检索结果-内蒙古大学图书馆

液压与气动 2021年第8期45卷 1-16页

作者：纵怀志张军辉张堃黄信菩张付陆振宇王西蒙徐兵浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 南昌大学机电工程学院江西南昌330031

针对液压四足机器人结构布局混乱、能量损失大及控制策略复杂等问题,从机器人整机、液压系统和控制策略3个角度分析了液压四足机器人的研究现状。首先,对各团队的机器人进行介绍,指出国内外的技术差距;然后,从动力来源、系统类型、液压... 详细信息

针对液压四足机器人结构布局混乱、能量损失大及控制策略复杂等问题,从机器人整机、液压系统和控制策略3个角度分析了液压四足机器人的研究现状。首先,对各团队的机器人进行介绍,指出国内外的技术差距;然后,从动力来源、系统类型、液压回路和伺服执行元件4个方面对液压系统的主要2大构成分别阐述,着重介绍了以节能为目的的阀控系统和集成化、一体化的伺服执行器;接着概述了主流的几种控制策略,并分析各自的优缺点;最后,指出液压四足机器人的发展方向将集中在高速高压化、轻量化、节能降噪以及先进的控制算法,以实现液压四足机器人的高动态性能和行业应用。

关键词：四足机器人机载液压系统液压执行器控制策略

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基于驱动谱迭代修正算法的三轴随机振动控制研究

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机床与液压 2022年第17期50卷 206-210页

作者：陈广初邓彬陈旭雯佛山市南海区质量技术监督检测所广东佛山528200 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江谱麦科技有限公司浙江宁波315103

经典的矩阵微分多输入多输出随机振动控制算法需要进行矩阵分解或矩阵微分等运算,计算复杂,不利于实时应用。针对一类低相干系数的多轴随机振动试验场景,利用牛顿法推导激励谱迭代方程,提出一种驱动谱迭代修正算法,简化了控制计算量,提... 详细信息

经典的矩阵微分多输入多输出随机振动控制算法需要进行矩阵分解或矩阵微分等运算,计算复杂,不利于实时应用。针对一类低相干系数的多轴随机振动试验场景,利用牛顿法推导激励谱迭代方程,提出一种驱动谱迭代修正算法,简化了控制计算量,提高控制实时性。对算法收敛性和增益因子进行理论分析,并利用数值仿真在对算法进行验证。最后,利用三轴向振动台与集成该算法的多输入多输出振动控制器进行三轴向振动试验研究,结果表明:基于牛顿迭代法的驱动谱迭代修正算法在多输入多输出随机振动试验对功率谱控制试验中取得了良好的控制精度,满足工程应用需求。

关键词：三轴振动多输入多输出驱动谱迭代修正算法增益因子振动控制

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双程形状记忆效应的唯象动力学模型

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浙江大学学报（工学版） 2020年第4期54卷 642-649页

作者：吕福在胡宇天伍建军王林翔浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学机械设计研究所浙江杭州310027

构造可以用于描述一维结构的形状记忆合金(SMA)的双程形状记忆效应的唯象动力学模型.该模型基于与形状记忆合金中热弹性相变有关的唯象理论,将应力场和热场下的滞回环曲线视为马氏体相变和马氏体变体重构在宏观层面上的表现.为了模拟温... 详细信息

构造可以用于描述一维结构的形状记忆合金(SMA)的双程形状记忆效应的唯象动力学模型.该模型基于与形状记忆合金中热弹性相变有关的唯象理论,将应力场和热场下的滞回环曲线视为马氏体相变和马氏体变体重构在宏观层面上的表现.为了模拟温度诱发的相变,构造非凸自由能函数,使得函数的每个局部平衡对应于相变过程中的一个相.在外部负载(力或者热)的作用下,可以通过模拟系统状态(应变)在不同平衡态之间的转变,研究温度诱发的相变.相变动力学的控制方程采用拉格朗日方程,以非线性微分方程来表示.利用非线性常微分方程描述单程形状记忆效应,通过对不同相变过程的加权组合描述双程形状记忆效应.开展有关力和热负载下的数值实验,模拟热和应力诱发的相变以及热负载下与单程形状记忆效应和双程形状记忆效应有关的滞回环,模拟马氏体重构所导致的单滞回环以及超弹性效应所引起的双滞回环.从实验结果可以看出,双程形状记忆效应及超弹性效应均可以被提出的模型成功捕捉,验证了该模型的描述能力.

关键词：滞回曲线动力学马氏体相变双程形状记忆效应微分方程

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液压轮腿机器人的轻量化设计与一体化制造方法（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2024年第9期 701-715页

作者：李旭于淏阳纵怀志封海波付宜利哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

目的：设计和制造方法对液压驱动机器人的研制至关重要。本文将建立液压轮腿机器人从概念模型到实际机器人的完整研制过程，所提出的轻量化设计与一体成型制造（LD&IM）方法使机器人研制过程更加高效，可实现45%的减重目标和0.45 m... 详细信息

目的：设计和制造方法对液压驱动机器人的研制至关重要。本文将建立液压轮腿机器人从概念模型到实际机器人的完整研制过程，所提出的轻量化设计与一体成型制造（LD&IM）方法使机器人研制过程更加高效，可实现45%的减重目标和0.45 m的竖直跳跃。创新点：1.提出基于拓扑优化与衍生设计的液压轮腿机器人的轻量化设计方法和基于3D打印的一体成型制造方法；2.提出一种基于线性二次型调节器（LQR）的轮腿机器人跳跃控制方法。方法：1.采用基于拓扑优化和衍生设计的强量化设计方法，实现轮腿机器人结构45%的减重目标；2.结合选择性激光熔化工艺和相应的高精度抛光的一体成型制造工艺，快速高效地完成高质量零件的一体成形；3.在单轮腿机器人的平衡控制回路中使用LQR和基于零动态的控制器，将弹簧负载倒立摆（SLIP）模型应用于机器人跳跃运动的轨迹规划。结论：1.采用基于拓扑优化与衍生设计的液压轮腿机器人轻量化设计方法，实现了45%的减重目标；2.精密加工与3D打印相结合的一体成型制造方法使机器人研制过程更加高效；3.基于LQR的平衡控制器和基于SLIP的跳跃轨迹规划器应用于WLR-IV单腿，实现了0.45 m的竖直跳跃。

关键词：轮腿机器人液压驱动拓扑优化增材制造跳跃控制

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航空液压管路系统动力学特性研究

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动力学与控制学报 2022年第6期20卷 58-63页

作者：张胜发杨乐邵敏强南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心南京210001 航空机电系统综合航空科技重点实验室南京210001

随着航空液压系统的高压、高功率化发展,液压管路的振动问题愈加不容忽视,降低液压管路的振动,对提高飞机航行过程中的安全性具有重要意义。本文将对泵源脉冲条件下航空液压管路的振动特性进行研究,建立流体压力和流速影响下液压管路振... 详细信息

随着航空液压系统的高压、高功率化发展,液压管路的振动问题愈加不容忽视,降低液压管路的振动,对提高飞机航行过程中的安全性具有重要意义。本文将对泵源脉冲条件下航空液压管路的振动特性进行研究,建立流体压力和流速影响下液压管路振动特性的数学模型,利用有限元软件ANSYS对实际液压管路系统进行建模和流固耦合仿真,获得相应的振动响应。结果表明:液压管路在不同的流体流速和流体压力条件下,其固有频率存在一定的变化;当流体脉动频率与弯管系统的固有频率接近时,系统会发生共振,振动幅值大幅度增大.

关键词：液压管路流固耦合有限元分析动力学响应伽辽金法

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基于增材制造的液压阀块流道过渡区优化研究

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液压与气动 2021年第1期45卷 56-66页

作者：李莹张玉莹柳宝磊张晋隋佳鑫燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

器件小型化和集成化发展趋势,对液压阀块设计提出了更高的要求。传统工艺加工阀块体内部流道,不但工艺复杂难加工,而且成形的流道流动特性有待提高。新型制造工艺增材制造一体化成形的特点使其在流道加工方面表现出很大的优越性。基于... 详细信息

器件小型化和集成化发展趋势,对液压阀块设计提出了更高的要求。传统工艺加工阀块体内部流道,不但工艺复杂难加工,而且成形的流道流动特性有待提高。新型制造工艺增材制造一体化成形的特点使其在流道加工方面表现出很大的优越性。基于增材制造,对某一液压集成阀块的流道过渡区进行优化设计,利用Fluent仿真,对直线过渡、圆弧过渡、B样条曲线3种过渡方式连接的流道流动特性进行分析,B样条曲线过渡流道较直线过渡流道压力损失可降低55%以上,不同圆角半径的圆弧过渡流道较直线过渡流道压力损失可降低28%~56%,为基于增材制造的流道设计提供了必要的支持。

关键词： B样条理论流道设计增材制造液压阀块压力损失

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重载机器人横梁结构静动态特性分析与优化

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浙江大学学报（工学版） 2021年第1期55卷 124-134页

作者：王进王向坤扶建辉陆国栋金超超陈燕智浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 宁波伟立机器人科技股份有限公司浙江宁波315480 余姚市浙江大学机器人研究中心浙江宁波315400

为了探究并改善重载桁架机器人横梁结构在承受极限负载压力下的静动态特性,利用有限元方法分析该结构的静动态特性并进行结构优化.静态分析结果表明,横梁结构在承受极限负载17800 N的压力下,横梁结构在Y方向上的最大变形量为0.470 mm.... 详细信息

为了探究并改善重载桁架机器人横梁结构在承受极限负载压力下的静动态特性,利用有限元方法分析该结构的静动态特性并进行结构优化.静态分析结果表明,横梁结构在承受极限负载17800 N的压力下,横梁结构在Y方向上的最大变形量为0.470 mm.动态分析结果表明,横梁结构的前6阶固有频率为47~134 Hz.谐响应分析结果显示了前3阶固有频率对结构的影响.优化结果表明,在中心复合设计(CCD)与最佳填充空间设计(OSF)2种不同实验设计方法下,OSF实验设计方法具有更好的优化效果.OSF实验设计优化后,横梁结构的质量降低了1.47%,总变形量降低了18.41%,频率降低了13.48%.

关键词：重载桁架机器人横梁结构模态分析谐响应分析结构尺寸优化

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基于机器视觉的机器人装配位姿在线校正算法

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浙江大学学报（工学版） 2021年第1期55卷 145-152页

作者：董大钊徐冠华高继良徐月同傅建中浙江大学浙江省三维打印工艺与装备重点实验室流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学工程师学院浙江杭州310027 苏州新智机电科技有限公司江苏苏州215101 苏州紫金港智能制造装备有限公司江苏昆山215300

为了解决柔性夹具夹取异形零件过程中工件与夹具相对位置具有不确定性的难题,提出基于机器视觉的机器人装配位姿在线校正算法.通过图像预处理及零件表面特征提取,建立工件位姿向量.通过系统建模、误差分析及函数拟合,将工件位姿校正量... 详细信息

为了解决柔性夹具夹取异形零件过程中工件与夹具相对位置具有不确定性的难题,提出基于机器视觉的机器人装配位姿在线校正算法.通过图像预处理及零件表面特征提取,建立工件位姿向量.通过系统建模、误差分析及函数拟合,将工件位姿校正量分解为原始位姿差、旋转引入位姿差及残余位姿差三部分,将三部分位姿差进行线性组合作为零件位姿误差补偿量反馈给机器人,以引导机器人完成装配.为了验证算法的有效性,以涡旋式汽车空调压缩机动盘装配为例,设计机器人手眼装配系统进行实验.实验结果表明,该系统能够保证校正后的零件位姿与目标位姿角度偏差和x及y方向位置偏差分别小于0.6°和0.6 mm,平均装配时间小于20 s,实验过程中装配成功率达到99.67%.

关键词：工业机器人自动装配视觉引导位姿检测误差分析姿态校正

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基于力视感知的斜尖柔性针轨迹预测

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机械工程学报 2021年第11期57卷 52-60页

作者：王林泽高德东白辉全赵岩崔加利李沐蓉雷勇青海大学机械工程学院西宁810016 西宁市第一人民医院西宁810016 青海大学计算机技术与应用系西宁810016 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

在临床应用中,精确控制柔性针到达靶点是一个挑战。在穿刺过程中,作用在柔性针上的力会导致组织变形和针偏转,进而造成针尖错位。针和软组织之间的相互作用涉及大量的生物物理特征,而且这些参数不可能通过物理建模或直接估算得出。为解... 详细信息

在临床应用中,精确控制柔性针到达靶点是一个挑战。在穿刺过程中,作用在柔性针上的力会导致组织变形和针偏转,进而造成针尖错位。针和软组织之间的相互作用涉及大量的生物物理特征,而且这些参数不可能通过物理建模或直接估算得出。为解决这一难题,提出一种预测针尖轨迹的方法。对柔性针进行受力分析,建立力学模型;在力学模型的基础上,建立了一种基于BP神经网络的力视感知预测模型,预测穿刺过程中的针尖轨迹。使用三种不同型号的柔性针进行试验,采集数据并对模型进行训练。最后通过试验得到针尖轨迹,与模型预测进行比较。结果表明,模型预测的针尖在x、y方向的位移与试验结果基本一致,误差在2 mm以内,能够较准确地预测穿刺轨迹。

关键词：针穿刺 BP神经网络软组织图像处理

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挖掘机先导控制负载敏感液压系统节能特性研究

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液压与气动 2022年第2期46卷 39-46页

作者：曾亿山吕安庆赵志学刘旺刘常海胡敏合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州210027 大庆钻探工程公司钻井研究院黑龙江大庆163413

负载敏感控制系统因其主泵出口压力高于最高负载回路压力,导致节能率较低。针对这一问题,从阀前补偿负载敏感控制系统出发,结合阀后控制和先导控制思想,提出一种基于负载敏感的先导控制挖掘机液压系统。在保证与负载敏感控制系统同样优... 详细信息

负载敏感控制系统因其主泵出口压力高于最高负载回路压力,导致节能率较低。针对这一问题,从阀前补偿负载敏感控制系统出发,结合阀后控制和先导控制思想,提出一种基于负载敏感的先导控制挖掘机液压系统。在保证与负载敏感控制系统同样优良的复合操纵性能前提下,利用先导控制压力来降低主泵出口压力,以提高系统节能率,并建立先导控制压力的数学模型和负载敏感先导控制液压系统的AMESim仿真模型,对其节能性进行探究。结果表明:在一定先导控制压力范围内,先导压力越高,节能率越高,当双联负载回路均处于高压低流量工况时,系统的节能率最好,可节能4.3%,但此时节能功率很低;在系统节能率为2.53%时,节能效果最好,节能功率为528 W。

关键词：负载敏感先导控制节能特性复合操纵

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