检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2010年第1期46卷 48-54,61页

作者：夏丹刘军考陈维山韩路辉哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

将速度收敛算法应用于仿鱼机器人直线游动的数值模拟研究中,任意给定初始速度,通过检验游动过程中推进力和阻力的数值动态修正鱼体的游动速度,使其收敛到稳态值,进一步在收敛速度的基础上,对仿鱼机器人稳态游动的力学性能进行数值模拟,... 详细信息

将速度收敛算法应用于仿鱼机器人直线游动的数值模拟研究中,任意给定初始速度,通过检验游动过程中推进力和阻力的数值动态修正鱼体的游动速度,使其收敛到稳态值,进一步在收敛速度的基础上,对仿鱼机器人稳态游动的力学性能进行数值模拟,揭示其推进机理和流场结构。计算结果表明,改变摆动频率和尾部最大摆幅,采用速度收敛算法可以有效地预测仿鱼机器人的稳态游动速度,进而获得稳态游动的推进力、功率消耗和推进效率,三维流场结构清晰地反映尾部交变的正压梯度与头部的逆压梯度效应。研究结果对于预测仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示稳态游动下仿鱼机器人的推进机理,设计仿鱼机器人的运动参数具有重要意义。

关键词：仿鱼机器人速度收敛算法收敛速度推进机理流场结构

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小行星探测器电磁阻尼着陆缓冲遇阻特性

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航空学报 2023年第13期44卷 92-104页

作者：王廷章全齐全艾鑫唐德威邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

着陆缓冲是小行星原位探测的基础。探测前小行星表面形貌未知,着陆缓冲时容易遇到阻碍并产生倾覆,因此需要研究小行星探测器着陆缓冲遇阻特性。建立机械与控制耦合的着陆缓冲动力学联合仿真模型,并采用神经网络对其碰撞接触参数进行标... 详细信息

着陆缓冲是小行星原位探测的基础。探测前小行星表面形貌未知,着陆缓冲时容易遇到阻碍并产生倾覆,因此需要研究小行星探测器着陆缓冲遇阻特性。建立机械与控制耦合的着陆缓冲动力学联合仿真模型,并采用神经网络对其碰撞接触参数进行标定。基于建立的仿真模型,理论研究了切向着陆速度、法向着陆速度、探测器偏航角、着陆倾角对着陆缓冲遇阻过程的影响规律,探究了不同偏航角对着陆过程各着陆缓冲阶段的影响,分析了着陆遇阻倾覆的主要影响因素及其影响规律。在微重力环境模拟小行星着陆缓冲实验平台上开展了着陆缓冲遇阻实验,研究了初始着陆参数及着陆介质对着陆缓冲过程的影响规律并验证了仿真模型。仿真获得的着陆缓冲时间与实验结果的误差小于15%,表明建立的仿真模型是准确的。

关键词：小行星探测电磁阻尼着陆缓冲遇阻特性动力学仿真

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管道机器人弯管运动转体原因分析

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西安交通大学学报 2011年第10期45卷 19-23,29页

作者：李庆凯唐德威姜生元邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

为避免管道机器人弯管内运行时发生转体现象而影响管内任务的执行,对机器人转体的原因进行了深入研究.以建立的管道机器人弯管运行的位姿模型为基础,对机器人的受力状况进行了分析,建立了机器人过弯时的转体力矩模型.通过对转体力矩的分... 详细信息

为避免管道机器人弯管内运行时发生转体现象而影响管内任务的执行,对机器人转体的原因进行了深入研究.以建立的管道机器人弯管运行的位姿模型为基础,对机器人的受力状况进行了分析,建立了机器人过弯时的转体力矩模型.通过对转体力矩的分析,揭示了管道机器人弯管运行时发生转体的根本原因,并指出了管道机器人弯管运行的最佳姿态角.理论计算表明:当机器人以最佳姿态角运行时,机器人转体力矩几乎为0,不发生转体;当机器人以其他姿态角运行时,将出现一个不为0的转体力矩,该力矩使机器人向平衡姿态角方向转体,直至机器人姿态稳定为止.在实际应用时,使机器人在平衡姿态角运行为最佳.仿真结果与理论计算基本一致,该研究为人弯管内的姿态稳定运行提供了一定的理论依据.

关键词：管道机器人弯管运行位姿模型转体分析

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基于钢丝传动的腹腔微创手术机器人手术器械的设计和实现

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高技术通讯 2011年第10期21卷 1062-1067页

作者：付宜利冯美潘博朴明波王树国哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

为了提高腹腔微创手术机器人操作的灵活性，设计并研制了一种新型的腹腔微创手术器械，用于代替医生完成对组织或器官的夹持、缝合和提取等手术操作。应用Pro／E三维建模并导入Recurdyn进行了结构性能的仿真分析，采用D．H法对手术器械... 详细信息

为了提高腹腔微创手术机器人操作的灵活性，设计并研制了一种新型的腹腔微创手术器械，用于代替医生完成对组织或器官的夹持、缝合和提取等手术操作。应用Pro／E三维建模并导入Recurdyn进行了结构性能的仿真分析，采用D．H法对手术器械以及夹持手术器械的末端执行机械手进行运动学分析，结合手术器械和Force Dimension Omega主手的运动学特点给出了控制规律，并进行了样机实验。实验结果表明所设计的手术器械可以很好地实现四自由度运动，并能够完成腹腔微创手术所需的各种手术操作。

关键词：微创手术机器人手术器械结构设计

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考虑摩擦特性的机器人柔性关节鲁棒控制器设计

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吉林大学学报（工学版） 2015年第6期45卷 1906-1912页

作者：陈健葛连正李瑞峰哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

针对非线性摩擦特性对柔性关节机器人控制性能的影响,提出了采用H∞鲁棒原理设计控制器的方法。采用描述函数方法在频域分析非线性摩擦的描述函数,将非线性摩擦因素表达为相对于名义模型的逆加性不确定性。依据控制性能要求选取合理的... 详细信息

针对非线性摩擦特性对柔性关节机器人控制性能的影响,提出了采用H∞鲁棒原理设计控制器的方法。采用描述函数方法在频域分析非线性摩擦的描述函数,将非线性摩擦因素表达为相对于名义模型的逆加性不确定性。依据控制性能要求选取合理的控制量、噪声抑制和跟踪误差加权函数,将其转换为LMI最优问题进行求解。时域仿真结果表明:所设计控制器不仅具有鲁棒性能,并且具有快速、准确地跟踪轨迹指令的能力以及抑制干扰的作用。

关键词：机械制造自动化柔性关节机器人非线性摩擦描述函数法鲁棒控制

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具有握力感觉反馈功能的五自由度假手系统设计

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高技术通讯 2011年第4期21卷 392-397页

作者：李楠姜力王新庆杨大鹏刘宏蔡鹤皋哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150086

设计了一种具备握力感觉反馈功能和具有较高灵活度的新型5自由度假手。采用耦合机构设计了假手的5个手指，每根手指分别通过置于手掌内部的一枚直流电机进行独立驱动。嵌入式的控制系统采用基于双数字信号处理器（DSP）的分层结构，在... 详细信息

设计了一种具备握力感觉反馈功能和具有较高灵活度的新型5自由度假手。采用耦合机构设计了假手的5个手指，每根手指分别通过置于手掌内部的一枚直流电机进行独立驱动。嵌入式的控制系统采用基于双数字信号处理器（DSP）的分层结构，在不同控制层中实现肌电信号（EMG）处理，握力感觉反馈，运动控制以及传感器信息处理，提高了实时性和集成度。基于表面电刺激原理设计了电刺激器，并结合力矩传感器构成握力感觉反馈系统，实验表明，该感觉反馈系统能准确地向人体反馈假手握力。

关键词：感觉反馈控制系统电刺激耦合机构假手

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改进人工势场法的移动机器人路径规划

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哈尔滨工业大学学报 2011年第1期43卷 50-55页

作者：于振中闫继宏赵杰陈志峰朱延河哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

针对传统人工势场法应用于移动机器人路径规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:使用势场强度代替力矢量进行路径规划;在障碍物的斥力势场中添加系数项,解决障碍物与目标点过近导致的目标不可达问题;考虑移动障碍物速度与机器人速... 详细信息

针对传统人工势场法应用于移动机器人路径规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:使用势场强度代替力矢量进行路径规划;在障碍物的斥力势场中添加系数项,解决障碍物与目标点过近导致的目标不可达问题;考虑移动障碍物速度与机器人速度的影响,将速度信息引入到势场函数中;引入"填平势场"引导机器人走出局部极小点.在改进人工势场模型基础上,将各种势场强度用代数和方式叠加,用遗传信赖域算法搜索机器人在一个采样周期中移动范围内的势场强度之和最小的点,多个最小点构成全局优化路径.实验结果表明,该方法能够较好地实现动态环境下移动机器人的路径规划.

关键词：移动机器人人工势场遗传信赖域路径规划

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月面钻取采样回转齿轮副啮合生热试验研究

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宇航学报 2016年第10期37卷 1255-1262页

作者：全齐全滑宇翔李忠洪范文洋姜生元邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

针对月面钻取采样装置的回转齿轮副啮合热进行理论分析,依据辐射换热定律建立了理论温升模型;模拟实际月面真空、带载工况并开展试验研究。分析了啮合热在月面高真空环境的制约条件下,向机体外传播的方式、传热途径以及散发不畅时的积... 详细信息

针对月面钻取采样装置的回转齿轮副啮合热进行理论分析,依据辐射换热定律建立了理论温升模型;模拟实际月面真空、带载工况并开展试验研究。分析了啮合热在月面高真空环境的制约条件下,向机体外传播的方式、传热途径以及散发不畅时的积聚作用对附近运动副工作特性的影响。研究结果表明:回转齿轮副作为钻具驱动单元动力传递的中间环节,在20 Nm负载转矩工况下持续运行40分钟,理论预测最大温升28.66℃,与试验测量的最大温升结果 28℃相吻合,充分验证了钻进驱动单元热设计的正确性,准确地识别出回转齿轮副啮合热积聚的潜在风险。

关键词：热真空齿轮副啮合热热传递

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轮-步复合式火星车移动系统设计及分析

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机械工程学报 2019年第1期55卷 1-16页

作者：高海波郑军强刘振王亚彬于海涛邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

为了解决轮式火星探测车在松软地面上的通过性受到轮-地作用机制限制的问题,提出一种具备轮-步复合移动能力的四轮火星探测车构型。基于地面力学数值计算方法对制动轮附着力和驱动轮牵引力进行了比较,明确了该车的地面力学机理。提出一... 详细信息

为了解决轮式火星探测车在松软地面上的通过性受到轮-地作用机制限制的问题,提出一种具备轮-步复合移动能力的四轮火星探测车构型。基于地面力学数值计算方法对制动轮附着力和驱动轮牵引力进行了比较,明确了该车的地面力学机理。提出一种双摆杆式步行机构,确定了移动系统结构。利用带传动关联双摆杆步行机构的两个回转运动,使其比独立驱动具有更好的负载特性和功率特性。使用行星轮系和制动器实现轮行、步行、轮-步复合、制动四种运行状态,依托行星轮系实现轮-步匹配,使得轮-步复合移动的控制大幅简化。针对坡面行驶工况和坡面步行工况进行负载分析,给出了步行传动和车轮驱动传动的传动比计算方法和减速器布置,完成了轮-步复合移动机构设计和制造。分析了典型步态,并通过仿真方法对各步态下关节负载变化规律进行了分析。研究旨在拓展火星车研究理论和方法,为我国火星探测任务提供移动系统研制建议。

关键词：机械设计原理与方法火星车移动系统轮-步复合移动方式高通过性悬架

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两自由度导管机器人的动力学仿真研究

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高技术通讯 2010年第6期20卷 602-607页

作者：付宜利刘浩颜增翼王树国哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

对三形状记忆合金(SMA)螺旋弹簧驱动的导管机器人的动态特性进行了研究。首先基于综合力学方程、SMA的本构方程和传热方程建立了动力学模型,然后针对双输入双输出(TITO)系统的2个自由度间存在强耦合和因SMA的高度非线性使得难以采用解... 详细信息

对三形状记忆合金(SMA)螺旋弹簧驱动的导管机器人的动态特性进行了研究。首先基于综合力学方程、SMA的本构方程和传热方程建立了动力学模型,然后针对双输入双输出(TITO)系统的2个自由度间存在强耦合和因SMA的高度非线性使得难以采用解耦实现对相邻SMA驱动器控制的现象,设计了具有混合结构的模糊控制器。它用传统的模糊控制器控制系统的2个自由度,同时用耦合模糊控制器补偿2个自由度之间的耦合作用。仿真结果表明,所推导的动力学模型能够正确描述这种结构的特性,并且混合模糊控制器具有良好的控制效果。

关键词：形状记忆合金(SMA) 导管机器人 TTTO系统混合模糊控制器

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