检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工业大学学报 2016年第1期48卷 1-12页

作者：郭闯强吴春亚邹添张子健刘宏机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)

简要介绍介电弹性材料驱动器的基本原理、结构组成及其在机器人中的应用现状,重点分析介电弹性材料性能的理论研究进展,包括材料特性、本构理论、失效模式及稳定性等.总结介电弹性材料驱动器对柔性电极性能的要求,并对柔性电极工艺特性... 详细信息

简要介绍介电弹性材料驱动器的基本原理、结构组成及其在机器人中的应用现状,重点分析介电弹性材料性能的理论研究进展,包括材料特性、本构理论、失效模式及稳定性等.总结介电弹性材料驱动器对柔性电极性能的要求,并对柔性电极工艺特性进行具体分析,深入探讨介电弹性驱动器目前所面临的挑战,对介电弹性材料驱动器在机器人系统中的应用前景进行了展望.

关键词：机器人介电弹性材料驱动器人工肌肉柔性电极

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疏水表面冷凝的毛细力微操作液滴动态分配

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哈尔滨工业大学学报 2016年第7期48卷 14-19页

作者：范增华荣伟彬王乐锋孙立宁机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)

为实现毛细力操作液滴获取,提出基于疏水表面冷凝的毛细力微操作液滴分配方法,研究微对象转移进程中(拾取-释放)所需的操作液滴条件.针对操作液滴分配任务,建立液桥拉伸进程中的模型.基于VOF(volume of fluid)方法,建立平面-平面、平面... 详细信息

为实现毛细力操作液滴获取,提出基于疏水表面冷凝的毛细力微操作液滴分配方法,研究微对象转移进程中(拾取-释放)所需的操作液滴条件.针对操作液滴分配任务,建立液桥拉伸进程中的模型.基于VOF(volume of fluid)方法,建立平面-平面、平面-球面配置模式下的动态模型,分析操作液滴的动态获取过程.仿真结果表明:接触角和提升速度均对辅助液滴的获取率和断裂距离起到重要作用,液滴趋向于接触角小的端面,提升速度可促使液滴在两平面均分.液桥体积对辅助液滴获取率的影响较小,液桥断裂距离与液桥体积成正比变化.实验研究了平面-平面、平面-球面配置下的操作液滴动态分配进程,验证了所提出方法的可行性.

关键词：微操作毛细力液滴动态液桥分配

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月壤剖面锥型螺旋刃成孔钻头设计

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宇航学报 2016年第12期37卷 1473-1481页

作者：张伟伟姜生元李鹏沈毅邓宗全唐德威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

针对月壤剖面钻进成孔探测需求,提出一种锥型螺旋刃成孔钻头,建立其钻进排屑性能的理论模型,并以此开展钻头结构参数的优化设计。在此基础上,分析螺旋刃切削姿态及其切削参数,基于直线刃平面切削理论建立锥型螺旋刃成孔钻头钻进切削负... 详细信息

针对月壤剖面钻进成孔探测需求,提出一种锥型螺旋刃成孔钻头,建立其钻进排屑性能的理论模型,并以此开展钻头结构参数的优化设计。在此基础上,分析螺旋刃切削姿态及其切削参数,基于直线刃平面切削理论建立锥型螺旋刃成孔钻头钻进切削负载预估模型,开展锥型螺旋刃成孔钻头模拟月壤剖面钻进负载特性试验验证。研究结果表明,相比于直线刃钻头,锥型螺旋刃成孔钻头的钻进排屑性能更优,而且钻进切削负载模型与试验结果具有较好的吻合度。研究成果对我国拟实施的月面钻取采样工程具有重要的借鉴价值。

关键词：月壤剖面成孔钻探锥型螺旋刃钻头结构优化负载预估模型

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具有关节限位的7R仿人机械臂逆运动学优化

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吉林大学学报（工学版） 2016年第1期46卷 213-220页

作者：霍希建刘伊威姜力夏晶刘宏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7R仿人机械臂运动优化问题,建立了基于臂角参数的逆运动学封闭解,并采用解析法确定了关节限位约束下臂角参数的有效范围。此外,定义了一种新的关节位置评价函数,将避关节限位的优化指标转化为虚拟转矩。在此基础上,提出一种自寻优方... 详细信息

针对7R仿人机械臂运动优化问题,建立了基于臂角参数的逆运动学封闭解,并采用解析法确定了关节限位约束下臂角参数的有效范围。此外,定义了一种新的关节位置评价函数,将避关节限位的优化指标转化为虚拟转矩。在此基础上,提出一种自寻优方法,用于解决机械臂避关节限位的运动优化问题。仿真结果表明:本文方法能准确地确定臂角的有效范围,同时能快速有效地完成机械臂运动学优化任务。

关键词：自动控制技术冗余自由度机械臂封闭解有效臂角自寻优方法

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一种用于运动目标捕获的行星轮差动式欠驱动臂

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北京航空航天大学学报 2016年第10期42卷 2198-2205页

作者：王清川全齐全邓宗全侯绪研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

为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标... 详细信息

为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标过程中,碰撞产生的部分冲击能量通过欠驱动行星轮组传递到末关节,转化为关节动能。依靠欠驱动机械系统完成对碰撞的响应,解决了控制系统因时延而无法快速对碰撞进行响应的难题。为完成对目标的抓取,基于阻抗控制提出了机械臂运动目标捕获控制算法。运动目标捕获实验验证了机械臂对碰撞的快速响应能力及运动目标捕获控制算法的可行性。

关键词：运动目标捕获欠驱动机械臂差动驱动行星齿轮阻抗控制

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一种新型大中心孔绝对式磁编码器

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仪器仪表学报 2016年第7期37卷 1532-1538页

作者：邹添倪风雷李斐然刘宏朱映远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

为测量机器人关节端角度和电机端位置,研制一种基于霍尔原理的新型绝对式磁编码器,采用大中心孔结构,具有大的中心孔、体积小、结构紧凑、分辨率高、绝对式位置测量等特点。传感器由转子和定子组成,转子的磁码盘包括主码道和游标码道,... 详细信息

为测量机器人关节端角度和电机端位置,研制一种基于霍尔原理的新型绝对式磁编码器,采用大中心孔结构,具有大的中心孔、体积小、结构紧凑、分辨率高、绝对式位置测量等特点。传感器由转子和定子组成,转子的磁码盘包括主码道和游标码道,定子由霍尔敏感芯片和信号调理电路板组成;根据游标计算原理,得到了传感器绝对角度的计算方法。通过仿真软件分析了转子的磁场分布和模态;为进一步提高磁编码器的输出精度,提出一种基于遗传优化算法的误差补偿模型,搭建了传感器的标定平台,实验结果表明传感器绝对定位精度可以达到0.2°,经过模型补偿后可以达到0.036°,满足机器人关节及伺服系统设计要求。

关键词：绝对位置传感器磁编码器大中心孔结构游标测量原理

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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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双层环形可展开天线机构构型优选及结构设计

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宇航学报 2016年第7期37卷 869-878页

作者：史创郭宏伟刘荣强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

提出可构成双层环形桁架式可展开天线机构的可展开单元需满足的条件,设计出一种轻量化、高刚度曲柄滑块式可展开单元。建立单元特性综合评价指标,对7种可展开单元进行单元特性评价及优选。对优选出的可展单元的结构尺寸进行优化设计,获... 详细信息

提出可构成双层环形桁架式可展开天线机构的可展开单元需满足的条件,设计出一种轻量化、高刚度曲柄滑块式可展开单元。建立单元特性综合评价指标,对7种可展开单元进行单元特性评价及优选。对优选出的可展单元的结构尺寸进行优化设计,获得了优化设计参数。设计了20 m的大口径双层环形桁架式可展开天线机构,研制含弹性铰链的单层环形桁架式可展开天线机构与双层单元机构原理样机,对两种样机的展开功能和重复展开精度进行测试,验证了提出的可展开机构单元及大口径天线机构设计的正确性和可行性。

关键词：双层环形桁架可展开天线结构设计样机研制构型优选

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车辙图像频域分析及星球车车轮滑转率估计方法

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宇航学报 2016年第11期37卷 1356-1364页

作者：李楠高海波吕凤天丁亮刘振于海涛邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室哈尔滨150001

在月面环境下车轮滑转影响月球车的运动性能和定位精度,针对星球车车轮滑转率检测问题,提出一种基于车辙图像频域特征的滑转率估计方法。通过分析车轮与土壤相互作用过程与车辙形成机理,建立车辙的时域参数化解析模型。并在车辙构造时... 详细信息

在月面环境下车轮滑转影响月球车的运动性能和定位精度,针对星球车车轮滑转率检测问题,提出一种基于车辙图像频域特征的滑转率估计方法。通过分析车轮与土壤相互作用过程与车辙形成机理,建立车辙的时域参数化解析模型。并在车辙构造时域解析模型基础上,通过对车辙图像进行频域分析,建立了基于车辙图像基频特征的车轮滑转率估计模型。此外,介绍了一种适用于该方法的车辙频域特征提取和图像处理技术。通过试验证明,该方法只需检测车辙图像基频便可以实现车轮滑转率非接触式精确估计。采用本方法估计车轮滑转率,相对精度可达3%。

关键词：滑转率车辙频域分析星球车图像检测

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基于边缘修复的超像素平面立体匹配

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电视技术 2018年第4期42卷 14-19,40页

作者：马行沈书好杜志江穆春阳北方民族大学信息与通信技术研究所宁夏银川750021 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080 北方民族大学机电工程学院宁夏银川750021

视差估计的准确程度直接影响到整个系统的性能,为解决遮挡暴露引起的视差图中物体边缘出现较大面积的空洞问题,对半像素灰度差与Census变换得到初始视差图进行边缘区域修复,以此提高内点所占的比例,从而影响迭代计算的次数;然后基于RAN... 详细信息

视差估计的准确程度直接影响到整个系统的性能,为解决遮挡暴露引起的视差图中物体边缘出现较大面积的空洞问题,对半像素灰度差与Census变换得到初始视差图进行边缘区域修复,以此提高内点所占的比例,从而影响迭代计算的次数;然后基于RANSAC计算超像素视差平面。采用Middlebury提供的测试图,对固定窗口半径和动态规划中惩罚代价的最佳选取范围进行实验测试,结果表明经过边缘修复可以得到相对完整的物体轮廓视差图,并且适当增大Census的权重将有助于检测到细长的目标对象。

关键词：超像素视差平面 Census变换边缘修复 RANSAC Middlebury

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