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等离子喷涂机器人基于Adaboost算法的操作性能研究 预览
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作者 温贻芳 孙立宁 徐朋 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第7期124-129,共6页
针对冗余等离子喷涂机器人在单一操作性能指标下容易出现奇异形位的问题,提出一种基于Adaboost加权寻优的复合性能评价方法。将条件数和速度方向可操作度作为弱性能指标,通过迭代对两个弱性能指标所占有的不同比重进行计算,该过程保证... 针对冗余等离子喷涂机器人在单一操作性能指标下容易出现奇异形位的问题,提出一种基于Adaboost加权寻优的复合性能评价方法。将条件数和速度方向可操作度作为弱性能指标,通过迭代对两个弱性能指标所占有的不同比重进行计算,该过程保证较优的性能指标能够取得较大的权值。然后将条件数和速度方向可操作度两个弱性能指标与计算得到的权重做积加权,从而合并得到一个更加有效的强性能指标。仿真结果表明:强性能指标提高了机器人末端运动的操作稳定性,证明了所提方法的正确性和合理性。 展开更多
关键词 冗余 加权 条件数 操作
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基于可操作度的移动机械臂路径规划研究 预览
2
作者 张宏钊 刘顺桂 +2 位作者 姜勇 王天龙 景凤仁 《自动化与仪表》 2018年第10期45-49,73共6页
针对移动机械臂系统在复杂室外环境中的作业需求,该文提出一种结构化环境下移动机械臂路径规划方法。首先根据移动机械臂的结构特点,将其分为移动平台子系统和机械臂子系统,并建立其运动学模型;然后求解机械臂雅可比矩阵,从而进一步分... 针对移动机械臂系统在复杂室外环境中的作业需求,该文提出一种结构化环境下移动机械臂路径规划方法。首先根据移动机械臂的结构特点,将其分为移动平台子系统和机械臂子系统,并建立其运动学模型;然后求解机械臂雅可比矩阵,从而进一步分析在工作空间内可操作度性能指标对灵活性的影响,得到分层之后的灵活工作空间;最后基于机械臂所处不同灵活工作空间,得到移动机械臂的路径规划方法。利用Matlab对移动机械臂系统路径规划方法进行仿真,采用四轮独驱移动平台搭载6DoFUR10机械臂开展实验,结果表明该方法合理、有效,规划的路径满足移动机械臂实际工作需求。 展开更多
关键词 移动机械臂 路径规划 操作 灵活工作空间
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2-UPS/RR并联髋关节助力机构及运动性能 预览
3
作者 李剑锋 李世才 +3 位作者 陶春静 季润 徐成辉 张兆晶 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期49-57,共9页
为了帮助髋关节受损的患者完成行走运动,提出了一种适用于髋关节助力的2-UPS/RR并联机构.该机构不仅可以满足髋关节助力所需要的前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋运动,还可以保证机构的旋转中心与不同患者的髋关节旋转中心重合.计算了... 为了帮助髋关节受损的患者完成行走运动,提出了一种适用于髋关节助力的2-UPS/RR并联机构.该机构不仅可以满足髋关节助力所需要的前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋运动,还可以保证机构的旋转中心与不同患者的髋关节旋转中心重合.计算了自由度,并应用解析法给出了机构的位置反解,建立了速度雅克比矩阵,通过对驱动参数的限定,求解了机构的工作空间.最后,基于雅克比矩阵,对比分析了分别驱动移动副和虎克副2根旋转轴时机构的运动学性能.结果表明:在规定的工作空间内驱动移动副时,机构具有良好的可操作性、运动灵活性和刚度特性.相比当前的髋关节助力机构,其结构简单,有效避免了支链间不必要的干涉,减小了整个机构的占用体积.设计的该机构适合髋关节助力训练. 展开更多
关键词 髋关节助力 并联机构 操作 灵活性 特性
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一种冗余驱动并联机构的设计与奇异性分析 预览 被引量:1
4
作者 黄胜军 刘宏昭 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期998-1004,共7页
在Delta机构的基础上提出一种含冗余驱动的三平移并联机构。基于螺旋理论计算了该并联机构的自由度,分析了位置反解,推导出雅可比矩阵,结合Gosselin奇异分析法,对Delta机构的奇异位形进行分析并找出两种新的奇异位形。将Delta机构... 在Delta机构的基础上提出一种含冗余驱动的三平移并联机构。基于螺旋理论计算了该并联机构的自由度,分析了位置反解,推导出雅可比矩阵,结合Gosselin奇异分析法,对Delta机构的奇异位形进行分析并找出两种新的奇异位形。将Delta机构和冗余驱动并联机构的奇异性进行比较,为了验证理论分析结果,引入可操作度这一运动性能指标,基于数值法对两种机构的奇异性进行比较。理论分析结果表明冗余驱动并联机构可以实现和Delta机构相同的功能,但其第二类奇异位形明显比Delta机构少;数值分析结果表明选取合适的工作空间和机构参数可减少并联机构的奇异位形,同时也验证了理论分析结果的正确性。 展开更多
关键词 并联机构 冗余驱动 奇异位形 操作
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基于各向同性指标的双臂机器人轨迹规划 预览
5
作者 郭鹏 房灵申 +1 位作者 谷侃峰 邹媛媛 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第12期173-176,共4页
在对机器人进行位形优化和轨迹规划时,往往需要考虑机器人的各向同性,而经典的条件数指标不能表示成关节转角的解析式,这限制了其在轨迹规划上的应用。为了改善双臂机器人协调操作物体在运动过程中的各向同性,提出了双臂机器人各向同性... 在对机器人进行位形优化和轨迹规划时,往往需要考虑机器人的各向同性,而经典的条件数指标不能表示成关节转角的解析式,这限制了其在轨迹规划上的应用。为了改善双臂机器人协调操作物体在运动过程中的各向同性,提出了双臂机器人各向同性指标,该指标在功能上类似于条件数,但可以解析表达,所以基于该指标的轨迹可使双臂机器人在运动过程中具有较好的各向同性。经过对该指标的表达式分析和轨迹规划仿真实验研究,结果表明该指标还具有使机器人远离奇异位形并适当增加任务方向的可操作度值的功能。 展开更多
关键词 双臂机器人 操作 各向同性指标 轨迹规划
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三种无内部奇异的平面冗余驱动并联机构及其性能分析 预览
6
作者 刘延斌 张彦斌 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第9期65-68,共4页
提出了4-RPR型、4-RRR型、4-PRR型等三种新型无内部奇异的平面三自由度冗余驱动并联机构。运用螺旋理论分析了各机构的运动自由度,讨论了工作空间内部的非奇异性及其参数条件,建立了运动学模型,通过数值方法获得了各机构的定姿态工作空... 提出了4-RPR型、4-RRR型、4-PRR型等三种新型无内部奇异的平面三自由度冗余驱动并联机构。运用螺旋理论分析了各机构的运动自由度,讨论了工作空间内部的非奇异性及其参数条件,建立了运动学模型,通过数值方法获得了各机构的定姿态工作空间,并通过数值仿真分析了各机构的可操作度性能指标,结果表明这三种并联机构的工作空间内部均无奇异,且具有良好的运动灵活性。 展开更多
关键词 平面并联机构 奇异性 工作空间 操作 螺旋理论
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基于可操作度的机械臂尺寸优化设计 预览
7
作者 晁智强 毛飞跃 +2 位作者 李华莹 刘相波 韩寿松 《山西电子技术》 2017年第2期29-32,共4页
为提高机械臂的操作灵活度,提出了一种以机械臂可操作度为评价指标的尺寸优化方法。在对机械臂进行运动学分析的基础上,求出机械臂的雅克比矩阵,并由此得到机械臂可操作度的表达式,采用遍历法求得机械臂工作空间内大量点可操作度的平方... 为提高机械臂的操作灵活度,提出了一种以机械臂可操作度为评价指标的尺寸优化方法。在对机械臂进行运动学分析的基础上,求出机械臂的雅克比矩阵,并由此得到机械臂可操作度的表达式,采用遍历法求得机械臂工作空间内大量点可操作度的平方和—总体可操作度,以此对机械臂的尺寸进行优化。这一方法准确地结合工作空间对机械臂可操作度进行研究,求得机械臂的最佳结构参数。通过对仿真结果分析,可知所提出的方法不仅能满足机械臂工作空间要求,且明显提高了可操作性能。 展开更多
关键词 机械臂 操作 尺寸优化 遍历法
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双臂空间机器人可操作度分析及其构型优化 预览 被引量:4
8
作者 张博 梁斌 +3 位作者 王学谦 李罡 陈章 朱晓俊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1207-1214,共8页
利用传统的操作度概念,分析多臂空间机器人的可操作度,特别是基座和辅助臂的耦合效应对任务机械臂的操作度的影响。进而利用基座姿态最小扰动和可操作度指标对多臂机器人机械臂的构型进行优化。最后对平面双臂空间机器人进行数值仿真,... 利用传统的操作度概念,分析多臂空间机器人的可操作度,特别是基座和辅助臂的耦合效应对任务机械臂的操作度的影响。进而利用基座姿态最小扰动和可操作度指标对多臂机器人机械臂的构型进行优化。最后对平面双臂空间机器人进行数值仿真,并分析耦合效应对可操作度的影响以及在多臂构型优化中的应用。仿真结果表明本文的研究方法及结果可指导在轨服务中的近距离双臂协调交会、软对接和抓捕操作,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 空间机器人 操作 双臂 构型优化
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弹药装填机器人运动性能分析 预览
9
作者 徐达 李洋 罗业 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第1期50-53,共4页
针对弹药装填机器人在工作空间中存在奇异位形与速度失控问题,建立了弹药装填机器人的机构模型与旋量参数,求解了弹药装填机器人的雅可比矩阵,通过分析雅可比矩阵的秩,得到了机构的奇异位形,通过分析弹药装填机器人奇异位形区域的雅可... 针对弹药装填机器人在工作空间中存在奇异位形与速度失控问题,建立了弹药装填机器人的机构模型与旋量参数,求解了弹药装填机器人的雅可比矩阵,通过分析雅可比矩阵的秩,得到了机构的奇异位形,通过分析弹药装填机器人奇异位形区域的雅可比条件数,得到了弹药装填机器人速度失控位形区域,基于末端执行器速度椭球分析了弹药装填机器人的可操作度,雅可比条件数和可操作度两种指标从不同角度反映了弹药装填机器人的灵巧性。提出的弹药装填机器人奇异性与灵巧性分析方法有效提高了弹药装填机器人的运动精度和速度稳定性。 展开更多
关键词 弹药装填机器人 奇异位形 操作 比条件数
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基于可操作度的机器人最优初始位形研究 预览
10
作者 伍玉霞 蒋红梅 《大众科技》 2015年第11期5-7,共3页
冗余度机器人的初始位形的选择是很重要的。文章以可操作度为性能指标,给出了数学规划模型来选择机器人最优初始位形,使机器人避免奇异的初始位形,让其处于灵活性最优的位形。算例仿真结果表明,用文章中数学规划模型优选出的机器人位形... 冗余度机器人的初始位形的选择是很重要的。文章以可操作度为性能指标,给出了数学规划模型来选择机器人最优初始位形,使机器人避免奇异的初始位形,让其处于灵活性最优的位形。算例仿真结果表明,用文章中数学规划模型优选出的机器人位形是灵活性最好的位形。 展开更多
关键词 冗余机器人 初始位形 操作
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基于最优初始位形的冗余度机器人可操作度优化 预览
11
作者 唐碧秋 杨帆 唐焱 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第1期13-15,18共4页
冗余度机器人的初始位形对关节轨迹规划有很大影响。提出了一种基于最优初始位形的机器人可操作度优化方法,在以可操作度为性能指标对机器人的关节轨迹进行规划时,如果以优化出的可操作度最优的位形为初始位形,就可以提高执行任务初... 冗余度机器人的初始位形对关节轨迹规划有很大影响。提出了一种基于最优初始位形的机器人可操作度优化方法,在以可操作度为性能指标对机器人的关节轨迹进行规划时,如果以优化出的可操作度最优的位形为初始位形,就可以提高执行任务初期的可操作度。算例仿真结果表明,这种基于最优初始位形的机器人可操作度优化方法可以提高机器人在执行任务开始时的可操作度,免去初期的调整过程,使其在整个运动过程中一直处于灵活性很高的位形。 展开更多
关键词 初始位形 操作 灵活性 冗余机器人
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基于可操作度评价的冗余机器人逆解求解方法 被引量:4
12
作者 段晋军 甘亚辉 +2 位作者 戴先中 徐祥 曹鹏飞 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期45-48 57,共5页
针对拟人机械臂中七自由度逆解的无穷解问题,提出了一种基于可操作度评价的快速求解运动学逆解的几何方法.首先分析了七自由度的构型理论上说明无穷解的原因;然后从人类手臂运动行为的角度,以机器人末端运动方向上操作度最大的原则将无... 针对拟人机械臂中七自由度逆解的无穷解问题,提出了一种基于可操作度评价的快速求解运动学逆解的几何方法.首先分析了七自由度的构型理论上说明无穷解的原因;然后从人类手臂运动行为的角度,以机器人末端运动方向上操作度最大的原则将无穷解问题转换为确定性问题,进而利用几何解法的优势,快速求解出逆解结果;最后以安川SDA10D拟人机械臂为实验对象对算法进行验证,实验结果证明本方法具有实时性,计算结果在理论上无误差. 展开更多
关键词 拟人机械臂 七自由 操作 运动学逆解 几何法
基于可操作度的虚拟人手部避障运动控制算法 预览
13
作者 佘代锐 杨俊超 +1 位作者 史越 杨达玲 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第12期388-392,共5页
研究复杂作业环境中虚拟人手部避障运动的高精度控制问题,问题的关键是解决虚拟人手的设计。为了灵活操作能在操作的末端临时变换姿态,给控制过程中手臂转动路线,速度,加速度等参数的控制带来较大困难。传统的控制方法通过增加控制自由... 研究复杂作业环境中虚拟人手部避障运动的高精度控制问题,问题的关键是解决虚拟人手的设计。为了灵活操作能在操作的末端临时变换姿态,给控制过程中手臂转动路线,速度,加速度等参数的控制带来较大困难。传统的控制方法通过增加控制自由度来解决这个问题,但是一旦自由度增加,会带来冗余控制影响,弊端较为明显。提出一种采用可操作度矩阵的逆向运动学控制算法,引入可操作度模型进行肢体末端效应器运动路径的生成,与HAL链IK分析求解方法相结合,实现了真实感较强的肢体实时运动控制。通过仿真和动作捕获实验验证了算法的有效性,可应用于人机工程仿真中的避障控制和干涉检查。 展开更多
关键词 虚拟人 运动控制 避障 操作 逆向运动学
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基于四面体构型的冗余并联机构的运动学分析 预览 被引量:4
14
作者 尤晶晶 李成刚 吴洪涛 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1097-1101,1107共6页
针对目前并联机构在工程应用中暴露出的灵活性差、关节误差大、运动学正解模型强非线性耦合等现状,提出一种四面体构型的新型冗余并联机构。运用螺旋理论分析机构的自由度和奇异特性,运用拓扑理论定量地给出机构的耦合特性,运用三点... 针对目前并联机构在工程应用中暴露出的灵活性差、关节误差大、运动学正解模型强非线性耦合等现状,提出一种四面体构型的新型冗余并联机构。运用螺旋理论分析机构的自由度和奇异特性,运用拓扑理论定量地给出机构的耦合特性,运用三点法推导机构的运动学正解,并通过求解约束方程的最小范数解对误差进行补偿。结果表明,该并联机构的运动学性能优越。研究结果为四面体构型的冗余并联机构的进一步稳定、实时、精确控制提供了有力的条件。 展开更多
关键词 并联机构 螺旋理论 操作 方位特征集 耦合特性 四面体 违约修正
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移动机械臂平台位置优化及运动规划 预览 被引量:2
15
作者 杜滨 赵京 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期546-552,共7页
针对移动机械臂执行任务时移动机械臂的平台位置对机械臂能否完成任务有较大的影响这个问题,研究了平台位置的优化。首先对机械臂的工作空间进行了分析,指出冗余度机械臂对同一个末端点的关节位形不唯一,从而无法度量机械臂的最优运... 针对移动机械臂执行任务时移动机械臂的平台位置对机械臂能否完成任务有较大的影响这个问题,研究了平台位置的优化。首先对机械臂的工作空间进行了分析,指出冗余度机械臂对同一个末端点的关节位形不唯一,从而无法度量机械臂的最优运动性能。然后利用机械臂关节自运动,采用可操作度指标向关节梯度方向进行投影,使机械臂的操作能力最大化,从而得到某个末端点的最大操作能力。进而根据得到的工作空间中操作能力分布,定义了相对可操作度指标,并绘制了全局操作能力图,得到了平台相对于目标对象的最佳平台位置。最后利用相对可操作度指标来启发快速搜索随机树(RRT)搜索,使机械臂在完成任务的过程中不断提高操作能力,在达到目标对象时处于最佳位形。对上述方法进行了数值仿真,结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 移动机械臂 自运动 启发指标 操作 快速搜索随机树(RRT)
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并联机器人可操作度分析的蒙特卡罗方法 预览 被引量:4
16
作者 张建富 王健健 +1 位作者 冯平法 李铁民 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期269-273,共5页
对蒙特卡罗法生成的并联机器人工作空间上的随机点分布不均匀性进行了研究,基于多维随机变量函数的分布密度公式,推导出蒙特卡罗法生成的并联机器人工作空间点概率密度与雅可比行列式的关系式,建立了输出空间概率密度与并联机器人可操... 对蒙特卡罗法生成的并联机器人工作空间上的随机点分布不均匀性进行了研究,基于多维随机变量函数的分布密度公式,推导出蒙特卡罗法生成的并联机器人工作空间点概率密度与雅可比行列式的关系式,建立了输出空间概率密度与并联机器人可操作度之间的关系。以平面两自由度5R并联机器人为研究对象,采用蒙特卡罗法分析了其工作空间上的可操作度,并根据工作模式将输入空间划分成4个子空间,指出了子空间交界处的逆向奇异性。仿真结果表明,蒙特卡罗法是分析并联机器人可操作度和逆向奇异的一种有效方法。 展开更多
关键词 并联机器人 操作 概率密 蒙特卡罗法 逆向奇异
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基于倍四元数的机器人运动灵活性评价 预览
17
作者 杜滨 赵京 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期 516-522,共7页
针对机器人的雅可比矩阵量纲不统一而不能对其进行灵活性评价这一问题,提出了一种新的雅可比矩阵量纲统一及评价方法。首先基于倍四元数,将三维空间的旋转和平移统一为四维空间的纯转动,推导了基于倍四元数的连杆坐标系变换通式。然... 针对机器人的雅可比矩阵量纲不统一而不能对其进行灵活性评价这一问题,提出了一种新的雅可比矩阵量纲统一及评价方法。首先基于倍四元数,将三维空间的旋转和平移统一为四维空间的纯转动,推导了基于倍四元数的连杆坐标系变换通式。然后利用该方法对机器人进行了运动学建模,得到了具有统一量纲的雅可比矩阵,并根据该矩阵定义了新的评价指标。该方法解决了混合关节机器人建模时所产生的雅可比矩阵量纲不统一的问题。最后,对空间3R机器人和空间RPR机器人的灵活性进行了数值仿真分析,结果表明该评价方法不仅适用于相同类型关节的机器人,同时适用于混合关节类型的机器人。 展开更多
关键词 机器人 运动灵活性 倍四元数 条件数 操作 混合关节
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困境面前咋过坎? 预览
18
《城市开发:物业管理》 2012年第9期48-53,共6页
近年来,我国物业服务业虽然发展迅速,但还存在产业层次偏低、人员素质不齐、服务能力偏弱、制度不完善、发展环境不成熟、运营成本大幅提高等诸多问题,这些瓶颈得不到突破,不仅影响企业自身的发展,更制约行业向现代物业服务业转型... 近年来,我国物业服务业虽然发展迅速,但还存在产业层次偏低、人员素质不齐、服务能力偏弱、制度不完善、发展环境不成熟、运营成本大幅提高等诸多问题,这些瓶颈得不到突破,不仅影响企业自身的发展,更制约行业向现代物业服务业转型。在第十一届《中国物业管理》杂志协办年会暨中国物业管理年度论坛上,与会代表就行业发展中的难题进行了热烈的讨论,并从不同层面和角度提出了建设性强、可操作度高的对策和建议、下面我们对这些良好的建议进行分类整理,以供读者参考。 展开更多
关键词 物业管理 人员素质 服务能力 运营成本 操作 分类整理 服务业 行业
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机器人运动灵活性问题研究概述 预览 被引量:8
19
作者 谢碧云 赵京 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第8期1386-1393,共8页
从不同角度对早期提出的3个经典灵活性指标进行了详细地解释说明。以此为基础,将后续研究中发现的具有研究价值的运动灵活性问题进行了归纳分类,一是指标解析表达的问题,二是雅克比量纲不统一的问题,三是关节空间的定义问题,最后... 从不同角度对早期提出的3个经典灵活性指标进行了详细地解释说明。以此为基础,将后续研究中发现的具有研究价值的运动灵活性问题进行了归纳分类,一是指标解析表达的问题,二是雅克比量纲不统一的问题,三是关节空间的定义问题,最后是其它一些问题。针对这些问题,总结了解决方案和改进后的指标,并对这些指标的作出了简要评价。 展开更多
关键词 运动灵活性 操作 各向同性 条件数
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制孔执行器的安装方式对机器人性能的影响 预览 被引量:10
20
作者 梁杰 毕树生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第21期 13-18,共6页
机器人和多功能末端执行器组成的柔性钻削系统近些年在航空工业得到了越来越广泛的应用,执行器和机器人的安装方式有同轴式、悬挂式和侧面式。利用软件Matlab对机器人和工件进行仿真建模,并计算执行器在不同安装方式下的机器人可达度、... 机器人和多功能末端执行器组成的柔性钻削系统近些年在航空工业得到了越来越广泛的应用,执行器和机器人的安装方式有同轴式、悬挂式和侧面式。利用软件Matlab对机器人和工件进行仿真建模,并计算执行器在不同安装方式下的机器人可达度、可操作度、关节使用度和关节被动力矩。基于计算结果,结合评价指标,分析制孔末端执行器的安装方式对机器人的可达性、可操作性、关节使用度及制孔位置精度的影响,结果表明同轴式安装消除了压紧力对机器人第5轴的被动力矩,有利于提高加工孔的位置精度;悬挂式安装使机器人的可达性好;侧面式安装使机器人的可操作性好,增加了机器人的运动灵活性和减少了关节使用度。 展开更多
关键词 安装方式 操作 关节使用 关节被动力矩
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