一种3自由度并联柔索驱动柔性操作臂的建模与控制

以一种3自由度并联柔索驱动机器人为研究对象,研究这种并联柔性系统的控制规律。考虑到运动描述的唯一性及易测性,取约束关节的位置作为广义关节变量,用以描述操作臂的运动状态。在此基础上分析了操作臂的运动学和静力学关系,建立了并联柔性系统的动力学模型。然后,以轨迹控制为目标,分别基于刚性模型和柔性模型设计控制器,并对系统的性能进行分析和仿真。结果表明:基于刚性模型控制器的性能较差,而基于柔性模型的奇异摄动方法则可以获得较好的控制效果。

3自由度并联柔索驱动变刚度操作臂的刚度控制

利用柔索的弹性及驱动冗余性构造了一种3自由度并联柔索驱动变刚度操作臂,在静力学与刚度分析的基础上,进行刚度控制研究。首先,将柔索驱动力映射到关节空间,并分析等效关节力与柔索张力和外力的关系, 提出该操作臂的三维力矢量闭合原理。根据微分变换原理进行刚度分析,得到关节刚度矩阵及操作手刚度矩阵, 并进行数值算例分析,结果表明:刚度与柔索的张力有关,调节柔索张力可以改变系统刚度。最后,采用位置与张力混合控制的策略,对该变刚度操作臂进行了刚度控制,并进行了仿真验证。

基于3自由度并联机器人的船载炮6维运动模拟系统

本系统基于 3自由度并联机器人和 3维图形仿真实现了空间 6维运动的模拟 .构造了一种 3自由度并联机构来模拟船的 3维转动 ,并给出了并联平台的运动学逆解 ;采用图形仿真虚拟作战环境 ,模拟船的 3维移动 ,并分析了图形驱动原理 .

并联柔索驱动操作臂静刚度的理论分析

文章对并联柔索驱动机器人 (PWDRs)的静态刚度问题进行了理论分析。首先 ,基于微分变换原理 ,提出并证明了关于柔索矩阵微小变化变分形式的命题 ,在此基础上推导了操作臂完整刚度的解析公式 ,它包括与结构参数有关的刚度及与柔索张力有关的刚度两部分。然后 ,对这一理论结果进行了数值仿真。研究结果表明 :操作臂刚度不仅依赖于机构几何尺寸、柔索与电机刚度及操作臂位置与姿态等结构参数 ,还与柔索的张力有关。因此 ,可以通过改变柔索张力来调节PWDRs操作臂的刚度 ,实现机构变刚度。

基于红外加热的生物质热解技术及关键参数

生物质是一种清洁的可再生能源,生物质快速热解技术对生物质的利用很重要.本文提出将红外加热应用于生物质热解反应.根据生物质及其热解过程中的大分子中间产物的红外光谱图分析确定生物质热解过程中的红外吸收带,选择红外涂料.设计出基于红外加热的生物质热解反应器的炉体结构,应用Ansys Fluent对炉体燃烧室进行燃烧数值模拟,确定了最佳温度场分布.

多层式智能结构中压电元件的最优配置

基于压电元件的传感和驱动特性,给出了多层式压电智能结构的受控系统模型。提出了一种模态可观测性的度量方法,基于模态可控度和模态可观测度建立了多层结构压电元件最优定位的目标函数,并采用广义遗传算法进行求解。采用子空间迭代法对振动方程进行了求解。仿真和实验结果表明最优定位结果是合理的。

压电智能结构中驱动器布片方式和数目的确定

确定合理的布片方式和适当的布片数目，对更有效地控制结构行为有重要意义。这里对参数匹配问题进行了研究，并对两种布片方式的驱动效果进行了比较。然后基于能量有效耗散准则提出了一种驱动器布片数目的估算公式。研究结果表明，对于柔性结构，采用并列布片方式可以取得理想的控制效果。

机械臂定位外科手术辅助导航系统

介绍了一种利用机械臂定位的外科手术辅助导航系统。该系统由数字化机械臂、头部定位装置、图像处理计算机及相关软件组成。借助于患者术前的CT图像数据,可以重建患部的三维模型。手术过程中,首先利用系统标定技术建立患者头部、手术器械和患部模型之间的关系模型,同时用数字化机械臂实时测出手术器械的空间位置,从而实现手术器械的位置与CT剖面图像的叠加显示,起到辅助外科手术的作用。在综述手术导航系统研究现状的基础上,给出了该系统的结构和原理,重点介绍了该系统的几个重要组成部分,包括空间定位、图像处理与显示、系统标定等,最后通过演示实验证明了系统的功能。

基于Stewart平台六维力传感器的分区静态标定方法

基于Stewart平台的六维力传感器具有结构紧凑、刚度大、量程宽等特点,它在工业机器人、空间站对接等领域具有广泛的应用前景。好的标定方法是正确使用传感器的基础。由于基于Stewart平台的六维力传感器是一个复杂的非线性系统,所以采用常规的线性标定方法必将带来较大的标定误差从而影响其使用性能。标定的实质是,由测量值空间到理论值空间的映射函数的确定过程。由函数逼近理论可知,当只在已知点集上给出函数值时,可用多项式或分段多项式等较简单函数逼近待定函数。基于上述思想,本文将整个测量空间划分为若干连续的子测量空间,再对每个子空间进行线性标定,从而提高了整个测量系统的标定精度。实验分析结果表明了该标定方法有效。

一种Stewart结构六维力／力矩传感器参数辨识研究

介绍了一种大量程Stewart结构六维力/力矩传感器系统.建立了传感器力/力矩测量数学模型,构建了基于运动学逆解的优化目标函数.提出了一种新的参数标定法,称作分支轮换标定法.基于所研发的六维力/力矩传感器系统进行了实验研究,实验结果表明分支轮换法可以有效地辨识出传感器的结构参数,提高了测量精度.该方法可用于类似结构的六维力/力矩传感器参数标定.

当代财务会计发展的历史观察与深层思考——《美国会计准则及其环境:75年发展历史的二元研究》一文述评

《美国会计准则及其环境：75年发展历史的二元研究》是美国卡内基美隆大学井尻雄士教授应日本会计准则理事会的邀请于2003年为日本会计准则制定机构和日本会计业界相关人士所做的一篇演讲论文。井尻雄士教授所著的这篇演讲论文（以下简称井文）回顾了美国会计准则制定的75年的发展历史，评价了美国证券市场发展中发生的一些重大事件对会计准则制定的影响，并对美国会计准则在发展和施行过程中暴露出的一些问题，以及美国法制和监管环境对财务会计发展与会计准则的制定所可能产生的影响，作了深入剖析。译者在读完这篇文章后感触良多，尽管其中的一些观点值得作进一步商榷和探讨，但是文中所提出的诸多问题无不是当代财务会计发展的热点和难点，需要会计学人深入思考。

一种欠驱动移动机器人运动模式分析

介绍了一种欠驱动移动机器人的机械结构。分析了该欠驱动移动机器人在平地行进模式的特点,提出一种越障控制模式。在该越障控制模式中加入了障碍物高度计算算法,使得移动机器人在越障过程中的智能控制更加高效。利用VB编写控制程序人机界面,在移动机器人实物平台上进行了实验,实验结果证明了控制方法的有效性。

自动串级萃取装置控制系统设计与实现

提高串级萃取试验的自动化程度对提高核工业的劳动生产率以及降低生产成本有着十分重要的意义。在面向串级萃取试验自动化需求的基础上,设计了包括视觉系统和伺服控制两部分的自动串级萃取装置控制系统。视觉系统负责在提取试剂时协调移液器抽取试剂动作和试管上移动作,保证移液器底部尖端与试管的相对位置;伺服控制主要负责工艺流程的顺序执行,并在移液时基于视觉系统获取的液位下降速度调整试管上升速度,不断消除偏差达到移液器探针始终保持在液位以下相对固定的位置处,并且在移液器达到试管底部时停止吸液的目的。实际运行结果表明,该系统具有高可靠性和稳定性,同时又具有良好的可扩展性和可维护性,能满足串级萃取试验作业的实际需要,符合工业应用要求。

协作机器人运动学应用标定方法

机器人的几何参数误差导致其绝对定位精度较差,会制约其在离线编程方面的应用。协作机器人关节刚度小,受其自重和末端负载的影响柔性变形大,会进一步降低其定位精度。针对该问题,对相邻3轴(2~4轴)平行型协作机器人展开运动学标定方法研究,并面向工程实际开发了相应的标定软件。首先,提出一种非线性的几何参数辨识模型,并利用模型非线性方程组的逆函数原理进行模型冗余性分析;进一步建立关节刚度辨识模型;考虑到几何参数辨识和关节刚度辨识是互相干扰的,提出一种基于迭代思想的综合辨识方法。应用该方法对UR5机器人进行标定实验,实验结果显示,标定后机器人空载和负载时的绝对定位精度相比标定前分别提高75.5%和85.1%,验证了本文标定方法的有效性。

美国会计准则及其环境:75年发展历史的二元研究(上)

此文是井尻雄士教授于2003年应日本会计准则理事会和日本财务会计准则基金会的邀请,在日本东京为日本会计准则制定人员和会计职业界所作的演讲论文,后发表于日本财务会计准则基金会《会计准则季刊》2003年9月号上。文章涉及当前财务会计发展的许多基本问题,对我国亦有借鉴作用,我国学者陆建桥等在征得井尻雄士教授及《会计准则季刊》授权同意后,将其翻译成中文,本刊分上下两部份刊出,以飨读者。

一种应用平面约束的直角坐标机器人标定方法

针对某逆流萃取串级实验装置的精准操作作业需求,对其中的直角坐标机器人的运动学标定方法展开了研究。采用DH参数法建立了运动学模型,并推导了位置误差模型;根据直角坐标机器人的构型特点,结合球面约束,提出了应用已知姿态平面约束的标定方法,并基于位置误差模型建立了该方法的求解模型;给出了基坐标系和平面姿态的确定方法;采用基于奇异值分解的广义最小二乘法迭代求解;最后借助Matlab对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明了所提出的标定方法有效地提高了机器人的操作精度。

小型车式移动机器人转向机构的设计与优化

针对某小型车式移动机器人实现精确转向的要求,对其转向机构的构型设计与参数优化问题展开了研究。通过综合分析四种不同构型方案的特点,确定了采用一种舵机驱动的双梯形转向机构;推导了该机构的运动学关系式,并以跟踪理想阿克曼转角为优化目标,以布置空间的不干涉条件等作为约束,建立了该机构优化设计的数学模型;借助Matlab优化工具箱进行求解分析,确定了转向机构最终的构型组成与尺寸参数;优化结果表明所设计的转向机构能精确地近似实现理想的阿克曼转角关系。

光传输管道清洗机器人高精度自主行走问题研究

为解决光传输管道清洗机器人需沿管道中心线精确行走的问题,基于沿墙导航的策略对此问题展开了研究。运用反馈线性化方法并基于运动学模型设计了纠偏控制器;针对光传输管道壁面较光滑的特点,提出了一种新的基于双线结构光视觉传感器的机器人位姿精确检测方法,并建立了位姿偏差计算模型。通过所设计的纠偏控制器实时纠正机器人的位姿偏差来实现高精度沿线行走。最后利用样机进行了行走实验,实验结果表明机器人的稳定行走精度达到±2mm,满足应用要求。