三平移并联机器人坐标测量机精度研究

提出一种三平移并联机器人坐标测量机的设计方法。根据机构型的解耦性与控制和误差软件补偿的关系,选择非对称型三平移弱耦合并联机构用于坐标测量机,分析了该机构位置的正反解,建立了误差模型。由于该机型具有弱耦合特性,使得用软件补偿精度的方法变得方便可行。研究了影响该坐标测量机精度的机构因素,探讨了运动学参数软件逐步标定的方法。

全柔性机构在并联微动机器人中的应用

柔性机构,特别是全柔性机构以其特殊的性能在微位移、微操作、微装配等领域得到广泛应用。通过对柔性机构的特点、全柔性微动机器人与普通平面机构、平面并联机构、空间并联机构结合的例子等的介绍,对柔性机构,特别是全柔性机构在微动并联机器人领域的国内外发展现状作了较全面的介绍。指出了目前存在的若干主要问题。

三平移弱耦合并联机器人机构精度分析

针对三平移非对称3-RRRP(4R)并联机器人机构的精度进行分析.该机型具有良好的解耦特性,属于弱耦合机型.该类机型由于实时性好,可以用控制软件实现误差补偿.从拓扑结构分析着手,分析了三平移弱耦合机型的位置正解、反解,用全微分的方法分析了该机型的精度误差值,研究了影响该机型机器人精度的因素,并探讨了提高精度的对策.由分析可知,动平台位置误差与所在位置成非线性关系,其中δθ′3误差对机构位置的非线性误差影响最大.此外,机构原始误差是产生误差的主要原因.因此提高零件加工和装配的精度是提高机器人精度的重要途径.

一种三平移并联机器人运动学分析

通过对(C//R//R)⊥(C//R//R)⊥(C//R//R)机构3条支路的特殊配置从而获得一种完全解耦的并联机构,并使用螺旋理论分析了这种并联机构的机构组成原理,计算了这种并联机构的自由度,判断了机构的主动副位置,并调用仿真软件模拟,进行了自由度的验证,最后对该并联机构进行了位置分析、速度和加速度分析。

3-PRUR三平移并联机构机器人的精度分析

为采取有效措施提高并联机构的输出精度,对3-PRUR三平移并联机器人机构的精度进行分析。根据并联机器人机构的结构综合理论,建立了该机构的运动学逆解模型;依据全微分理论建立误差模型以及误差求解算法,得到3-PRUR三平移并联机器人机构输出位姿误差与各原始误差源之间的映射关系;分析了该机型的精度误差值,研究了影响该并联机构机器人精度的因素,为实际误差的补偿与控制奠定了理论基础。

高速公路车辆防追尾碰撞系统的设计与控制研究

针对汽车追尾碰撞事故频发和事故中驾乘人员头颈部易受损伤等问题,利用激光雷达测距和机电控制相结合的技术,提出了一种车辆防追尾碰撞系统,对高位制动灯和主动式头枕进行控制。首先利用激光雷达和本车状态信息对行车环境进行预测;接着对后车分液压和气压两种制动形式进行行车安全车距的分析,推导出临界安全车距的计算公式;最后通过AT89C51单片机系统预设的程序,将实际行车间距与临界安全车距进行比较,并据此控制高位制动灯的开闭和主动式头枕控制系统的执行。所提出的方法有较好的工程实用性。

基于并联机构及MR阻尼器的多维减振平台半主动控制研究

分析了磁流变阻尼器的力学特性,将其应用于多维减振系统中。采用经典的三平移并联机构作为多维减振平台的主体机构,推导出其位置逆解公式;建立了系统动力学状态方程模型,以运动学方程得到的支路加速度作为输入信号,控制器采用了基于线性二次型最优控制理论的半主动控制算法。考虑到动态过程中机构动力学方程的复杂性,采用稳态方法对并联机构处于某一运动姿态的支路移动副振动进行控制,从而控制了整个平台的振动。仿真结果表明,所采取的控制算法有较好的控制效果。

用于磁流变减振的PWM控制器设计及实验分析

磁流变阻尼器是通过改变线圈中的电流来改变其阻尼力的,而基于混合模式的磁流变阻尼器的阻尼力是由压力工作模式的阻尼力和剪切工作模式的阻尼力构成的。根据磁流变阻尼器的磁路设计和动态特性,推导了阻尼力、电流和磁场强度的计算公式及相互关系;针对阻尼器的时间响应要求,设计了一种脉冲宽度调制电流驱动器,通过仿真分析了电路中的电流响应时间。实验结果表明,电流响应快、精度高,达到稳态值的95%所需的时间为0.3～0.6ms,标准残差控制在0.11以内,满足磁流变阻尼器的控制要求。

新型3-PUU并联机构的运动学和动力学分析及建模仿真

介绍了一种新型3-PUU并联机构,对其运动学方程进行分析,根据机构特征推导出转动支链和动平台的速度公式;采用Lagrange方程建立机构的动力学模型;分别在机构的3个移动支链上施加运动,通过计算机模拟,得到动平台的运动轨迹、受力、速度和加速度随时间变化的关系。

汽车追尾碰撞主动头枕数学模型的建立与分析

追尾碰撞事故易导致前车乘员的挥鞭伤,从而造成一定的社会经济损失。根据生物力学的研究成果,在追尾碰撞发生时,适度减小头枕与头部的水平距离可以降低挥鞭伤的程度。为弥补传统纯机械主动头枕响应滞后的不足,采用机电结合的方法,根据感知系统提供的信息,判断行驶安全性,并提前启动主动式头枕,从而保护乘员。根据主动头枕的控制策略,提出头枕控制的算法流程,并建立了追尾碰撞的数学模型,得出前后车不同行驶状态下的最小安全距离表达式,分析了模型中关键参数的随机性与动态性;借助安全裕度开关指标实施控制操作,并以算例进行验证。