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微型钢丝绳传动绳槽匹配及设计方法研究 被引量:13
1
作者 罗护 沈军 盛德军 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期329-332,共4页
微型绳传动是一种新型的精密传动方式,它以简单的形式替代以往复杂的机构,实现高精度,高刚性,低成本的传动,并形成了一整套传动体系。然而其传动特性并没得到普遍认识,其设计理论并不完善。笔者以一种新颖的钢丝绳传动为研究背景,分析... 微型绳传动是一种新型的精密传动方式,它以简单的形式替代以往复杂的机构,实现高精度,高刚性,低成本的传动,并形成了一整套传动体系。然而其传动特性并没得到普遍认识,其设计理论并不完善。笔者以一种新颖的钢丝绳传动为研究背景,分析了绳传动轴向运动特性,给出了实现正常传动时应满足的绳槽匹配条件,推导了绳传动中钢丝绳偏斜角表达式,并以此作为绳传动的设计准则,通过对实际绳传动系统设计验证了笔者提出设计方法的可行性。 展开更多
关键词 钢丝绳传动 绳槽匹配 设计准则
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新型钢丝绳精密传动的设计研究 被引量:11
2
作者 朱有为 罗护 金忠庆 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第6期6-8,共3页
主要介绍了钢丝绳摩擦传动的原理和传动形式以及在国外的一些应用情况,并讨论了在实现精密传动中所必须考虑的若干问题。钢丝绳传动的简洁、轻质、高效和高精度的特点适合于各种移动载体的天线,光电传感器稳定与跟踪指向机构,具有广泛... 主要介绍了钢丝绳摩擦传动的原理和传动形式以及在国外的一些应用情况,并讨论了在实现精密传动中所必须考虑的若干问题。钢丝绳传动的简洁、轻质、高效和高精度的特点适合于各种移动载体的天线,光电传感器稳定与跟踪指向机构,具有广泛应用前景。 展开更多
关键词 钢丝绳摩擦传动 传动方式 设计特点
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基于ADAMS/Cable模块的柔索驱动仿真研究 被引量:11
3
作者 韩莉莉 许军辉 +1 位作者 宁祎 朱邦河 《中原工学院学报》 CAS 2014年第6期1-5,共5页
传统的柔索建模方法过程复杂,仿真时间长,不易实现缠绕,不能完全反映柔索的实际物理状态。针对这种现状,利用ADAMS/Cable模块,建立了柔索驱动并联机构的动力学模型,并对该机构进行了动力学仿真研究。与传统的柔索建模方法相比,用ADAMS/C... 传统的柔索建模方法过程复杂,仿真时间长,不易实现缠绕,不能完全反映柔索的实际物理状态。针对这种现状,利用ADAMS/Cable模块,建立了柔索驱动并联机构的动力学模型,并对该机构进行了动力学仿真研究。与传统的柔索建模方法相比,用ADAMS/Cable建模过程简洁,柔索模型更接近实际情况,仿真速度更快。 展开更多
关键词 柔索驱动 ADAMS仿真 并联机构
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多绳精密传动的传动精度实验研究 被引量:4
4
作者 谢宏伟 陶忠 +1 位作者 侯军占 张卫国 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期728-734,共7页
为了确定钢丝绳精密传动中预紧力、负载、绳组数、转速对传动精度的影响,搭建了实验测试平台,测量了不同组钢丝绳传动时的传动误差。结果表明:传动误差主要由传动空回和滑移误差组成,绳组数一定时,增大预紧力降低了传动空回,但增大了滑... 为了确定钢丝绳精密传动中预紧力、负载、绳组数、转速对传动精度的影响,搭建了实验测试平台,测量了不同组钢丝绳传动时的传动误差。结果表明:传动误差主要由传动空回和滑移误差组成,绳组数一定时,增大预紧力降低了传动空回,但增大了滑移误差,总的传动误差呈增大趋势;增大负载使传动空回和滑移误差同时增大,总的传动误差明显增大;随着钢丝绳组数的增加,传动空回略有降低,滑移误差显著降低,总的传动误差降低;轮的转速对传动误差无影响。因此,在一定负载条件下,增加钢丝绳组数、降低预紧力是提高传动精度的有效途径,这些结果可为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 机械学 钢丝绳传动 传动精度 预紧力 负载
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基于动力学模型的手术器械夹持力估计研究
5
作者 刘芬 刘佳豪 +1 位作者 贠今天 桑宏强 《机械传动》 北大核心 2024年第4期44-50,共7页
手术器械夹持力估计问题一直是微创手术机器人手术器械研究的重点。在微创手术过程中,夹持力过大会造成组织损伤,夹持力过小会使缝合针等脱落,引发危险。因此,研究如何估计手术器械夹持力是非常有必要的。根据手术器械的结构特点,提出... 手术器械夹持力估计问题一直是微创手术机器人手术器械研究的重点。在微创手术过程中,夹持力过大会造成组织损伤,夹持力过小会使缝合针等脱落,引发危险。因此,研究如何估计手术器械夹持力是非常有必要的。根据手术器械的结构特点,提出了一种基于动力学模型的夹持力估计方法。建立的模型考虑了手术器械动力学模型、丝传动系统力和位移传递特性和直流电动机特性,得到了手术器械电动机电流和夹持力之间的关系;通过Matlab对夹持力模型进行仿真验证,得到了手术器械末端执行器随电动机电流变化的夹持力变化曲线。仿真结果表明,基于动力学模型的手术器械夹持力估计模型与实际情况相符,为后续的手术器械夹持力安全保障研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 手术器械 动力学模型 丝传动 夹持力
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钢丝绳传动航空光电稳定平台设计 被引量:2
6
作者 石磊 许永森 +2 位作者 田大鹏 王福超 王中石 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1245-1253,共9页
针对某高光谱相机选择系留气球作为飞行平台的使用要求,设计了一台钢丝绳传动两轴稳定平台,对系留气球在方位和俯仰方向的姿态变化进行角度补偿。稳定平台的方位和俯仰传动机构均采用钢丝绳传动,方位轴和俯仰轴的连续驱动力矩分别为93.6... 针对某高光谱相机选择系留气球作为飞行平台的使用要求,设计了一台钢丝绳传动两轴稳定平台,对系留气球在方位和俯仰方向的姿态变化进行角度补偿。稳定平台的方位和俯仰传动机构均采用钢丝绳传动,方位轴和俯仰轴的连续驱动力矩分别为93.6 N·m和117 N·m,两轴的最高转速分别为25(°)/s和20(°)/s。对稳定平台进行了实验室测试,测试结果表明:稳定平台的传动精度为5μrad,传动误差不大于0.7%,方位轴和俯仰轴的开环控制伺服带宽分别为15 Hz和35 Hz,正弦跟踪精度均方根误差值分别为0.0045和0.0043。然后进行了外场飞行试验,稳定平台安装在系留气球底部,俯仰框架上安装35 kg的高光谱相机进行空中对地观测,飞行试验中获取稳定平台陀螺稳定数据,得到方位轴和俯仰轴的稳定精度分别为38.83μrad(RMS)和37.26μrad,满足高光谱相机稳定成像的指标要求。 展开更多
关键词 航空成像 高光谱相机 稳定平台 钢丝绳传动 稳定精度 系留气球
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自适应起落架多传感器协同控制系统 被引量:1
7
作者 金映丽 刘雨时 +1 位作者 闫明 王鹏 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期666-671,共6页
针对现阶段直升机滑撬式及三点式起落架在复杂地形或动态非线性运动平台降落性能较差的问题,提出了一种基于STM32的X型腿式布局线缆驱动自适应起落架。结合自适应起落架结构特点及控制硬件搭建多维感知协同控制系统,以姿态控制为例对算... 针对现阶段直升机滑撬式及三点式起落架在复杂地形或动态非线性运动平台降落性能较差的问题,提出了一种基于STM32的X型腿式布局线缆驱动自适应起落架。结合自适应起落架结构特点及控制硬件搭建多维感知协同控制系统,以姿态控制为例对算法进行说明并在仿真环境中进行可行性验证。实验结果表明,自适应起落架及协同控制系统能够实现在多种工况斜坡及崎岖路面的平稳安全降落。 展开更多
关键词 自适应起落架 X型腿式 线缆驱动 动态非线性 多维感知 协同控制 姿态控制 STM32模块
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一种新型导引头的结构及动力学分析 被引量:1
8
作者 盛德军 范大鹏 罗护 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第11期193-194,共2页
介绍了一种绳传动弧形结构导引头,分析了其结构特点和工作原理,并通过拉格朗日方程建立导引头的动力学模型。动力学分析表明导引头平台是一个双输入双输出非线性时变耦合系统,其既包括了动力耦合,又包括了运动耦合。分析结果为导引头解... 介绍了一种绳传动弧形结构导引头,分析了其结构特点和工作原理,并通过拉格朗日方程建立导引头的动力学模型。动力学分析表明导引头平台是一个双输入双输出非线性时变耦合系统,其既包括了动力耦合,又包括了运动耦合。分析结果为导引头解耦控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 导引头 绳传动 结构分析 动力学分析
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精密绳传动空回特性分析与验证 被引量:6
9
作者 张连超 鲁亚飞 +1 位作者 范大鹏 黑沫 《航空兵器》 2014年第1期14-20,共7页
精密绳传动作为一种新型传动形式,已经发展成为齿轮传动、链传动、带传动等传动方式的替代形式,具有高刚度、高效率、轻量化、无摩擦、低空回以及无需润滑等明显优势,在光电跟踪等系统广泛应用。研究了从理论上分析精密绳传动空回特性... 精密绳传动作为一种新型传动形式,已经发展成为齿轮传动、链传动、带传动等传动方式的替代形式,具有高刚度、高效率、轻量化、无摩擦、低空回以及无需润滑等明显优势,在光电跟踪等系统广泛应用。研究了从理论上分析精密绳传动空回特性的方法,为设计者在设计初期预估系统最终精度特性提供理论依据。计算了精密绳传动系统中滑移段和无滑移段的绳变形公式,推导了传动空回公式,参数化分析了传动空回与系统主要设计参数包括预紧力、摩擦系数、包角以及负载力等之间的关系,并通过构建实验系统分析了预紧力对传动空回的影响,测试结果验证了理论分析方法的正确性。 展开更多
关键词 精密绳传动 传动空回 预紧力 光电跟踪
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单电机线驱动多指柔性外骨骼机械手设计 被引量:1
10
作者 高孟扬 王钰 +1 位作者 刘环宇 陈明祥 《青岛大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期79-84,共6页
为使外骨骼机械手的作用更加柔顺、灵活、轻量和低成本,设计了一款基于柔索传递驱动的外骨骼手,整手有10条驱动线,只采用了1台伺服电机做动力源(单驱),通过传动结构和电磁线圈的通断产生的止停作用,使单一动力源的运动输出能合理分配给... 为使外骨骼机械手的作用更加柔顺、灵活、轻量和低成本,设计了一款基于柔索传递驱动的外骨骼手,整手有10条驱动线,只采用了1台伺服电机做动力源(单驱),通过传动结构和电磁线圈的通断产生的止停作用,使单一动力源的运动输出能合理分配给5根手指的驱动线,并实时控制每根手指上的两条驱动线,生成符合要求的行程运动,缩减了外骨骼手动力装置的体积和重量,降低了生产成本。 展开更多
关键词 外骨骼手 线驱动 单驱多指 单指多驱 电磁铁止动
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基于力传递模型的连续体机器人驱动误差补偿研究 被引量:4
11
作者 齐飞 张恒 +2 位作者 裴海珊 陈柏 吴洪涛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期402-411,共10页
针对绳索传动系统中的非线性摩擦、驱动线伸长及关节间耦合效应导致的连续体机器人控制精度较低的问题,提出了一种考虑非线性摩擦的连续体机器人误差补偿方法。基于虚功原理构建包含关节间耦合作用的连续体机器人静力学模型,分析不同预... 针对绳索传动系统中的非线性摩擦、驱动线伸长及关节间耦合效应导致的连续体机器人控制精度较低的问题,提出了一种考虑非线性摩擦的连续体机器人误差补偿方法。基于虚功原理构建包含关节间耦合作用的连续体机器人静力学模型,分析不同预紧力、不同包角等参数对绳-轮传动系统力传递效率的影响规律,并基于改进的Capstan方程建立包含绳索弯曲刚度及非线性摩擦的力传递模型,提出一种基于力传递模型的驱动误差补偿方法,通过运动实验对所建模型及控制方法进行验证。结果表明,补偿前后连续体机器人运动控制精度得到明显提高,平均位置误差由补偿前5.94 mm降低至补偿后3.15 mm,补偿率达46.97%。 展开更多
关键词 连续体机器人 静力学 绳索传动 驱动补偿 运动耦合
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精密柔索传动技术研究现状及分析 被引量:5
12
作者 范大鹏 谢馨 +2 位作者 祁超 范世珣 张连超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1078-1097,共20页
精密柔索传动是一种通过主、从动轮之间有适当预紧的传动介质来实现的挠性摩擦传动方式,具有布局灵活、高精度、轻量化等特点,在多种灵巧性精密机电装置和伺服机构中得到了广泛的应用。本文归纳了柔索传动技术在精密指向机构、人机交互... 精密柔索传动是一种通过主、从动轮之间有适当预紧的传动介质来实现的挠性摩擦传动方式,具有布局灵活、高精度、轻量化等特点,在多种灵巧性精密机电装置和伺服机构中得到了广泛的应用。本文归纳了柔索传动技术在精密指向机构、人机交互机器人、跑步机器人、灵巧手和微创手术末端器械等方面的应用进展;总结了亟待解决的基础理论和应用研究相关问题,主要包括传动机理研究、伺服系统的应用研究、针对典型应用需求的工程设计方法研究等;最后,对进一步发展精密柔索传动理论分析与工程设计技术提出了建议。 展开更多
关键词 精密柔索传动 应用进展 传动机理 应用技术 工程设计方法
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精密柔索传动张力的分析与测量 被引量:4
13
作者 谢馨 祁超 +1 位作者 江献良 范大鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2423-2429,共7页
精密柔索传动是一种通过主、从动轮之间有适当预紧的传动介质实现的摩擦挠性传动方式,具有轻质、高效、简洁等特点,在轻量化光电侦察吊舱等系统中得到了广泛的应用。张力是精密柔索传动系统的一项关键设计参数,可以有效调控传动特性。但... 精密柔索传动是一种通过主、从动轮之间有适当预紧的传动介质实现的摩擦挠性传动方式,具有轻质、高效、简洁等特点,在轻量化光电侦察吊舱等系统中得到了广泛的应用。张力是精密柔索传动系统的一项关键设计参数,可以有效调控传动特性。但是,由于空间结构尺寸所限,现有的张力测量方法难以进行精确测量。本文提出了一种改进型三点弯曲张力测量方法。建立了张力对传动特性的灵敏度关系,推导了基于抗弯刚度的张力测量修正模型。为了验证修正模型的有效性,将精密柔索传动单元下两种不同规格的传动柔索应用在三种不同跨距下,进行张力测试。实验结果表明,修正模型下的张力偏差均值大幅度减小,张力偏差能够缩小到5 N以内,满足柔索传动系统的张力测量精度要求。 展开更多
关键词 精密柔索传动 传动特性 测量方法 抗弯刚度
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柔索驱动并联机构工作空间算法与布局优化 被引量:4
14
作者 张立勋 宋达 +1 位作者 李来禄 薛峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2017-2024,共8页
为了研究不同的工作空间对机构性能评价的准确性和柔索布局对工作空间的影响,本文给出了完全约束和冗余约束柔索并联机构的力螺旋可行工作空间判断条件,即需要同时具备结构矩阵满秩、结构矩阵零空间元素大于0和柔索拉力具有根据实际情... 为了研究不同的工作空间对机构性能评价的准确性和柔索布局对工作空间的影响,本文给出了完全约束和冗余约束柔索并联机构的力螺旋可行工作空间判断条件,即需要同时具备结构矩阵满秩、结构矩阵零空间元素大于0和柔索拉力具有根据实际情况确定的最大最小值限制;推导了力螺旋可行工作空间算法,并且采用8柔索6自由度并联机构进行验证;提出了8柔索并联机构布局方案并进行了工作空间仿真分析,确定新的布局方案对提高柔索并联机构工作空间的有效性。采用提出的算法对新布局方案的柔索与末端执行器铰接点位置进行优化,确定了最佳铰接点位置。结果表明:力螺旋可行工作空间相比于力螺旋封闭工作空间对机构性能评价更准确;布局方案比典型布局方案的力螺旋可行工作空间点数提升约19%。 展开更多
关键词 柔索驱动 并联机构 力螺旋可行工作空间 布局优化 空间算法 结构矩阵 完全约束 冗余约束
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基于LVDS环网总线的高可靠性技术研究 被引量:2
15
作者 郑文强 苏淑靖 +1 位作者 雷建胜 张海丽 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第1期266-268,共3页
针对高速远程数据通信的可靠性问题,提出了一种基于低压差分信号技术(LVDS,Low Voltage Differential Signaling)的高可靠性数据传输系统的研究方案。该系统主要从硬件电路和软件算法两个方面进行改进,在硬件上,对LVDS线缆电路进行了完... 针对高速远程数据通信的可靠性问题,提出了一种基于低压差分信号技术(LVDS,Low Voltage Differential Signaling)的高可靠性数据传输系统的研究方案。该系统主要从硬件电路和软件算法两个方面进行改进,在硬件上,对LVDS线缆电路进行了完善,使数据位信号在介质上传输损耗减小,再通过冗余技术使错误率减小到很低;在软件上,用差错控制编码对发送的数据进行检错和纠错。系统实现了以600Mbps的传输速率在25m长的双绞线上进行数据传输而无丢数、错数等现象。经过大量的数据传输试验,证明该系统使数据传输的可靠性大大的提高,具有良好的应用价值。 展开更多
关键词 LVDS 高可靠性 线缆驱动均衡 冗余技术 差错控制
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精密柔索传动天线座结构设计 被引量:1
16
作者 李熙 马立波 《电子机械工程》 2023年第5期19-22,共4页
通信技术向高频段、窄波束方向发展,对天线的指向精度提出了更高的要求。传动回差对天线的指向精度具有重要影响,为满足未来通讯技术的发展需求,文中研制了具有低空回特性的精密柔索传动天线座。基于柔索摩擦的欧拉公式推出了钢丝绳预... 通信技术向高频段、窄波束方向发展,对天线的指向精度提出了更高的要求。传动回差对天线的指向精度具有重要影响,为满足未来通讯技术的发展需求,文中研制了具有低空回特性的精密柔索传动天线座。基于柔索摩擦的欧拉公式推出了钢丝绳预紧力和天线座负载的关系,进而根据天线座负载力矩计算出钢丝绳的结构参数和预紧用碟形弹簧的结构参数。结构布局选用传统的俯仰–方位型座架,方位位于俯仰上方。张紧装置采用碟形弹簧从钢丝绳的端部进行预紧,可对多股存在长度误差的钢丝绳同时实现预紧。对原理样机的回差检测结果显示,该天线座具有明显的低空回特性,因此精密柔索传动在提升天线指向精度方面具有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 精密柔索传动 天线座 传动回差 张紧装置
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柔索驱动并联机构随动平台运动学分析 被引量:2
17
作者 王震 于正林 朱振涛 《长春工业大学学报》 CAS 2019年第4期355-360,共6页
建立了柔索驱动并联机构追踪随动平台结构模型,对柔索驱动并联机构进行逆解、正解分析,建立运动学模型。最后对运动学模型进行仿真,验证运动学分析的准确性。
关键词 柔索驱动 并联机构 运动学模型 仿真
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基于BP神经网络的钢丝绳精密传动误差预测 被引量:2
18
作者 谢宏伟 陶忠 +3 位作者 周晓光 侯军占 张卫国 王宏浩 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第9期130-134,共5页
针对不同绳组数的钢丝绳精密传动方式,研究了基于神经网络的传动误差预测方法。以预紧力、负载、转角为输入,传动误差为输出,建立了双隐含层BP神经网络模型。在不同绳组数的传动条件下,测试了不同预紧力、负载和转角下的传动误差。将传... 针对不同绳组数的钢丝绳精密传动方式,研究了基于神经网络的传动误差预测方法。以预紧力、负载、转角为输入,传动误差为输出,建立了双隐含层BP神经网络模型。在不同绳组数的传动条件下,测试了不同预紧力、负载和转角下的传动误差。将传动误差测试结果分为训练组和预测组,对网络进行训练和检验。测试结果显示,从动轮在0°~180°范围内转动时,传动误差随转角的增大而增大,最大值为5.6 mrad,随绳组数的增加而降低。在该转角范围内,模型预测误差小于0.294 mrad。表明采用双隐含层BP神经网络模型对传动误差进行预测是有效的。 展开更多
关键词 钢丝绳传动 传动误差预测 BP 神经网络 预紧力 负载
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多节连续体机械臂的预紧机构装置设计 被引量:1
19
作者 郭新兰 姚利娜 《中国工程机械学报》 北大核心 2022年第1期51-56,共6页
针对柔索驱动机械臂容易发生绳索松弛从而影响动作准确性和有效载荷能力的问题,设计了一种新型的连续体机械臂混合式预紧机构,并提出了对应的预紧力控制策略。首先,研究了多节柔索驱动超冗余连续机械臂的3个主要组成部分——连续体部件... 针对柔索驱动机械臂容易发生绳索松弛从而影响动作准确性和有效载荷能力的问题,设计了一种新型的连续体机械臂混合式预紧机构,并提出了对应的预紧力控制策略。首先,研究了多节柔索驱动超冗余连续机械臂的3个主要组成部分——连续体部件、预紧部件和致动部件,并给出了采用线性电位器的混合式预紧机构具体硬件设计;其次,根据电机和绳索分布,提出了相匹配的混合式预紧力控制策略,包括了2种方式——被动补偿和主动补偿,并对主动补偿的电机角度计算公式进行了推导;最后,通过有效载荷和载荷可操作性试验,对所提预紧机构和控制策略的有效性进行了验证。研究结果表明:有预紧机构机械臂的有效载荷能力增加了20 g,最大高度增加了约200 mm,避免了绳索松弛现象,从而提高了末端位置控制的精度,同时,机械臂的载荷可操作性明显提升。 展开更多
关键词 连续体机械臂 柔索驱动 预紧机构 机械臂控制 有效载荷
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FAST索驱动高速轴传动链故障保护方案 被引量:1
20
作者 韩进城 徐宏伟 +1 位作者 刘雪霞 潘高峰 《机械工程师》 2014年第2期49-51,共3页
基于能量守恒原理对FAST索驱动的高速轴传动链故障后的变力六索系统进行分析,计算所需的制动摩擦力,为安全制动器提供了选型依据,最后提出高速轴传动链故障后的入舱方案,为解决工程实际问题提供了参考。
关键词 FAST 索驱动 悬链线理论 抛物线理论 制动器
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