检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2016年第6期37卷 860-866页

作者：王宏民杜志江闫志远刘荣强黑龙江科技大学电气学院黑龙江哈尔滨150022 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

针对遥操作骨科手术过程中存在网络时延的问题,提出了基于H∞和μ综合的鲁棒控制器设计方法。通过测试UDP、TCP/IP协议下网络的时延值,采用了UDP协议进行数据的传输的方法。针对遥操作手术机器人动力学模型与实际模型之间存在差异的问题... 详细信息

针对遥操作骨科手术过程中存在网络时延的问题,提出了基于H∞和μ综合的鲁棒控制器设计方法。通过测试UDP、TCP/IP协议下网络的时延值,采用了UDP协议进行数据的传输的方法。针对遥操作手术机器人动力学模型与实际模型之间存在差异的问题,引入扰动观测器和低通滤波器将机器人动力学模型进行了修正。运用H∞混合灵敏度鲁棒控制方法设计了主从端控制器。针对时延最大值2 s的情况,采用μ综合的方法加以处理。通过Internet完成了无约束状态下位置跟踪和受限状态下力跟踪实验。实验结果表明,所设计的控制器能够在时延发生且最大值不超过2 s的情况下保证主从系统较好的稳定性,验证了遥操作骨科复位手术在Internet环境下的可行性。

关键词：遥操作手术网络延时远程医疗鲁棒控制动力学模型扰动观测器低通滤波器

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压电马达驱动3-PPTRR并联机器人研究

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压电与声光 2010年第1期32卷 141-144,148页

作者：荣伟彬秦志刚王乐锋孙立宁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

设计了一种压电马达驱动的3-PPTRR构型的3支链6自由度并联机器人,具有结构简单,支链不易干涉,无电磁干扰等优点。介绍了这种机器人的结构特点,分别采用解析法、矢量构造法对机构位置反解和雅克比矩阵进行分析。针对雅克比矩阵条件数的... 详细信息

设计了一种压电马达驱动的3-PPTRR构型的3支链6自由度并联机器人,具有结构简单,支链不易干涉,无电磁干扰等优点。介绍了这种机器人的结构特点,分别采用解析法、矢量构造法对机构位置反解和雅克比矩阵进行分析。针对雅克比矩阵条件数的局限性,采用兼顾全域条件数均值和波动性的全域可操作度指标描述机构的操作性能,并以此为目标函数,结合典型应用研究了此类并联机器人的关键尺寸优化过程,结果显示优化后的结构在整个运动空间内都具有良好的运动性能。

关键词：压电马达并联机器人可操作度尺寸优化

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基于电流与电压复合控制的压电陶瓷驱动器

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压电与声光 2009年第4期31卷 496-499,503页

作者：荣伟彬徐敏张世忠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

针对电压控制型压电陶瓷驱动器存在动态性能差的问题，及电流控制型压电陶瓷驱动器存在在静态下易充电饱和、难以获得稳定输出的问题，该文设计了基于电流与电压控制的复合型压电陶瓷驱动器。该驱动器具有电流电压双闭环反馈，使驱动器... 详细信息

针对电压控制型压电陶瓷驱动器存在动态性能差的问题，及电流控制型压电陶瓷驱动器存在在静态下易充电饱和、难以获得稳定输出的问题，该文设计了基于电流与电压控制的复合型压电陶瓷驱动器。该驱动器具有电流电压双闭环反馈，使驱动器可兼具良好的静态和动态特性。在此基础上，分析了复合型驱动器的性能特点和各参数对其性能的影响，通过调整参数可改变驱动器性能，以满足不同需求。实验结果表明，该驱动器驱动行程为10sm的压电陶瓷时，0～100V阶跃信号响应时间小于400μs，满行程带宽可达1.5kHz，给定直流信号下可获得良好的稳定输出。

关键词：压电陶瓷驱动器复合型控制电流控制动态性能稳态性能

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大粘度压电微喷系统的研究

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压电与声光 2012年第1期34卷 65-68页

作者：刘军考王晓溪郁朋陆地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

面向航天器内运动部件润滑失效问题,研究设计了一种大粘度压电微喷系统。提出了环形收缩管式微喷头的加工方法,并构建了整个装置试验样机。以50%和95%高粘度的甘油水溶液为实验研究对象,对形成稳定喷射时所需的信号频率、电压、保持时... 详细信息

面向航天器内运动部件润滑失效问题,研究设计了一种大粘度压电微喷系统。提出了环形收缩管式微喷头的加工方法,并构建了整个装置试验样机。以50%和95%高粘度的甘油水溶液为实验研究对象,对形成稳定喷射时所需的信号频率、电压、保持时间及液面高度进行了研究。研究结果表明,随着液面高度的增加最佳驱动频率减小,随着喷射溶液粘度的增大喷射所需电压增大;在保证最优保持时间的条件下,液面高度越小所需喷射电压越小,随着喷射溶液粘度的增大,能形成稳定喷射的频率带逐渐变窄。

关键词：大粘度压电微喷驱动波形

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基于地面力学的月球车爬坡轮—地相互作用模型

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机器人 2010年第1期32卷 70-76页

作者：焦震高海波邓宗全丁亮机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学宇航空间机构及控制国防科工委重点学科实验室黑龙江哈尔滨150080

月球车爬坡地面力学模型在月球车的设计、越障性能评价、控制和仿真等方面具有极其重要作用.利用月球车轮地相互作用测试系统进行车轮爬坡性能实验,结合实验数据在传统车轮—土壤相互作用应力分布模型之上推导出爬坡轮—地相互作用模型... 详细信息

月球车爬坡地面力学模型在月球车的设计、越障性能评价、控制和仿真等方面具有极其重要作用.利用月球车轮地相互作用测试系统进行车轮爬坡性能实验,结合实验数据在传统车轮—土壤相互作用应力分布模型之上推导出爬坡轮—地相互作用模型,同时考虑爬坡角度对浅层月壤应力分布的影响,提出了随滑转率变化的沉陷因数经验公式,来反映月壤压实、刮带、侧向流动等引起的滑转沉陷.通过对应力分布公式进行积分转化得到集中力/力矩计算模型,利用ADAMS二次开发的柔性爬坡仿真环境并结合实验数据进行模型验证.在斜坡角度为16?,载荷为100 N,当滑转率从0增加到0.6时,将模型的车轮斜坡法向载荷、挂钩牵引力和驱动力矩的计算值与实验数据相对比,结果相对误差不超过10%,因而该爬坡模型可以有效地用于月球车轮地相互作用的力学计算.

关键词：月球车地面力学爬坡轮地相互作用滑转率

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空间机械臂收拢状态零重力模拟

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机器人 2011年第1期33卷 9-15页

作者：高海波郝峰邓宗全刘振丁亮岳洪浩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 哈尔滨工业大学宇航空间机构及控制国防科工委重点学科实验室黑龙江哈尔滨150080

利用吊丝配重法进行零重力模拟装置的结构设计,结合重力补偿原理推导出空间机械臂分离体静力学重力补偿计算公式,同时采用最小方差原理将多个力矩的优化问题转化为一个总体目标,建立了吊点力优化程序,通过该优化程序得到各吊点力的数值... 详细信息

利用吊丝配重法进行零重力模拟装置的结构设计,结合重力补偿原理推导出空间机械臂分离体静力学重力补偿计算公式,同时采用最小方差原理将多个力矩的优化问题转化为一个总体目标,建立了吊点力优化程序,通过该优化程序得到各吊点力的数值.当吊丝长度为1000mm时,利用ADAMS建立空间机械臂零重力模拟装置模型.当空间机械臂为静止状态时,吊点优化计算结果与仿真值相比,结果相对误差在10%左右;当空间机械臂各关节以0.5°/s和1°/s匀速运动时,零重力模拟装置对其产生的附加弯曲力矩和附加反转矩均未超过技术指标要求.因此,该方案可用于实际空间机械臂的零重力模拟.

关键词：空间机械臂零重力模拟吊点力优化 ADAMS仿真

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形变光纤传感器的特性及结构优化

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光电子．激光 2014年第6期25卷 1092-1097页

作者：狄海廷付宜利东北林业大学工程技术学院黑龙江哈尔滨150040 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

提出一种可直接检测结构形变的光强调制型光纤传感器,采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲变形的灵敏度。利用悬臂梁、简支梁和标准圆柱体对传感器的静态特性进行分析,得到传感器的静态输出曲线,并对传感器的灵敏度方向性进行了测试,结果表... 详细信息

提出一种可直接检测结构形变的光强调制型光纤传感器,采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲变形的灵敏度。利用悬臂梁、简支梁和标准圆柱体对传感器的静态特性进行分析,得到传感器的静态输出曲线,并对传感器的灵敏度方向性进行了测试,结果表明,本文传感器可以区分弯曲变形的方向,且变形曲率在-16.67~16.67m-1（对应的弯曲半径为60mm）范围内有较好的线性输出。对传感器进行Monte Carlo光线追迹分析,并结合正交试验法对传感器的光泄漏区结构参数进行了优化分析,结果表明,光泄漏区的深度和齿数对传感器的灵敏度有显著影响,为提高传感器的性能提供了依据。

关键词：形变光纤传感器传感特性光泄漏区优化正交仿真试验光线追迹

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多模块构架式空间可展开天线结构参数优化

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华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第3期40卷 49-53页

作者：田大可郭宏伟邓宗全刘荣强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150001 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

为降低卫星天线的发射成本,提高天线的展开刚度,以多模块构架式空间可展开天线结构的质量和1阶固有频率为目标函数,基于误差反向传播(BP)神经网络和遗传算法对天线的结构参数进行了优化.运用ANSYS软件对支撑桁架的结构参数进行了数值模... 详细信息

为降低卫星天线的发射成本,提高天线的展开刚度,以多模块构架式空间可展开天线结构的质量和1阶固有频率为目标函数,基于误差反向传播(BP)神经网络和遗传算法对天线的结构参数进行了优化.运用ANSYS软件对支撑桁架的结构参数进行了数值模拟,得到了与设计变量对应的目标函数值;通过正交试验设计,构建了用于神经网络训练和检验的样本集;按照BP算法的基本思想,调整网络模型的参数,建立了用于优化的预测模型;采用分目标乘除法,将多目标优化问题转变成单目标优化问题;采用遗传算法进行了优化分析,得到了支撑桁架各杆件的设计参数.结果表明:该优化方法在降低天线质量的同时,使结构的刚度得到了提高,为天线的结构设计提供了参考.

关键词：空间可展开天线支撑桁架多目标优化反向传播(BP)神经网络遗传算法

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FPGA软硬件编程方法的模块化关节控制器设计

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电机与控制学报 2013年第8期17卷 91-99页

作者：张奇谢宗武刘宏蔡鹤皋哈尔滨工业大学机器人系统与技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为了提高机器人关节控制的性能,设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)软硬件编程方法的模块化关节控制器。在控制器中,传感器采集和电流矢量控制采用标准硬件描述语言VHDL编写以提高电流控制的带宽,电流控制周期为50μs。机器人关节控... 详细信息

为了提高机器人关节控制的性能,设计了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)软硬件编程方法的模块化关节控制器。在控制器中,传感器采集和电流矢量控制采用标准硬件描述语言VHDL编写以提高电流控制的带宽,电流控制周期为50μs。机器人关节控制律在NiosⅡ处理器中以C语言实现,控制周期为200μs。自顶向下的层次化设计方法应用于矢量控制知识产权(IP)核设计,并给出矢量控制中的坐标变换、PI调节算法等功能模块的数据流图,整个矢量控制计算耗时3.48μs。该关节控制器应用到7自由度机器人中。实验结果表明,关节位置和电机力矩跟踪效果较好,且控制器对机器人构型不敏感。

关键词：现场可编程门阵列矢量控制软硬件编程关节控制器

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空间机械臂关节快换接口结构设计与分析

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宇航学报 2016年第8期37卷 1015-1022页

作者：史士财何阳李荣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150001 黑龙江工程学院汽车系哈尔滨150050

针对宇航员在轨出舱维护需求,提出一种机械锁紧与电气连接独立操作的快换接口,该快换接口具有在空间环境下拆装快速、拆装操作力小的特点,同时满足机械臂的刚度与承载能力。该接口由容差对接接口本体、机械连接锁紧装置、电连接器组件... 详细信息

针对宇航员在轨出舱维护需求,提出一种机械锁紧与电气连接独立操作的快换接口,该快换接口具有在空间环境下拆装快速、拆装操作力小的特点,同时满足机械臂的刚度与承载能力。该接口由容差对接接口本体、机械连接锁紧装置、电连接器组件、电连接器插拔装置四个功能模块组成。采用双圆锥面配合设计容差对接凸凹本体结构。根据宇航员舱外操作的需求选择了具有平面浮动能力的快换接口电连接器,设计浮动装置使得该电连接器具有超行程量。采用曲柄滑块结构将操作工具的旋转运动转化为电连接器的直线运动,并基于驱动力矩最小确定曲柄滑块的参数。采用膨胀锁紧原理设计快换接口结构连接锁定装置,分析预紧力衰减对连接刚度的影响。

关键词：空间机器人机械接口电气接口容差对接膨胀锁紧

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