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基于自然正交补的冗余驱动并联机构动力学建模 被引量：5
1
作者 王耀军 张海峰 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第10期1440-1447,共8页
为了解决并联机构引入冗余驱动造成驱动力求解不唯一,可能引起内力对抗的问题,对冗余驱动并联机构的动力学建模和驱动力优化进行了研究。首先,以3RRR冗余驱动并联机构为例,基于闭环矢量法确定了机构的位移、速度关系;然后,为克服牛顿-... 为了解决并联机构引入冗余驱动造成驱动力求解不唯一,可能引起内力对抗的问题,对冗余驱动并联机构的动力学建模和驱动力优化进行了研究。首先,以3RRR冗余驱动并联机构为例,基于闭环矢量法确定了机构的位移、速度关系;然后,为克服牛顿-欧拉法方程多、计算量大,以及欧拉-拉格朗日法计算量大、实时性差的问题,基于螺旋理论,提出了应用自然正交补方法建立机构的动力学模型,推导了机构的逆动力学方程;最后,采用无穷大范数法,以最小化最大驱动力为目标优化驱动力,并通过圆轨迹跟踪对其进行了仿真。研究结果表明:应用自然正交补方法建立冗余驱动并联机构的模型,采用最小化最大驱动力优化,将最大驱动器功率由1.5 Nm降低到1.2 Nm,驱动器功率降低了20%;该方法具有形式简洁、系统高效、中间变量少的优点,对冗余驱动机构的建模和后续控制律开发具有较大的参考价值。 展开更多
关键词 机构学理论 机构动力学方程 冗余驱动 自然正交补方法 驱动力优化
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基于ADAMS的冗余驱动并联机器人动力学仿真研究 被引量：13
2
作者 惠记庄 魏芳胜 +1 位作者 高凯 丁香 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期362-365,共4页
为使机器人具有良好的结构性能和工作性能,其结构系统必须具有良好的动力学特性.针对动力学特性问题,以ADAMS仿真软件为平台建立了简化的二自由度冗余驱动并联机器人模型,求出了运动学逆解,采用冗余驱动力控制电机的方法,完成了动力学仿... 为使机器人具有良好的结构性能和工作性能,其结构系统必须具有良好的动力学特性.针对动力学特性问题,以ADAMS仿真软件为平台建立了简化的二自由度冗余驱动并联机器人模型,求出了运动学逆解,采用冗余驱动力控制电机的方法,完成了动力学仿真.结果表明该方法能减小驱动力变化范围和降低驱动力峰值,优化电机驱动力,提高并联机器人的驱动性能.研究所得的方法和结论具有较强的通用性,对相关冗余驱动并联机器人的动力学研究具有普遍的应用意义,同时为并联机器人的调试与控制提供了理论依据. 展开更多
关键词 冗余驱动并联机器人 ADAMS 驱动力优化 动力学仿真
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基于免疫遗传算法的冗余并联机构多目标优化 被引量：6
3
作者 代小林 王鹏 宫大为 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2033-2039,共7页
针对电动并联机构驱动能力不足的问题,提出用3条冗余支腿来平衡负载的结构。同时,考虑到实际工况下,速度、驱动力和功率峰值过高给机构带来的负面影响,使用免疫遗传算法对该并联机构的结构参数进行多目标优化。仿真结果表明:与典型的六... 针对电动并联机构驱动能力不足的问题,提出用3条冗余支腿来平衡负载的结构。同时,考虑到实际工况下,速度、驱动力和功率峰值过高给机构带来的负面影响,使用免疫遗传算法对该并联机构的结构参数进行多目标优化。仿真结果表明:与典型的六自由度并联机构相比,优化后电动支腿的速度峰值下降13. 83%,驱动力峰值下降24. 50%,功率峰值下降45. 68%。该冗余结构及优化方案,能够有效提高电动并联机构的驱动能力,适用于重载运动模拟试验台。 展开更多
关键词 并联机器人 冗余支撑 功率优化 速度优化 驱动力优化 免疫遗传算法 多目标优化
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绳驱动并联清洗机器人绳索张力优化 被引量：6
4
作者 李建 陈羿宗 +3 位作者 王生海 韩广冬 罗伟荣 孙玉清 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第35期15667-15674,共8页
将绳驱动并联机器人应用至外墙清洗领域,并对清洗机器人的动力学建模及张力优化进行深入研究。首先,确定机器人的构型为完全约束绳驱动并联机器人,并建立了考虑绳索弹性的动力学模型;其次,针对该类型绳驱动并联机器人绳张力解不唯一问题... 将绳驱动并联机器人应用至外墙清洗领域,并对清洗机器人的动力学建模及张力优化进行深入研究。首先,确定机器人的构型为完全约束绳驱动并联机器人,并建立了考虑绳索弹性的动力学模型;其次,针对该类型绳驱动并联机器人绳张力解不唯一问题,提出将相关力改进的最小方差作为优化目标对绳索张力进行优化。最后,通过Simulink-Adams进行联合仿真验证。结果表明,优化后的绳索张力光滑连续变化。系统开环的情况下,圆形轨迹最大误差均值为0.071 m,终点误差均值为5.15 mm;直线轨迹最大误差均值为9.25 mm,终点误差均值为3.5 mm。解决了完全约束绳驱动并联机器人绳索张力不唯一、不连续问题,并为控制策略研究提供理论依据。 展开更多
关键词 绳驱动并联机器人 清洗机器人 驱动力优化 连续性
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系统观念视域下思想政治教育高质量发展的动力优化 被引量：2
5
作者 王燕 《上海理工大学学报（社会科学版）》 2024年第2期165-171,共7页
新时代新征程要推进思想政治教育高质量发展,持久有效的动力至关重要。运用系统观念对思想政治教育高质量发展的动力结构进行科学审视,找准思想政治教育发展与国家战略、个人需求、自身变革的矛盾切入点。通过对动力主体、动力目标、动... 新时代新征程要推进思想政治教育高质量发展,持久有效的动力至关重要。运用系统观念对思想政治教育高质量发展的动力结构进行科学审视,找准思想政治教育发展与国家战略、个人需求、自身变革的矛盾切入点。通过对动力主体、动力目标、动力传输、动力评估进行科学系统整体分析,厘清推动思想政治教育高质量发展的动力运行机理。从内生、外源、共生三重维度,激活内源生产力、增强外驱牵引力、整合协同推动力,化“压力”“阻力”为强劲“动力”,实现思想政治教育高质量发展系统动力的整体涌现。 展开更多
关键词 系统观念 高质量发展 动力优化
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二自由度冗余驱动并联机器人的动力学研究 被引量：2
6
作者 宋婷 宋拓 张小力 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期93-98,共6页
针对并联机器人系统动力学分析建模的复杂性,采取拉格朗日—达朗伯法对二自由度冗余驱动机器人进行动力学分析建模,不仅可以直接求得逆动力学方程,而且与单独采用拉格朗日法所建立的动力学模型相比具有一致性,并提出了二自由度冗余驱动... 针对并联机器人系统动力学分析建模的复杂性,采取拉格朗日—达朗伯法对二自由度冗余驱动机器人进行动力学分析建模,不仅可以直接求得逆动力学方程,而且与单独采用拉格朗日法所建立的动力学模型相比具有一致性,并提出了二自由度冗余驱动并联机器人的驱动力优化方法,解决了驱动力分配问题,为改善并联机器人动力学性能提供了理论依据。 展开更多
关键词 冗余驱动 并联机器人 动力学建模 驱动力优化
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新型直驱四轴数控机床电机驱动力优化研究 被引量：1
7
作者 陈静 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1007-1012,共6页
基于模块化设计技术,研究了一种完全由直线电机驱动的新型四轴联动数控机床,并介绍了其基本结构型式。以该机床并联主轴模块为研究对象,基于虚功原理,并结合其运动学特性,建立了该主轴机构的刚体动力学模型。以此,提出了机床配重质量配... 基于模块化设计技术,研究了一种完全由直线电机驱动的新型四轴联动数控机床,并介绍了其基本结构型式。以该机床并联主轴模块为研究对象,基于虚功原理,并结合其运动学特性,建立了该主轴机构的刚体动力学模型。以此,提出了机床配重质量配比优化方法,对单边并联双直线电机驱动力进行了优化。结果表明:在相同运动规划条件下,该方法可显著降低电机负载功率,有效提升数控机床的动态性能。 展开更多
关键词 并联主轴机构 直线电机 虚功原理 驱动力优化
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冗余并联机床驱动力优化解析 被引量：14
8
作者 邵华 关立文 +1 位作者 王立平 吴军 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1325-1329,共5页
驱动冗余可有效消除并联机构在作业空间中的奇异位形,但其导致驱动力分配不唯一。该文针对一台4自由度的冗余并联机床进行了驱动力解析。在运动学分析基础上,得到各支链的偏速度矩阵及偏角速度矩阵,解算各支链的合力/力矩,利用虚功原理... 驱动冗余可有效消除并联机构在作业空间中的奇异位形,但其导致驱动力分配不唯一。该文针对一台4自由度的冗余并联机床进行了驱动力解析。在运动学分析基础上,得到各支链的偏速度矩阵及偏角速度矩阵,解算各支链的合力/力矩,利用虚功原理建立了该机构的逆动力学方程,并将其变换为线性格式,然后针对驱动冗余的特点,对驱动力分别进行了力优化及能耗优化,其中,力优化计算简单,而能耗优化可降低最大驱动力。该模型适用于冗余并联机构的动力学参数辨识以及动力学控制。 展开更多
关键词 驱动冗余 并联机构 驱动力优化 动力学分析
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