和软件,组建上位机与两块运动控制卡的交换式以太网络用来实现上... 为减缓机器人脚底冲击,设计、研制带有挠性驱动的10自由度仿人双足机器人,该机器人髋关节俯仰关节由FDU-II型挠性驱动单元驱动;搭建FDUBR-I型仿人双足机器人控制系统硬件和软件,组建上位机与两块运动控制卡的交换式以太网络用来实现上位机与运动控制卡的实时通信,该控制系统包括FDU-II型挠性驱动单元的张力反馈和关节全闭环控制子系统;进行FDUBR-I型仿人双足机器人稳定步行实验,验证FDU-II型挠性驱动单元对机器人髋关节的驱动能力以及基于黏弹性动力学模型反馈的关节全闭环和张力反馈控制器的控制效果,机器人在0.1 km/h的步速下实现双足稳定步行. 展开更多
关键词 仿人双足机器人 挠性驱动单元 张力反馈 关节全闭环 双足步行实验
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机器人关节用挠性驱动单元设计与粘弹性动力学建模 被引量：2
7
作者 吴伟国 侯月阳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期16-21,共6页
设计一种钢丝绳传动、动滑轮组增力的机器人关节用模块化挠性驱动单元,其特点是轻型小巧、安装方便、双向驱动、挠性输出。基于粘弹性本构关系推导该驱动单元动力学模型,并给出算例。提出一种三维相对可变多义线建立'钢丝绳—动滑轮... 设计一种钢丝绳传动、动滑轮组增力的机器人关节用模块化挠性驱动单元,其特点是轻型小巧、安装方便、双向驱动、挠性输出。基于粘弹性本构关系推导该驱动单元动力学模型,并给出算例。提出一种三维相对可变多义线建立'钢丝绳—动滑轮'系统的方法,利用该方法在动力学仿真软件下建立驱动单元模型,并以双足步行机器人2 km/h步速下髋关节侧偏自由度正常步行一步的样本为依据进行动力学仿真。结果表明该驱动单元能有效应用于机器人,为后续试验奠定理论依据。 展开更多
关键词 机器人 挠性驱动单元 动力学 钢丝绳建模
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具有张力反馈和关节位置全闭环的挠性驱动单元性能测试
8
作者 侯月阳 吴伟国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期11-18,共8页
对于仿人机器人,关节采用挠性驱动方式可吸收振动,减缓冲击,以减小对双足步行的影响。为此,设计并研制FDU-II型挠性驱动单元,与FDU-I型挠性驱动单元相比,具有轻量化、有安全保护、锁紧器使用方便、刚度高、输出精度高等优点;分别进行FDU... 对于仿人机器人,关节采用挠性驱动方式可吸收振动,减缓冲击,以减小对双足步行的影响。为此,设计并研制FDU-II型挠性驱动单元,与FDU-I型挠性驱动单元相比,具有轻量化、有安全保护、锁紧器使用方便、刚度高、输出精度高等优点;分别进行FDU-II型挠性驱动单元的转速测试、驱动能力测试、大转角频繁往复运动测试、频响测试、机器人步行样本测试等性能测试及用于双足机器人上的步行测试试验;针对等幅值下,频率越高电动机转速越大,机械系统受电动机额定功率所限无法测出其截止频率的问题,提出一种变幅值变频率的频响测试方法,即令电动机转动频率越高时,幅值越小,保证电动机始终不超过额定功率,该方法可有效解决电动机额定功率一定情况下系统截止频率的测试问题;测试结果表明FDU-II型挠性驱动单元在负载力矩12.6 N·m时,其输出转速达到77.5o/s,且频响达到6.1 Hz,表明FDU-II比FDU-I有更高带宽及更大功率;步行试验结果表明FDU-II型挠性驱动单元有足够的驱动能力驱动双足机器人髋关节等关节,并实现稳定的双足步行。 展开更多
关键词 挠性驱动单元 绳驱动 驱动能力测试 频响测试 双足步行机器人
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一种挠性驱动机构的优化综合
9
作者 孟彩芳 杨玉琥 +1 位作者 张策 陆锡年 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1996年第2期235-240,共6页
首次对一种抗性驱动机构进行了优化综合．提出了一次、二次、三次以及高次优化综合的概念，并对该机构进行了全周期和半周期范围内的二次优化综合，建立了优化综合的数学模型，用计算机计算并输出优化结果．最后，对优化结果进行了误差... 首次对一种抗性驱动机构进行了优化综合．提出了一次、二次、三次以及高次优化综合的概念，并对该机构进行了全周期和半周期范围内的二次优化综合，建立了优化综合的数学模型，用计算机计算并输出优化结果．最后，对优化结果进行了误差比较分析． 展开更多
关键词 优化综合 运动综合 机构综合 挠性驱动机构
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挠性欠驱动航天器的姿态镇定方法 被引量：8
10
作者 赵冬 杨浩 姜斌 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2016年第5期575-581,587,共8页
针对挠性欠驱动航天器的姿态系统的镇定问题,提出了一种基于自适应观测器的容错控制方法,使得航天器的角速度和姿态收敛到有界的区域.所考虑的挠性航天器几乎是轴对称的,其中小参数ε给出了航天器关于欠驱动轴的非对称性的度量程度.首先... 针对挠性欠驱动航天器的姿态系统的镇定问题,提出了一种基于自适应观测器的容错控制方法,使得航天器的角速度和姿态收敛到有界的区域.所考虑的挠性航天器几乎是轴对称的,其中小参数ε给出了航天器关于欠驱动轴的非对称性的度量程度.首先,利用齐次系统的思想简化系统的模型,消除部分难以处理的耦合项;其次,设计自适应观测器实现对挠性非线性项的未知信息进行估计,并给出观测值与真值的范数界限;进而设计容错控制器使得系统的输出对于耦合项的估计是输入状态稳定的.最后,仿真结果验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 挠性欠驱动航天器 自适应观测器 容错控制 输入状态稳定
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