一种并联操作机器人的驱动力矩特性分析

根据实际加工装配的需求,提出一种基于Delta并联机构的操作手。根据结构对称性,选择操作手的单条支链进行受力分析,建立了驱动力矩与机构参数和运动参数的关系模型。分析了机构参数和运动参数对电机驱动力矩的影响规律,得到了多组关系曲线和曲面,分析结果对操作手结构参数的设计和运动空间的选择提供了重要依据。最后基于理论分析设计了并联操作手实物样机。     

一种冗余输入地震模拟器的静刚度分析

提出一种8-PSS型冗余输入并联机构为主体的地震模拟器,此地震模拟器采用8个伺服电机输入,能实现6维运动。在考虑各丝杠系统和支链系统的弹性变形下,建立了地震模拟器的静刚度模型,给出了数值算例,结论表明采用冗余输入支链能够有效地提高地震模拟器的刚度。     

2自由度大行程微定位平台结构与参数设计

微机械执行技术是实现微定位操作的关键技术之一,在实现高分辨率的同时,必须满足平台的运动范围要求.基于此,介绍一种具有位移放大功能的多功能微驱动接口模块,研究实际位移放大倍数与输入臂和输出臂比值之间的非线性关系,以及影响多功能微驱动接口模块放大功能的主要因素.将多功能微驱动接口模块和多层折叠梁型移动副结构与2-PPr(P表示移动副,Pr表示平行四边形结构)型二平动并联结构微定位平台结合,提出一种新型二平动大行程微定位平台.分析柔性平行四边形结构中杆件的夹角、平台厚度等关键参数对微动平台位移放大倍数的影响原理,并给出具体的设计方法.采用驱动端点刚度与微定位平台整体刚度相结合的方法,确定压电陶瓷驱动器驱动量与微定位平台末端运动量之间的关系矩阵.结果表明,采用有限元法确定机构参数快速有效,为微动平台的分辨率、行程范围和控制系统设计提供了理论依据.     

8-PSS冗余输入地震模拟器运动特性分析

提出一种采用8-PSS冗余输入的6自由度并联地震模拟器,该地震模拟器具有唯一的位置反解。运用矢量算法对地震模拟器各构件的速度和加速度进行了分析,并求得其一阶影响系数矩阵及二阶影响系数矩阵。最后给出了当振动平台分别沿Z轴和绕Z轴做正弦振动时各构件的运动特性曲线,验证了推导结果的正确性。试验结果为该并联地震模拟器进一步的性能分析、动力学分析和控制系统设计等奠定了基础。     

融合超像素聚类与SVM分类的非结构化道路识别算法

为解决移动机器人对非结构化道路识别的准确性、实时性问题,提出了改进的超像素聚类与支持向量机融合的监督修正算法.首先对采集的道路图像进行预处理,仅在此道路的显著性区域内进行图像的平滑处理,然后基于改进的线性迭代聚类算法,将图像分割为内部像素较为一致的若干超像素单元,根据灰度差准则进行超像素的合并,以超像素块作为训练样本集...     

一种6自由度冗余驱动并联机器人运动学分析及仿真

提出一种采用自均力驱动模块构造冗余驱动并联机器人的新方法,根据这种方法构造了一种具有10个输入的6自由度冗余驱动并联机器人。对此机器人的运动反解进行了分析,得到了唯一的显式表达。最后用自行研发的六维鼠标对这种机器人进行了运动仿真,验证了反解的正确性。     

一种基于理想度与粗糙数多属性决策的复杂非线性系统设计方法

针对产品概念设计阶段设计特性及需求的模糊不确定性,提出了一种基于理想度与粗糙数多属性决策的复杂非线性系统设计方法。确定目标技术系统集合与超系统集合,对子系统进行理想化水平求解;构建系统功能结构模型和产品设计特性层次结构图,并基于粗糙数求解权重因子;计算得出设计需求相对评价结果,确定目标子系统复杂性;借助发明问题解决理论消除系统复杂性。下肢外骨骼工程实例验证了该方法的可行性和有效性。     

基于关键点约束的下肢外骨骼机器人步态规划

为提高下肢外骨骼机器人行走的稳定性和合理性,增加了足趾关节部位的自由度,并且考虑了辅助支撑工具拐杖在行走过程中的作用。步态规划过程中将步幅作为一个变量,确定几个关键点,利用MATLAB软件中的插值函数拟合出步态轨迹曲线,建立运动学模型并根据COG判据求解出重心的投影位置,计算出在一个步态周期过程中的最小稳定裕度。综合考虑步行速度和稳定裕度等因素选定最优的步幅。最后利用仿真软件ADAMS建立虚拟模型,将规划的步态轨迹函数作为驱动量输入模型进行仿真,测量出各个关节的旋转运动曲线,测量结果证明各关节曲线光滑柔顺,验证了步态规划函数的合理性,为后续控制系统设计奠定了基础。     

车道线信息的全面理解及偏离预警算法

为全面理解车道线信息,提出了一种车道线检测分类跟踪及偏离预警算法。首先利用动态感兴趣区域约束Canny算子的检测范围,基于扩展的Otsu算法改进Canny算子的阈值设定方式,并通过Hough变换进行车道线边缘拟合;然后依据车道线的颜色及线型特征进行分类,同时借助Kalman滤波器实时跟踪车道线,对检测失效区域采用Kalman滤波器的预测值进行替换;最后设定有效的偏离预警策略,确保行驶的安全性。实验结果表明,算法能全面地理解车道线信息并进行跟踪,同时具备对危险行驶状态下的车辆进行预警的能力。