检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于激光测振仪的非轴对称超声驻波声场的识别

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吉林大学学报（工学版） 2018年第4期48卷 1191-1198页

作者：董惠娟于震樊继壮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

针对驻波悬浮辐射/反射面之间(谐振腔内)的非轴对称声场,首先通过COMSOL仿真得到第3悬浮模式下声场典型截面上的声压分布。然后,采用Matlab编程将此声压进行Radon变换,得到该截面上各方向的激光测振仪(LDV)速度输出,并将其与实验得到的... 详细信息

针对驻波悬浮辐射/反射面之间(谐振腔内)的非轴对称声场,首先通过COMSOL仿真得到第3悬浮模式下声场典型截面上的声压分布。然后,采用Matlab编程将此声压进行Radon变换,得到该截面上各方向的激光测振仪(LDV)速度输出,并将其与实验得到的LDV速度输出进行对比,验证了LDV速度输出与声场声压的对应关系。最后,基于FBP算法并通过Matlab编程将实验中获得的LDV速度输出进行重建,得到该截面的声压分布,对比COMSOL仿真结果,从而验证非轴对称驻波声场的识别效果。

关键词：自动控制技术超声驻波谐振腔声场识别激光测振仪速度输出 Radon变换滤波反投影算法

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求解SSRMS构型空间机械臂逆运动学的方法

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机械工程学报 2022年第3期58卷 21-35页

作者：赵智远赵京东赵亮亮杨晓航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

SSRMS构型机械臂被广泛应用于空间在轨服务,但是由于冗余自由度以及肩、轴、腕部偏置的存在,导致逆运动学求解困难。关节角参数化方法虽然能求得逆运动学的解析解,但是求解成功与否高度依赖于参数的给定值。基于雅可比矩阵的求解方法考... 详细信息

SSRMS构型机械臂被广泛应用于空间在轨服务,但是由于冗余自由度以及肩、轴、腕部偏置的存在,导致逆运动学求解困难。关节角参数化方法虽然能求得逆运动学的解析解,但是求解成功与否高度依赖于参数的给定值。基于雅可比矩阵的求解方法考虑避奇异时会损失机械臂的运动性能。为此,提出了一种基于循环坐标下降法与关节角参数化方法联合的逆运动学求解方法(CCDJAP-IK),该方法具有对雅克比矩阵奇异不敏感,避免关节极限以及求出多组逆运动学精确解的优点。将采用循环坐标下降法求得的近似解作为关节角参数化方法中参数的给定值,减少了参数取值的盲目性,增加了求解的成功率。将末端执行器的运动转化为关节6末端点仅y轴方向受约束的达点运动,简化了目标函数以及算法的迭代步骤,提高了计算效率。以HIT-SSRMS构型机械臂为例开展了仿真实验,结果表明:在当前构型和期望位姿均在工作空间内随机选取的情况下,CCDJAP-IK方法的平均计算时间为4.86 ms,求解成功率为99.32%,是一种有效且可靠的求解SSRMS构型机械臂逆运动学的方法;在跟踪笛卡儿路径时,CCDJAP-IK方法的跟踪精度、关节空间连续性以及实时性均满足任务要求,因此可应用于机械臂的实时路径跟踪任务。

关键词：冗余机械臂逆运动学循环坐标下降法关节角参数化方法

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Xilinx FPGA自主配置管理容错设计研究

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宇航学报 2012年第10期33卷 1519-1527页

作者：顾义坤倪风雷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

针对SRAM型FPGA在空间辐射环境下容易受到单粒子效应影响的问题,在分析可重配置的XilinxFPGA的结构和故障模式的基础上,提出一种基于自主配置管理的Xilinx FPGA容错设计方案。综合运用诸如逻辑电路三模冗余、块存储器EDAC校验、动态回... 详细信息

针对SRAM型FPGA在空间辐射环境下容易受到单粒子效应影响的问题,在分析可重配置的XilinxFPGA的结构和故障模式的基础上,提出一种基于自主配置管理的Xilinx FPGA容错设计方案。综合运用诸如逻辑电路三模冗余、块存储器EDAC校验、动态回读、动态局部重配置及周期全局重配置等方法实现故障的屏蔽、检测和修复。该方案覆盖了FPGA的各种单粒子效应故障模式,并且在芯片内部实现了自主配置管理,具有体积小、成本低、可靠性高的特点。

关键词：现场可编程门阵列容错单粒子效应自主配置管理

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基于预抓取模式识别的假手肌电控制方法

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机械工程学报 2012年第15期48卷 1-8页

作者：杨大鹏赵京东李楠姜力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

为解决多自由度假手肌电控制难题,建立一种人手预抓取模式的在线识别方法,并将其应用至HIT-DLR假手的抓取控制。基于Teager-Kaiser能量算子增幅肌电信号在肌肉动作发起时的变化,引入后处理解决噪声影响,提出一种预抓取发起的在线检测方... 详细信息

为解决多自由度假手肌电控制难题,建立一种人手预抓取模式的在线识别方法,并将其应用至HIT-DLR假手的抓取控制。基于Teager-Kaiser能量算子增幅肌电信号在肌肉动作发起时的变化,引入后处理解决噪声影响,提出一种预抓取发起的在线检测方法。针对人手4种预抓取模式,讨论不同肌电信号分段方法,不同时域特征、频域特征和时频域特征以及多种分类方法所能获得的识别成功率。最终建立了基于波形长度及支持矢量机的最优识别方法,成功率可达95%,延迟小于300 ms。肌电控制试验表明,假手可以准确快速地抓取各种不同形状的物体。

关键词：假手肌电控制预抓取模式识别

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面向足式机器人的新型可调刚度柔性关节的设计及性能测试

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机器人 2014年第3期36卷 322-329页

作者：尹鹏李满天郭伟王鹏飞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

为提高足式机器人的运动适应能力,为其设计了一款具有刚度连续调节功能的新型柔性旋转关节.通过研究杠杆机构输出刚度与传动比的对应关系,提出以变传动比杠杆机构作为核心部件进行可调刚度柔性关节的设计.文中对关节的结构以及关节驱动... 详细信息

为提高足式机器人的运动适应能力,为其设计了一款具有刚度连续调节功能的新型柔性旋转关节.通过研究杠杆机构输出刚度与传动比的对应关系,提出以变传动比杠杆机构作为核心部件进行可调刚度柔性关节的设计.文中对关节的结构以及关节驱动方式等进行了紧凑化设计,以满足足式机器人系统对体积及重量的要求.在设计中通过分析关节输出刚度系数与关节相关结构参数之间的关系,为关节输出刚度调节选择了较为敏感的参数调节范围,提高了刚度调节的灵敏性.在此基础上,通过开展机构运动学分析,确定了关节机构的理论刚度输出固有特性.关节样机测试表明,该调节机构能够实现关节输出刚度的调整和有效控制,该关节在结构设计以及功能方面均可以满足在足式机器人腿部结构中的应用需求.

关键词：足式机器人柔性关节刚度调整杠杆机构

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空间大型结构体组装接口设计及装配性能分析

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宇航学报 2021年第12期42卷 1493-1501页

作者：史创郭宏伟王洪洋陶磊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

为满足超大型(公里级)空间结构在轨组装的需求,设计了一种全新的空间大型结构体组装接口并对其装配性能进行了详细的分析。首先,详细设计了一种纯机械式双锁定组装接口。其次,通过建立接口运动学模型,对组装接口的容差性能进行了分析,得... 详细信息

为满足超大型(公里级)空间结构在轨组装的需求,设计了一种全新的空间大型结构体组装接口并对其装配性能进行了详细的分析。首先,详细设计了一种纯机械式双锁定组装接口。其次,通过建立接口运动学模型,对组装接口的容差性能进行了分析,得出X方向容差为14.25 mm,Z方向容差为15.84 mm,绕X,Y,Z三个轴的角度容差分别为5.65°、5.51°和5.34°。最后,对对接接口进行了ADAMS仿真分析,验证了容差分析的正确性,得到了对接机构接触力与静摩擦系数、机械臂推力、碰撞锥角之间的非线性影响关系,为空间对接机构的设计奠定了基础。

关键词：在轨装配组装接口结构设计运动学容差性能

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旋转式磁流变阻尼器优化设计与力学性能试验

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机械工程学报 2010年第5期46卷 177-182页

作者：李军强臧希喆赵杰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

基于磁流变液的Bingham模型,提出一种应用有限元法对旋转式磁流变阻尼器进行优化设计的方法,通过对阻尼器的结构参数进行优化设计,可以充分发挥材料磁性能,从而获得阻尼器的最优电气参数。研制磁流变阻尼器及其力学性能测试系统,对阻尼... 详细信息

基于磁流变液的Bingham模型,提出一种应用有限元法对旋转式磁流变阻尼器进行优化设计的方法,通过对阻尼器的结构参数进行优化设计,可以充分发挥材料磁性能,从而获得阻尼器的最优电气参数。研制磁流变阻尼器及其力学性能测试系统,对阻尼器的力学性能进行试验研究,得到了阻尼器的力矩—转速、屈服力矩—电流等力学特性。考虑温度对磁流变阻尼器性能的影响,得到不同温度、不同转速下阻尼器的屈服力矩特性,对磁流变液剪切变稀现象及温度对磁流变阻尼器性能的影响进行分析。

关键词：磁流变阻尼器有限元法优化设计试验研究力学特性

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力反馈柔性虚拟夹具辅助遥操作

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机器人 2011年第6期33卷 685-690页

作者：蒋再男赵京东刘宏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

针对未知环境遥操作的操作安全性与操作性能之间相互矛盾的问题,提出并实现一种力反馈柔性虚拟夹具方法.该方法通过引入柔性系数调节机器人倾向于期望运动方向的程度,将离线任务规划与操作者手动控制的优势相结合,在获得一定的操作性能... 详细信息

针对未知环境遥操作的操作安全性与操作性能之间相互矛盾的问题,提出并实现一种力反馈柔性虚拟夹具方法.该方法通过引入柔性系数调节机器人倾向于期望运动方向的程度,将离线任务规划与操作者手动控制的优势相结合,在获得一定的操作性能的同时,具有避开离线任务规划路径中障碍的能力,保证了遥操作的安全性.在此基础上,将虚拟力反馈方法融合到柔性虚拟夹具中,进一步提高遥操作性能.正弦曲线跟踪实验结果表明,所提方法减小了平均跟踪误差和任务完成时间,保证了未知环境遥操作的安全性和操作性能.

关键词：遥操作力反馈虚拟夹具人机交互

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基于摄动理论的SLIP模型解析化研究及其运动控制

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机器人 2012年第6期34卷 689-696页

作者：李满天于海涛郭伟王鹏飞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黑龙江哈尔滨150080

弹簧负载倒立摆(spring loaded inverted pendulum,SLIP)模型动力学分析缺乏有效解析化处理手段,为此提出一种基于摄动理论的SLIP模型支撑相动力学近似解求解方法.建立了飞行相顶点高度的Poincare映射,从而获得了SLIP模型动力学完整的... 详细信息

弹簧负载倒立摆(spring loaded inverted pendulum,SLIP)模型动力学分析缺乏有效解析化处理手段,为此提出一种基于摄动理论的SLIP模型支撑相动力学近似解求解方法.建立了飞行相顶点高度的Poincare映射,从而获得了SLIP模型动力学完整的解析化描述,通过误差分析验证了基于近似解析解的顶点高度预测值具有良好的数值逼近精度.在此基础上针对SLIP弹跳系统的运动控制,设计了基于Poincare逆映射的SLIP系统顶点高度无差拍控制器,并进行了阶跃期望轨迹跟踪实验.实验结果表明:本文所提出的算法具有快速跟踪期望轨迹的控制效果,同时可以有效抑制系统超调.此外,对质心水平速率实验曲线的分析证明算法在控制弹跳速率与高度间具有等效性,扩展了算法的应用范围.

关键词：足式机器人弹簧负载倒立摆摄动理论 Poincare映射无差拍控制

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