检索结果-内蒙古大学图书馆

航天返回与遥感 2018年第5期39卷 113-122页

作者：谭启蒙贾馨陈磊张运蔡铮空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京空间机电研究所北京100094

空间机械臂可见光测量相机参数标定是制约空间合作目标三维位姿测量精度的关键技术和重要前提,它直观表征了视觉标记三维坐标与对应的二维图像坐标之间正确的映射函数。针对现有相机内外参标定方法操作步骤繁琐、积累误差大、标定精度... 详细信息

空间机械臂可见光测量相机参数标定是制约空间合作目标三维位姿测量精度的关键技术和重要前提,它直观表征了视觉标记三维坐标与对应的二维图像坐标之间正确的映射函数。针对现有相机内外参标定方法操作步骤繁琐、积累误差大、标定精度低等工程问题,文章提出一种空间机械臂可见光测量相机内外参标定方法,引入高精度二维棋盘格标定靶与基准镜共同作为转换中介,且在相机有效观测视场内随意移动标定靶,分布式解算相机内参和外参。试验表明,相机内参离散度均不超过±0.3像元,角点重投影误差均不超过±0.5像元;外参六自由度分量标准差均不超过(0.6mm,0.05°)。上述标定方法具有较强的可操作性,极大简化了坐标转换计算复杂性,有效降低了标定过程中产生的积累误差,为机械臂实施视觉闭环自主捕获合作目标提供了可靠依据。

关键词：可见光测量相机内外参标定平面标定靶基准镜空间机械臂

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单自由度有限循环行走机构运动控制及参数识别

单自由度有限循环行走机构运动控制及参数识别

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2019空间结构与机构学术会议—月面机器人学术会议

作者：危清清林云成肖轩陈磊刘宾王耀兵空间智能机器人系统技术与应用北京重点实验室北京100094 中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094 清华大学航天学院北京100084

针对机器人物理参数的辨识会对目标状态控制产生影响的问题，设计了一种基于模型的反馈控制器，以克服物理参数辨识误差从而实现目标速度的有限循环行走.首先，设计一种组合式无框轮，通过动态规划运动方程进行反馈控制.其次，当假定物... 详细信息

针对机器人物理参数的辨识会对目标状态控制产生影响的问题，设计了一种基于模型的反馈控制器，以克服物理参数辨识误差从而实现目标速度的有限循环行走.首先，设计一种组合式无框轮，通过动态规划运动方程进行反馈控制.其次，当假定物理参数未知并改为使用预测参数时，进行数值模拟以分析目标的行走速度和其他属性.控制器具有一定的预测误差适应性，所实现的运动速度与目标速度的误差可以控制在0.001％，通过提出的神经网络模型预测物理参数，预测参数的平均误差为1.1％.

关键词：步行机器人神经网络有限循环行走速度控制参数辨识

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基于柔性补偿的行星表面采样机械臂控制策略研究

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机械工程学报 2017年第11期53卷 97-103页

作者：唐玲梁常春王耀兵姜水清袁宝峰北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

为了适应行星表面较大范围采样及系统减重需求,行星表面采样机械臂通常由细长的臂杆和多个旋转关节串联组成,柔性特征明显。针对4自由度行星采样机械臂,提出基于柔性补偿的控制策略,以提高机械臂的运动精度。基于混合坐标法建立考虑关... 详细信息

为了适应行星表面较大范围采样及系统减重需求,行星表面采样机械臂通常由细长的臂杆和多个旋转关节串联组成,柔性特征明显。针对4自由度行星采样机械臂,提出基于柔性补偿的控制策略,以提高机械臂的运动精度。基于混合坐标法建立考虑关节和臂杆弯曲变形的机械臂运动学模型,计算机械臂末端柔性偏差;设计机械臂末端笛卡尔空间加速度连续平滑的变加速-匀速-变减速的运动路径,并在期望路径中实时补偿柔性偏差项;基于simulation X软件,建立精细的动力学和关节控制器模型,对机械臂的典型任务进行仿真,验证控制算法的有效性。结果表明,采用柔性补偿的控制策略能够明显提高机械臂的动态跟踪精度及末端定位精度。

关键词：柔性行星表面机械臂控制

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三参数电磁能量收集装置机电耦合性能研究

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振动工程学报 2017年第2期30卷 214-221页

作者：刘海平史文华北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

以电磁能量收集装置作为研究对象,考虑装置机械振动部分结构形式的差异,分别建立三参数和两参数电磁能量收集装置的系统模型。通过引入无量化参数,以单频简谐激励作为环境载荷给出两类能量收集装置的位移响应和电流响应的解析表达式。... 详细信息

以电磁能量收集装置作为研究对象,考虑装置机械振动部分结构形式的差异,分别建立三参数和两参数电磁能量收集装置的系统模型。通过引入无量化参数,以单频简谐激励作为环境载荷给出两类能量收集装置的位移响应和电流响应的解析表达式。分别考虑电路部分和机械振动部分各主要设计参数进行影响因素分析,对比研究了两类能量收集装置的机电耦合性能。为了更直观比较不同类型能量收集装置的能量转化性能,将输入到电路外部负载的平均电功率作为考核指标。结果表明:改变机械阻尼比和三参数系统的刚度比,可显著提升能量收集装置的机电耦合性能和能量转化特性。同时,三参数系统输入电路外部负载的平均电功率也大于两参数装置。仅改变电路部分的参数,对两类能量收集装置的影响相同;但是,通过同时调整机械阻尼比和三参数系统刚度比可增强三参数能量收集装置的能量转化效率。

关键词：机械振动能量收集装置机电耦合电磁三参数

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非线性能量阱对飞轮扰振特性的抑制

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宇航学报 2017年第5期38卷 490-496页

作者：刘海平王耀兵史文华北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

以星载飞轮稳定运行和姿态调整过程中瞬态输出扰振抑制为目标,利用欧拉屈曲梁并联线性弹簧构建一种非线性能量阱(NES)。利用所建耦合多自由度系统动力学模型,采用龙格-库塔法得到各部分时程响应曲线,并转化为能量形式对比研究在瞬态载... 详细信息

以星载飞轮稳定运行和姿态调整过程中瞬态输出扰振抑制为目标,利用欧拉屈曲梁并联线性弹簧构建一种非线性能量阱(NES)。利用所建耦合多自由度系统动力学模型,采用龙格-库塔法得到各部分时程响应曲线,并转化为能量形式对比研究在瞬态载荷和稳态激励下,外部输入能量在飞轮-非线性能量阱-支承结构之间的传递特征,进而判断非线性能量阱发生靶能量传递的初始条件。研究表明:只有在中等强度激励能量作用下,才能使非线性能量阱产生高效的靶能量传递;当能量由支承结构和飞轮组成的线性系统传递到非线性能量阱发生靶能量传递时,将产生覆盖较宽频带的显著振动响应;以实测飞轮系统稳态输出扰动作为输入载荷,安装非线性能量阱可有效抑制飞轮输出扰动的影响。

关键词：非线性能量阱欧拉屈曲梁飞轮振动抑制

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适应新任务形势下的多项目综合管理体系构建研究

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航天工业管理 2018年第5期 36-40页

作者：许哲李大明唐自新王耀兵高升张明磊北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室

2012年6月,北京空间飞行器总体设计部在载人三期空间站机械臂项目的激烈竞争中脱颖而出,赢得了该项目的研制任务。新的任务形势的到来,必将带来新的任务需求,也必将给承担新任务的单位带来新的挑战。总体部根据中国航天科技集团有限公... 详细信息

2012年6月,北京空间飞行器总体设计部在载人三期空间站机械臂项目的激烈竞争中脱颖而出,赢得了该项目的研制任务。新的任务形势的到来,必将带来新的任务需求,也必将给承担新任务的单位带来新的挑战。总体部根据中国航天科技集团有限公司推进我国由航天大国向航天强国迈进和中国空间技术研究院＂五个转型＂的工作要求,并结合自身＂缔造创新型国际一流宇航总体部＂的总要求。

关键词：项目综合管理研究所体系构建航天系统工程

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基于加权频响函数综合的卫星CMG群隔振系统优化设计方法

基于加权频响函数综合的卫星CMG群隔振系统优化设计方法

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第十二届全国振动理论及应用学术会议

作者：罗敏罗文波吴琼王光远杨建中北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室

本文基于多点频响函数方法,得到各个CMG相对隔振系统基座的传递率集合,通过加权因子引入CMG扰振力在谐振频点的权重,建立综合优化目标函数,以目标函数最小值为优化目标得到隔振系统的最佳隔振参数配置。上述方法为卫星CMG群隔振系统设... 详细信息

本文基于多点频响函数方法,得到各个CMG相对隔振系统基座的传递率集合,通过加权因子引入CMG扰振力在谐振频点的权重,建立综合优化目标函数,以目标函数最小值为优化目标得到隔振系统的最佳隔振参数配置。上述方法为卫星CMG群隔振系统设计和测试方法提供了指导。

关键词：传递函数优化 CMG 微振动隔振系统

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一种腿臂融合四足机器人设计与分析

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北京航空航天大学学报 2017年第10期43卷 2099-2108页

作者：王思远唐玲王耀兵陈佳伟徐坤丁希仑北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

设计了一种腿臂融合的四足机器人,其具有腿臂功能复用的分支,不仅可以实现行走,还可以进行操作。对该机器人的行走模式和操作模式进行了研究,首先,建立了机器人单腿运动学模型,推导出机身整体的逆运动学;其次,对腿臂功能复用分支的5自... 详细信息

设计了一种腿臂融合的四足机器人,其具有腿臂功能复用的分支,不仅可以实现行走,还可以进行操作。对该机器人的行走模式和操作模式进行了研究,首先,建立了机器人单腿运动学模型,推导出机身整体的逆运动学;其次,对腿臂功能复用分支的5自由度操作臂模型进行了运动学分析,提出了欠自由度操作臂保证末端位置和末端姿态2种情况下的逆运动学最优求解方法,并分别给出了位置或姿态偏差;然后,建立了支撑面、支撑腿、本体、操作臂所组成的串并混联机构的运动学模型,利用本体位移补偿操作臂末端位置偏差,从而实现操作臂末端精确操作;最后,对机器人本体、操作臂以及串并混联机构的工作空间进行了仿真,并利用实验验证了该机器人腿行走和臂操作的功能。

关键词：腿臂融合四足机器人运动学模型 5自由度操作臂串并混联

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一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计

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航天器工程 2017年第4期26卷 41-45页

作者：张少辉陈海峰张晓莉柴洪友北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

针对复合材料杆阻尼偏小的问题,文章提出了一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计,通过将约束层分段来增大黏弹阻尼层的剪切变形,在保证较高轴向刚度的同时,大幅度提升了杆的轴向阻尼。完成了复合材料黏弹阻尼杆的设计、制造与模态试验验证。... 详细信息

针对复合材料杆阻尼偏小的问题,文章提出了一种新型复合材料黏弹阻尼杆设计,通过将约束层分段来增大黏弹阻尼层的剪切变形,在保证较高轴向刚度的同时,大幅度提升了杆的轴向阻尼。完成了复合材料黏弹阻尼杆的设计、制造与模态试验验证。试验结果显示:该阻尼杆一阶轴向模态阻尼相比无阻尼杆提高了23.7倍,且轴向刚度相比无阻尼杆未有下降,验证了阻尼杆设计的合理性;此外,分析结果与试验结果吻合较好,说明了阻尼分析模型的正确性。该阻尼杆设计可应用于航天器中各类撑杆或桁架结构,以改善系统的阻尼特性,降低航天器结构在动载作用下的响应。

关键词：复合材料黏弹阻尼杆有限元

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机器人航天员双臂操作仿真系统的研究与实现

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载人航天 2017年第2期23卷 150-155页

作者：熊明华张晓东肖涛王耀兵空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部

针对机器人航天员复杂操作场景下的任务规划和仿真验证问题,基于仿真模块集成化的设计思想,集成通信模块、任务调度管理模块、路径规划模块、力控制模块、碰撞检测模块、双臂3D几何模型,通过OSG建立了实体模型及仿真场景,并建立插拔、... 详细信息

针对机器人航天员复杂操作场景下的任务规划和仿真验证问题,基于仿真模块集成化的设计思想,集成通信模块、任务调度管理模块、路径规划模块、力控制模块、碰撞检测模块、双臂3D几何模型,通过OSG建立了实体模型及仿真场景,并建立插拔、抓握、对准、旋拧、搬运、转移等典型操作库,实现了机器人航天员双臂多种复杂操作任务的仿真。最后,通过机器人航天员搬运物体任务仿真实现双臂协调操作任务规划的仿真,验证了该系统的有效性和任务规划验证的合理性。

关键词：双臂机器人路径规划碰撞检测一体化仿真

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