双框架飞机蒙皮检测机器人切换运动控制方法

针对一种双框架飞机蒙皮检测机器人,通过分析该机器人在飞机表面上的受力情况,在飞机表面该机器人受到了非完整约束,基于牛顿-欧拉法建立了机器人非完整约束动力学模型。根据机器人机械结构和运动步态分析,将该非完整机器人系统分为子系统A和子系统B。为了实现机器人在飞机表面运动,采用反演技术和快速Terminal滑模控制相结合的思想对系统设计了控制器,提出了一种反演-滑模控制方法;对于非完整机器人子系统A和子系统B,设计了一种基于事件驱动的切换策略,实现了机器人对期望轨迹的全局渐近跟踪,并利用Lyapunov稳定性证明系统的跟踪误差收敛。仿真和试验表明,采用该切换策略和反演-滑模控制方法,双框架飞机蒙皮检测机器人可以在飞机表面自由运动并进行损伤检测,具有良好的可靠性和稳定性。

飞机蒙皮检测机器人吸盘组控制分配器设计

以飞机蒙皮检测机器人为研究平台,设计了基于执行器控制矩阵切换策略的吸盘组控制分配器。飞机蒙皮检测机器人的曲率自适应姿态控制的关键是吸附过程中的稳定性以及姿态调整中的灵活性问题,通过设计控制分配器控制真空负压系统改变执行器输出量达到提高机器人稳定性及灵活度的目的。首先,针对机器人结构模型进行受力分析,得到吸盘组控制分配矩阵,并在此基础上设计控制分配器;然后,考虑吸盘组出现故障的情况,采用改变吸盘优先级的故障适应策略改变吸盘对应加权系数;接着,建立吸盘组吸附安全增益数学模型,并在此基础上设计执行器控制矩阵切换策略;最后,控制分配器采用伪逆二次规划算法来避免执行器饱和问题,并通过仿真实验验证了控制分配器的可行性。

飞机蒙皮检测爬壁机器人结构设计与运动分析

针对传统的飞机蒙皮检测技术效率低、工作周期长、识别率差等问题,提出了一种能够自主完成飞机蒙皮检测工作的螺旋桨推力吸附式爬壁机器人。首先,以爬壁机器人应用背景为基础,进行了机器人的机械结构设计,以履带传动作为其移动机构,设计了相应的履带变形机构,提升其自适应越障性能,并利用螺旋桨提供其反向运行吸附力;其次,分析了其爬坡运动稳定性;最后,建立了机器人的运动学模型,分析了其越障能力,论证了其应用于飞机蒙皮检测的可行性。

一种飞机蒙皮检测机器人曲面运动控制方法

讨论了一种双框架飞机蒙皮检测机器人在飞机蒙皮外表面运动的问题。首先对机器人运动步态进行了分析,将运动步态分为滑动步态和旋转步态。其次,讨论了机器人单步移动问题,根据机器人的机械结构,将其单步运动看作是滑动和旋转运动的耦合,建立了机器人单步运动动力学模型,包括机器人基于转动角度和滑动位移耦合的动力学模型和机器人在笛卡尔坐标系下的位置动力学模型。最后为了实现机器人在飞机外表面的轨迹跟踪运动,设计了基于RBF自适应补偿的滑模控制器,通过Lyapunov稳定性理论,证明了系统的跟踪误差收敛。通过实验仿真验证了飞机蒙皮检测机器人可以实现对期望轨迹的渐近跟踪,达到了较好的控制性能。

机器人在飞机蒙皮荧光渗透静电喷涂检测中的应用

对于小尺寸、批量零件可采用常见的侵入法检测或人工静电喷涂荧光渗透检测,而对于大型零件如飞机蒙皮、发动机风扇框架、压力机机匣、涡轮宽肩等大尺寸、复杂型面的零件更适合采用机器人静电喷涂荧光渗透检测。

飞机蒙皮检查机器人系统研究

研究了飞机蒙皮检查机器人的系统结构及相关关键技术.提出了针对非对称异型飞机蒙皮表面的爬行机器人的总体结构和关键部件,对机器人作业过程中的吸附、运动及检测功能进行了分析,并给出了感知和运动控制系统的结构.研究了基于轨迹线性化理论的机器人路径跟踪控制算法,用于补偿由于驱动单元引起的误差.给出了基于视觉的飞机铆钉裂纹缺陷分类与识别方法.试验结果验证了算法的有效性.

飞机蒙皮缺陷检查机器人系统设计

为实现飞机蒙皮缺陷的自动检查,使得飞机蒙皮检修工作有效进行,研究一种能在飞机表面爬行和进行无损检测的机器人。针对飞机蒙皮非对称变曲率的特点,提出了爬行机器人的总体设计方案,确定了其关键机构及元件,并从安全性角度进行了详细分析,确定了机器人结构参数。设计了电动及气动相结合的控制系统结构,并研制了机器人样机。实验结果表明:机器人工作稳定可靠,验证了设计方案的合理性及可行性。

蒙皮检测机器人动力学建模与反步镇定控制

研究了双层架构蒙皮检测机器人在切换运动方式下的动力学问题.首先分析了蒙皮检测机器人的结构和受力情况;然后建立了非完整约束方程,进而基于牛顿-欧拉法分别建立了蒙皮检测机器人内外框架两个子系统的动力学模型,并建立了双层架构状态空间表达式;最后设计了反步切换控制算法.通过仿真实验验证了切换控制算法的有效性和可行性.