平面广义Stewart平台位置正解求解策略及仿真

与六自由度并联机构相比,三自由度并联机构结构简单、易于控制、制造成本低,发展前景广阔。并联机构位置正解研究可为机构的设计提供必要的依据,然而到目前为止,Stewart平台位置正解的求解问题还未彻底解决。采用基于图论的自由度分析法和基于吴消元法的符号计算方法,研究了平面广义Stewart平台的位置正解求解策略。先将平面广义Stewart平台的位置正解问题转化为约束图,再对约束图进行完整约束完备化,生成构造序列,降低同时求解的方程组规模,并用吴消元法求得方程组对应的闭形解。最后对平面广义Stewart平台位置正解进行了基于MapleSim软件的仿真,用实例验证了方法的有效性。

广义六维力传感器的特点及研究和应用状况

广义六维力传感器是指能够检测空间六维力(Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz)的传感器,由于其测力信息丰富、测量精度高等特点,使得其在机器人技术、航空航天技术及宇宙空间器的对接试验上有着广泛的应用。Stewart广义六维力传感器因其承载能力强、误差不积累等优点,受到了国内外许多学者的关注和研究。该文就基于传感器的测力原理及结构形式,探讨各种类型传感器的特点,并总结了Stewart广义六维力传感器的研究和应用现状。

几何约束求解研究综述

综述了几何约束求解的历史发展、研究现状和应用 对常见的 4类求解方法 :数值计算的方法、符号计算的方法、基于规则的方法、基于图论的方法做了详细的介绍 同时还列举了几何约束求解在计算机视觉、连杆设计、机器人。

新型6-CCS并联机器人机构的运动学正解及仿真

介绍了一种由圆柱副、圆柱副和球面副构成的基于点、线间距离约束的新型解耦并联机构6-CCS,对结构和运动学正解进行了研究。通过对三个位置约束方程构造Dixon结式,去掉其中线性相关的三行三列,导出了一元64次输入输出方程,并根据位置的8个解与姿态解互相解耦的特点,总共有512个解。然后使用数值算例验证了其全部根。结合VC++6.0和OpenGL对其进行了三维建模和运动仿真,验证了这一新机构的可行性。

新型2CCC-4SPS角度约束并联机器人机构的运动学正解

介绍了一种具有线线角度和点点距离约束的新型并联机构——角度约束并联机构(2CCC-4SPS),对自由度和运动学正解进行了研究;通过Sylvester结式及Groebner基的原理导出了位置正解输入输出方程,得出32组位置正解,并使用数值算例验证了其全部解.

一种超静卫星动力学建模及控制方法

针对Stewart超静卫星载荷和星体平台在姿态控制时存在平动和转动耦合问题,提出一种基于广义动量定理,反映载荷质心相对整星质心平动和转动耦合因素的动力学建模方法。由于载荷质心存在平动位移,极易造成Stewart平台支杆行程饱和,甚至发生碰撞。为避免支杆行程饱和,设计了具有平动前馈补偿控制的载荷控制器和具有支杆去饱和控制的星体平台控制器。通过3种姿态控制模式验证了控制器的正确性。仿真结果表明,在星体平台姿态实现10″控制精度的基础上,通过Stewart平台高精度指向控制,实现载荷0.1″指向控制。星体平台和载荷控制器在3种姿态控制模式下都能够有效实现支杆去饱和控制,避免发生机械碰撞。

新型升沉补偿试验系统的仿真设计

为能更准确地对波浪升沉补偿系统进行研究,设计一种基于数字液压技术的新型试验系统,采用Stewart平台结构模拟船舶的六自由度运动,以数字液压缸作为驱动器对重物升沉进行补偿。在LabVIEW仿真环境下运用广义预测与PID控制策略,实现了对升沉补偿试验系统的设计。结果表明,该系统仿真相似度高,方便取得各种工况下的试验数据。