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机床导轨系统空间误差的齐次变换建模及应用 被引量:16
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作者 童恒超 杨建国 +2 位作者 刘国良 赵海涛 沈金华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1400-1403,共4页
利用齐次变换对机床导轨系统的误差进行了系统分析,建立了导轨系统空间误差的数学模型,并利用该模型分析了车床导轨系统误差所引起的加工误差.该数学模型适用面较广,在其他许多机器设备中都能应用.
关键词 机床 导轨系统 空间误差 齐次变换 数学模型
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精密离心机误差对石英加速度计误差标定精度分析 被引量:20
2
作者 王世明 任顺清 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期520-526,共7页
分析了离心机各个误差源,用齐次变换法精确地计算了产生的向心加速度,给出了向心加速度、重力加速度和哥氏加速度在加速度计坐标系下的分量,推导了被试加速度计输入加速度的精确表达式。在给出石英摆式加速度计在精密离心机上标定时的... 分析了离心机各个误差源,用齐次变换法精确地计算了产生的向心加速度,给出了向心加速度、重力加速度和哥氏加速度在加速度计坐标系下的分量,推导了被试加速度计输入加速度的精确表达式。在给出石英摆式加速度计在精密离心机上标定时的误差模型的基础上,着重讨论了误差模型系数的计算值与离心机误差之间的关系。根据仿真结果找出了某些离心机误差对加速度计误差系数标定的影响关系,为按照加速度计的标定精度来确定离心机的精度打下了理论基础。 展开更多
关键词 精密离心机 加速度计标定 齐次变换 测试方法
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基于齐次变换的群塔作业防碰撞技术研究 被引量:9
3
作者 吕广明 李洪亮 《中国工程机械学报》 2009年第1期114-117,共4页
就建筑建设规模的不断扩大,以群塔安全作业为目的,探讨了群塔作业防碰撞技术的原理及方法,建立塔机数学模型,通过齐次变换计算塔机间危险距离,实现塔机的危险预警.编写C语言计算程序作为系统核心.以高位塔机吊钩与低位塔机塔臂防碰撞为... 就建筑建设规模的不断扩大,以群塔安全作业为目的,探讨了群塔作业防碰撞技术的原理及方法,建立塔机数学模型,通过齐次变换计算塔机间危险距离,实现塔机的危险预警.编写C语言计算程序作为系统核心.以高位塔机吊钩与低位塔机塔臂防碰撞为实例,列举其安全及危险状况,解释防碰撞原理. 展开更多
关键词 群塔 防碰撞 齐次变换
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基于激光跟踪仪的机床导轨系统误差检测 被引量:9
4
作者 张振久 胡泓 刘欣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期159-164,共6页
针对机床导轨系统的误差补偿问题,提出一种基于激光跟踪仪的机床导轨误差检测方法。利用齐次坐标变换的方法建立导轨系统的误差模型,给出6项原始误差与空间误差的关系。在导轨系统的运动平台上选取不共线的3点,并利用激光跟踪仪检测出3... 针对机床导轨系统的误差补偿问题,提出一种基于激光跟踪仪的机床导轨误差检测方法。利用齐次坐标变换的方法建立导轨系统的误差模型,给出6项原始误差与空间误差的关系。在导轨系统的运动平台上选取不共线的3点,并利用激光跟踪仪检测出3点的空间坐标,然后逆用导轨系统误差模型,建立包含所有机床导轨系统原始误差的方程组,进而求得所有空间误差。实验中,分别利用误差检测方法和传统九线法检测导轨系统的偏摆误差,二者的检测结果一致性非常好,且最大差异只有0.74″,证明了该方法的有效性。相对于传统方法,基于激光跟踪仪的机床导轨误差检测方法操作简单、易于实现。 展开更多
关键词 测量 导轨系统 误差模型 齐次变换 误差检测 激光跟踪仪
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高精度六维激光测量系统误差补偿算法研究 被引量:9
5
作者 尹志生 李友如 +2 位作者 李佩玥 郭抗 李朋志 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第8期1275-1281,共7页
根据极大规模集成电路制造对光刻物镜中敏感光学元件调节机构高精度的调整要求,研究设计了一套基于双频激光干涉仪的高精度六自由度位姿检测测量系统。但由于双频激光干涉仪是一种线性增量式的测长仪器,其固有的机械安装误差及运动平台... 根据极大规模集成电路制造对光刻物镜中敏感光学元件调节机构高精度的调整要求,研究设计了一套基于双频激光干涉仪的高精度六自由度位姿检测测量系统。但由于双频激光干涉仪是一种线性增量式的测长仪器,其固有的机械安装误差及运动平台在工作过程中引入的倾斜或旋转运动都将导致测量光程的变化而产生阿贝误差与余弦误差。为此,根据系统测量原理,采用解析法基于空间齐次变换建立了系统误差补偿数学模型,并深入分析了装调误差对测量精度的影响,实现了调节机构六自由度运动的高精度测量。 展开更多
关键词 双频激光干涉仪 六自由度位姿检测 误差补偿 齐次变换
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细丝法测量三轴转台的轴线相交度 被引量:6
6
作者 任顺清 曾庆双 杨齐慧 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第15期1310-1313,共4页
将一细丝固定于三轴转台的内环轴线上 ,使外环轴、中环轴和内环轴处于不同的角位置 ,用经纬仪测量细丝上某点的水平角的变化 ,从而测试了三轴的相交度 ,通过建立坐标系 ,并用齐次变换法推导了坐标系之间的位姿关系 ,从而得出了三轴相交... 将一细丝固定于三轴转台的内环轴线上 ,使外环轴、中环轴和内环轴处于不同的角位置 ,用经纬仪测量细丝上某点的水平角的变化 ,从而测试了三轴的相交度 ,通过建立坐标系 ,并用齐次变换法推导了坐标系之间的位姿关系 ,从而得出了三轴相交度的算法。 展开更多
关键词 细丝法 测量 三轴转台 轴线相交度 齐次变换 经纬仪
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数控车床两轴联动系统空间误差建模技术 被引量:7
7
作者 童恒超 杨建国 +2 位作者 刘国良 王秀山 李永祥 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1213-1217,共5页
利用齐次变换对数控车床两轴联动系统的几何误差进行了系统分析,根据小溜板坐标系的不同建立方法分两种情况分析了整个建模过程,论述了两轴间的正交误差对空间误差的影响,建立了两轴联动系统空间误差的数学模型,并利用该数学模型计算出... 利用齐次变换对数控车床两轴联动系统的几何误差进行了系统分析,根据小溜板坐标系的不同建立方法分两种情况分析了整个建模过程,论述了两轴间的正交误差对空间误差的影响,建立了两轴联动系统空间误差的数学模型,并利用该数学模型计算出某台数控车床两轴联动系统的空间误差.该分析方法可应用到其他机器设备空间误差的建模中. 展开更多
关键词 数控车床 参考坐标系 空间误差 齐次变换
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MOTOMAN-K6机器人的逆运动学分析 被引量:5
8
作者 察可文 冯益华 《山东轻工业学院学报(自然科学版)》 CAS 1997年第2期68-75,82,共9页
本文建立了MOTOMAN-K6机器人的运动学模型,并利用齐次变换对该机器人机构的运动学方程采用符号推导方法进行了正向演算,导出了逆运动学求解公式。
关键词 机器人 运动学 齐次变换 坐标系
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五轴机床机构运动精度的可靠性分析 被引量:8
9
作者 李翠玲 王耿华 +1 位作者 杨强 孙志礼 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第1期201-202,206,共3页
五轴联动加工中心是数控机床的高端产品。运动精度是评价机构质量的重要考核指标。以往机床机构运动精度分析中,往往不考虑输入误差的随机性,造成评价结果不准确。应用齐次坐标变换,推导了一种2R3T型五轴机床的运动学方程。基于多体系... 五轴联动加工中心是数控机床的高端产品。运动精度是评价机构质量的重要考核指标。以往机床机构运动精度分析中,往往不考虑输入误差的随机性,造成评价结果不准确。应用齐次坐标变换,推导了一种2R3T型五轴机床的运动学方程。基于多体系统理论,建立了机床的误差模型。考虑输入误差的随机性,推导了机构运动精度可靠性计算模型。机床机构运动可靠性分析为提高机床加工精度和使用寿命提供了一定的理论参考意义。 展开更多
关键词 五轴联动机床 运动精度 可靠性 误差 运动学 齐次变换
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地铁圆弧形隧道等腰楔形环的拼装与设计——齐次变换方法 被引量:8
10
作者 张忠桢 骆汉宾 +1 位作者 余群舟 盛达 《隧道建设》 北大核心 2017年第10期1217-1226,共10页
为提高地铁盾构隧道施工效率和管片拼装精度,提出用等腰楔形环拼装圆弧形盾构隧道的新的理论与算法。主要结论如下:1)从理论上证明当等腰楔形环依次向相反方向旋转相同角度θ时,隧道轴线在一个平面上,隧道半径R=L/(2sinα/2·cosθ/... 为提高地铁盾构隧道施工效率和管片拼装精度,提出用等腰楔形环拼装圆弧形盾构隧道的新的理论与算法。主要结论如下:1)从理论上证明当等腰楔形环依次向相反方向旋转相同角度θ时,隧道轴线在一个平面上,隧道半径R=L/(2sinα/2·cosθ/2),其中L是环宽,α是楔形角;2)提出一种采用容许旋转角拼装楔形环的算法,确定整个盾构隧道上每个衬砌管片环的位置和方位;3)根据楔形环的方位可以确定隧道上的第几环是左转弯环,第几环是右转弯环,使封顶块的位置在隧道上部,从而确定整个盾构线路所需左、右转弯环的数量。 展开更多
关键词 地铁圆弧形隧道 管片拼装 等腰楔形环 容许旋转角 齐次变换
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焊接机器人运动学分析 被引量:7
11
作者 聂晓波 陈亚峰 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2013年第9期67-72,共6页
为了研究焊缝轨迹跟踪的方法,以实验室专用HP-6焊接机器人系统为对象,对该机器人焊接系统进行了运动学分析。通过建立机器人焊接系统坐标系,导出机器人本体运动学方程和焊丝端头工具矢量齐次变换矩阵。接着,分析了焊接系统闭环运动学,... 为了研究焊缝轨迹跟踪的方法,以实验室专用HP-6焊接机器人系统为对象,对该机器人焊接系统进行了运动学分析。通过建立机器人焊接系统坐标系,导出机器人本体运动学方程和焊丝端头工具矢量齐次变换矩阵。接着,分析了焊接系统闭环运动学,求出机器人本体运动学逆解,从而得到机器人末端空间位姿。最后,通过试验分析,给出了机器人焊接系统整体运动方程。该方程为后续的焊缝轨迹规划提供可依据的数学模型,也为开展更深层次的机器人焊接系统智能化研究提供了可靠的运动学依据。 展开更多
关键词 焊接机器人 机器人位姿 运动学分析 坐标系 齐次变换
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一种基于双目视觉的手眼标定方法 被引量:6
12
作者 沈爱华 罗印升 宋伟 《机械设计与制造工程》 2016年第5期42-46,共5页
提供了一种能同时标定摄像机与机器人手眼关系的方法,精确控制视觉机器人末端执行器做2次旋转运动和5次平移运动。建立视觉机器人末端执行机构和摄像机两个坐标系之间位置相互转换的方程,求得摄像机内参数及手眼关系,在标定的过程中取... 提供了一种能同时标定摄像机与机器人手眼关系的方法,精确控制视觉机器人末端执行器做2次旋转运动和5次平移运动。建立视觉机器人末端执行机构和摄像机两个坐标系之间位置相互转换的方程,求得摄像机内参数及手眼关系,在标定的过程中取黑白棋盘中的一个成像点,无需匹配和正交运动,方便对执行机构进行控制。模拟实验数据与真实图像数据试验表明,该手眼标定方法可行、有效。 展开更多
关键词 双目视觉 手眼标定 机器人 齐次变换
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管道机器人超声测量轮廓重建方法的研究
13
作者 陈宣烽 邹大鹏 +3 位作者 陈少伟 孙晗 吴磊 刘建群 《机床与液压》 北大核心 2024年第5期74-79,共6页
针对大型管道内生物附着物状态的高精度测量需求,提出一种利用齐次变换的轮廓重建方法,通过坐标变换使偏移轮廓的坐标校正回准确轮廓的坐标,消除运动位置偏差引起的轮廓测量误差。通过建立管道超声测量实验装置进行实验验证,得到偏移重... 针对大型管道内生物附着物状态的高精度测量需求,提出一种利用齐次变换的轮廓重建方法,通过坐标变换使偏移轮廓的坐标校正回准确轮廓的坐标,消除运动位置偏差引起的轮廓测量误差。通过建立管道超声测量实验装置进行实验验证,得到偏移重建后产生的绝对误差为9 mm、相对误差为2.36%,偏转重建后产生的绝对误差为6 mm、相对误差为1.6%,误差落在超声检测系统的厘米级分辨率之内。后续可以通过提高超声检测系统的分辨率提高轮廓检测精度。该方法可以应用于水下管道轮廓检测以及水下机器人基于轮廓的自动定心探测。 展开更多
关键词 管道检测 水下机器人 超声测距 齐次变换 轮廓重建
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基于接触区齐次变换的球头铣削力预报与分析
14
作者 蒋建华 胡腾 +2 位作者 王小虎 龚熙裕 张永胜 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期92-98,104,共8页
精准求解球头铣刀-工件接触区(Cutter-workpiece engagement,CWE)已成为研究其力学行为的关键问题。现有球头CWE的求解方法存在效率低、通用性不佳和工程适用性不强等局限性。为此,本文提出一种基于齐次变换矩阵的CWE求解方法并借此实... 精准求解球头铣刀-工件接触区(Cutter-workpiece engagement,CWE)已成为研究其力学行为的关键问题。现有球头CWE的求解方法存在效率低、通用性不佳和工程适用性不强等局限性。为此,本文提出一种基于齐次变换矩阵的CWE求解方法并借此实现球头铣削力预报和分析。首先,以铣削过程的几何特性分析为切入点,构建无倾角CWE解析方程组;然后,从多体系统理论的视角出发,通过齐次变换方法将球头铣姿态参数表征为坐标矩阵,由此推导出其在任意姿态下的解析表达式,进而将铣削过程时域离散化并对CWE内有效铣削刃及其演化过程进行分析。在此基础上,开展球头铣削力测试试验来检验该求解方法与铣削力分析的可靠性和精准性。研究结果表明,所提CWE求解方法可在较大程度上简化求解过程,且对铣削力的预报可靠、精准性高;前倾角或侧倾角的增大会减少切削刃在铣削周期中的铣削时间,并使得铣削周期内的平均铣削力降低;采用较小的前倾角时可获得较大的铣削力。 展开更多
关键词 球头铣 铣刀-工件接触区(CWE) 齐次变换 铣削力 变姿态
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力位协同控制下的机翼壁板定位及柔性调姿技术
15
作者 罗群 樊虎 《计算机测量与控制》 2024年第9期234-240,共7页
调姿过程中受力节点的错误选定会导致机翼壁板的承力能力大幅下降,因此准确定位受力节点才能降低壁板调姿偏差;为此,针对力位协同控制下的机翼壁板定位及柔性调姿技术展开研究;按照力位协同控制原则,建立机翼壁板的力位结构模型;并根据... 调姿过程中受力节点的错误选定会导致机翼壁板的承力能力大幅下降,因此准确定位受力节点才能降低壁板调姿偏差;为此,针对力位协同控制下的机翼壁板定位及柔性调姿技术展开研究;按照力位协同控制原则,建立机翼壁板的力位结构模型;并根据力学协同作用描述条件,求解机翼力位的阻抗作用效果;再通过齐次变换定位坐标的方式,推导具体的机翼壁板定位模型,实现基于力位协同控制的机翼壁板定位;分析机翼壁板的柔性等效力作用,参考调姿位移计算结果,确定位移绝对向量,定义调姿自由点所处位置,并完成柔性调姿目标模型的构建,实现力位协同控制下机翼壁板定位及柔性调姿方法的设计;实验结果表明,上述算法的应用,可将调姿受力节点与标准受力点之间的定位坐标误差控制在3 mm之内,能够解决由错误选定调姿受力节点造成的机翼壁板承力能力下降的问题,符合实际应用需求。 展开更多
关键词 力位协同控制 机翼壁板 柔性调姿 力位阻抗作用 齐次变换 等效力作用 绝对向量 自由点
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齐次变换的数学性质及其在机器人运动学分析中的应用 被引量:3
16
作者 张雪峰 徐心和 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第z1期686-691,共6页
齐次坐标与齐次变换是机器人学的重要数学工具,非常适合机器人的机构描述与运动学分析.在介绍有关定义与性质的基础上,应用代数方法归纳整理并严格证明了齐次变换相关定理,并给出部分算例,可为机器人学科的教学与科研提供有益支持.
关键词 机器人 坐标变换 齐次变换 齐次坐标
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基于拉格朗日方程的Delta机器人动力学分析 被引量:4
17
作者 孙志伟 李亚洲 武志华 《机电工程技术》 2020年第9期120-123,共4页
针对Delta机器人动力学分析问题,通过齐次变换建立机器人运动学方程,求得空间坐标与电机进给之间的关系、连杆与坐标轴之间夹角的大小。在运动学分析的基础上,通过求取系统动能、势能,进而建立拉格朗日方程。通过对拉格朗日方程求偏导,... 针对Delta机器人动力学分析问题,通过齐次变换建立机器人运动学方程,求得空间坐标与电机进给之间的关系、连杆与坐标轴之间夹角的大小。在运动学分析的基础上,通过求取系统动能、势能,进而建立拉格朗日方程。通过对拉格朗日方程求偏导,建立动力学方程,进而分析不同变量对系统力矩的影响。通过系统仿真,验证了速度因素、空间位置因素对系统力矩的影响。 展开更多
关键词 Delta机器人 动力学分析 拉格朗日方程 齐次变换
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双臂液压钻车的逆运动学求解 被引量:4
18
作者 张付祥 史文军 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第8期147-149,共3页
在我国统配煤矿和新井建设中,每年有大量的岩石巷道开拓与掘进工作,掘进装备的自动化程度已成为制约煤矿提高生产能力的主要因素。为了提高液压钻车的自动化水平,实现双臂液压钻车自动化打孔,通过对其进行运动学分析,基于D-H法建立了双... 在我国统配煤矿和新井建设中,每年有大量的岩石巷道开拓与掘进工作,掘进装备的自动化程度已成为制约煤矿提高生产能力的主要因素。为了提高液压钻车的自动化水平,实现双臂液压钻车自动化打孔,通过对其进行运动学分析,基于D-H法建立了双臂液压钻车运动学方程,采用分离变量法并用符号替代矩阵元素推导出了运动学方程逆解的表达式。最后在Matlab环境下,通过88孔打孔方案对其正解反解的一致性进行验证,结果表明了该逆解解法的正确性。 展开更多
关键词 双臂液压钻车 自动化打孔 齐次变换 运动学分析 逆运动学
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火星车多光谱相机桅杆精确指向控制方法
19
作者 卢皓 张辉 +4 位作者 张朕 于天一 崔晓峰 胡晓东 费立刚 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第1期66-71,共6页
为解决火星车桅杆搭载小视场多光谱相机对特定目标精确指向的问题,设计了火星车桅杆精确指向方法,对火星车桅杆机构运动学过程进行了建模,设计了桅杆控制参数迭代求解方法以及火星车对目标探测工作流程,对提出的控制方法进行了误差分析... 为解决火星车桅杆搭载小视场多光谱相机对特定目标精确指向的问题,设计了火星车桅杆精确指向方法,对火星车桅杆机构运动学过程进行了建模,设计了桅杆控制参数迭代求解方法以及火星车对目标探测工作流程,对提出的控制方法进行了误差分析。经过中国首次火星探测任务实践证明,设计的方法可满足多光谱相机精确指向的要求。 展开更多
关键词 “祝融号”火星车 桅杆控制 精确指向 齐次变换 多光谱相机探测
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柔性机器人操作臂的动力学建模
20
作者 陆金伟 除卫良 达庆利 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1997年第6期12-18,共7页
对于有两个柔性杆的操作臂,用基于空间齐次变换和有限元的方法,推演出拉氏动力学闭式显方程.在推演中,提出一些技巧以改变某些表达式的形式,进而将操作臂的动能表示成类似于刚性臂的动能形式,这样使后续推演可借用关于刚性臂的推... 对于有两个柔性杆的操作臂,用基于空间齐次变换和有限元的方法,推演出拉氏动力学闭式显方程.在推演中,提出一些技巧以改变某些表达式的形式,进而将操作臂的动能表示成类似于刚性臂的动能形式,这样使后续推演可借用关于刚性臂的推演技巧和结果.最后以两均质刚杆操作臂为例,说明了所推得的方程的使用与正确性. 展开更多
关键词 柔性操作臂 动力学建模 齐次变换 柔性机器人
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