弹性连杆机构论文_李奇敏,任灏宇,蒲文东,蒋建新

导读:本文包含了弹性连杆机构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:连杆,弹性,机构,冗余,机器人,强度,伺服电机。

弹性连杆机构论文文献综述

李奇敏,任灏宇,蒲文东,蒋建新[1](2019)在《具有弹性连杆机构的四足机器人对角小跑步态控制》一文中研究指出为了提高四足机器人的运动性能和抗冲击能力,设计了一种具有弹性连杆机构和线驱动系统的四足机器人,称为LCS(linkage-cable-spring)四足机器人.借鉴SLIP (弹簧负载倒立摆)模型,提出了基于着地角的速度控制策略和基于能量补偿的质心高度控制策略.采用姿态控制策略来提高对角小跑步态的运动稳定性.仿真实现了给定前进速度条件下稳定的对角小跑步态.搭建LCS四足机器人样机实验平台,完成了踏步、对角小跑步态行走实验.实验结果表明,LCS四足机器人运动过程中机身翻滚和俯仰角能控制在2?以内,并能平稳通过10 mm×10 mm小型障碍物.(本文来源于《机器人》期刊2019年02期)

任灏宇[2](2017)在《弹性连杆机构式四足机器人设计与运动控制研究》一文中研究指出四足仿生机器人因其出色的运动能力和优异的负载能力,在野外运输、行星探测、军事作战、反恐救援等非结构化环境下扮演着不可替代的角色。四足机器人的运动能力和负载能力很大程度取决于机器人的机械本体结构、驱动系统以及智能控制系统。本文从机器人的机械本体结构的角度出发,针对现有四足机器人在腿部惯量、承载能力、抗冲击性能等方面的不足和在运动学上存在多自由度耦合,着地过程中瞬时冲击效应等问题展开深入研究,其中涉及了四足机器人机械本体结构设计与叁维建模、多目标结构参数优化、运动控制方法、仿真及样机实验等方面,得到了以下研究成果:(1)对足式哺乳动物腿部形态和常见足式机器人的结构原理进行了详细分析,提出了一种足式机器人腿部结构设计方法,设计了一种结构简单、响应速度快、抗冲击性强的新型足式机器人腿——LCS-leg。该机器人腿采用弹性连杆机构和线驱动系统,有效降低了腿部惯量和着地冲击力,提高了机器腿的响应速度和减振抗冲能力。使用复数矢量法和D-H方法建立LCS-leg的运动学模型,基于此模型求解足端工作空间,结合四足机器人关节配置形式,完成了LCS四足机器人的结构设计。针对LCS四足机器人进行了着地相动态静力学分析,求解得到各关节力矩与足地接触力关系。(2)通过分析弹簧负载倒立摆(SLIP)模型的运动机理和足式机器人越障性能要求,提出了基于SLIP模型和足端工作空间的多目标优化方法。建立了基于SLIP模型的轨迹误差评价函数和基于越障性能的足端工作空间评价函数。采用Matlab/Isight联合优化设计方法,选用AMGA算法进行优化计算。计算结果表明,优化后的机器腿运动机理与SLIP模型中的等效弹簧腿相似,简化了运动控制模型,降低了运动控制难度。优化后的足端工作空间面积增加了67.78%,跨过障碍物的能力提高了78.88%。(3)基于SLIP模型建立了LCS四足机器人的运动控制方法。建立了基于质量-弹簧倒立摆模型的单足机器人动力学模型,采用关节功能解耦的思想,设计了基于着地角控制的前进速度控制策略和基于能量补偿的质心高度控制策略,使用平面叁杆模型建立了姿态控制策略。采用多关节控制方法,搭建了LCS四足机器人各关节运动控制方法,解决了LCS四足机器人运动控制问题。(4)基于Adams/Simulink联合仿真平台,分别搭建了弹簧直腿单足机器人、LC-leg和LCS-leg单足机器人、LCS四足机器人虚拟样机及其运动控制模型。弹簧直腿单足机器人仿真结果验证了运动控制算法的正确性;LC-leg和LCS-leg单足机器人仿真结果表明LCS-leg的运动稳定性更好;LCS四足机器人仿真运动过程中其前进速度、质心高度和机身姿态角度的控制效果良好,同时能达到稳定的周期运动,实现了LCS四足机器人平稳的运动控制。(5)通过弹性连杆机构的结构设计和关节驱动的设计,完成了LCS四足机器人机械本体的设计、控制-传感系统的构建等工作,最终搭建了LCS四足机器人样机实验平台。通过LCS四足机器人原地踏步、具有小型障碍物的对角小跑以及越障等相关实验。验证了样机设计方法和控制算法的正确性和有效性,具有一定的实用参考价值。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-05-01)

拓耀飞,李少宏[3](2016)在《弹性连杆机构的动力学分析及其仿真》一文中研究指出研究了弹性连杆机构的动力学仿真问题。首先,对连杆机构进行了弹性动力学分析及动应力分析,在此基础上导出了机构弹性运动的位形表达,最后对机构的弹性运动、动态应力分布、杆件上点的运动轨迹进行了仿真,并就运动位形和点运动轨迹同刚体运动进行了比较。通过仿真,实现了弹性连杆机构设计过程和结果的可视化,从而为弹性连杆机构的设计提供了一种新的思路和方法。(本文来源于《机械设计》期刊2016年02期)

拓耀飞,崔明涛[4](2015)在《基于双失效模式的随机参数弹性连杆机构动力可靠性分析》一文中研究指出研究了基于强度和运动精度失效模式的随机参数弹性连杆机构的动力可靠性问题。首先,应用有限元模型对弹性连杆机构进行了动力学分析,并在此基础上分析了杆件的动态应力。然后考虑连杆机构杆长、截面高度、宽度、杨氏模量、质量密度等几何和物理参数的随机性,利用一次二阶矩中心法分析了连杆机构动态应力和动态运动精度的均值和方差,首次构建了基于强度和运动精度失效模式的弹性连杆机构动力可靠性分析模型。之后,应用已有文献提出的多模式失效的可靠度计算理论求解了系统可靠性。最后,通过算例分析了转速和上述随机变量对动力可靠性的影响。结果表明:随着转速的提高,系统可靠性明显下降,且这种影响随转速的提高而增强;在机构的各种随机参数中,杆件的截面高度和弹性模量对机构动力可靠性的影响较大。以上结论对弹性连杆机构的设计和制造具有指导意义。(本文来源于《应用力学学报》期刊2015年04期)

雷洁[5](2014)在《基于弹性接触理论的连杆机构有限元分析》一文中研究指出本文介绍了基于ANSYS软件的有限元分析原理及其在结构中的应用,通过应用ANSYS软件对连杆机构进行分析,完成了对机械的强度校核,并根据优化原则和ANSYS软件的分析结果 ,一步步对连杆机构进行优化,然后分析,尽可能的减轻连杆机构的质量来减少连杆机构的转动惯量,来提高连杆机构的动态性能。(本文来源于《硅谷》期刊2014年20期)

拓耀飞,崔明涛[6](2014)在《随机参数弹性连杆机构的强度可靠性分析》一文中研究指出研究了弹性连杆机构的强度可靠性问题。首先,应用有限元模型对弹性连杆机构进行动力学分析的基础上,对机构杆件的动应力和最大动应力进行了分析。然后,考虑连杆机构杆长、截面尺寸、弹性模量、质量密度的随机性,利用矩法,分析了连杆机构动态应力的数字特征,构建了弹性连杆机构的强度可靠性分析模型。最后,通过算例考查了机构转速、几何参数和物理参数的随机性对其强度可靠性的影响,获得了有意义的结论。(本文来源于《机械传动》期刊2014年10期)

赵帅,李从心,韩杰,席玉岭[7](2013)在《间隙与弹性对曲轴连杆机构动力学特性的影响分析》一文中研究指出基于冲击函数建立了活塞活塞销间隙模型,借助ADAMS(动力学仿真软件)构建单缸机的叁维实体模型并模拟间隙接触的碰撞,研究活塞活塞销间隙对内燃机曲轴连杆机构动力学特性的影响。其中,使用ANSYS软件建立了活塞销的有限元模型,特别考虑了弹性因素进行动力学分析,并与活塞销为刚性情形进行对比。结果显示,活塞销为弹性时,运动副间隙的碰撞剧烈程度得到一定下降,动态响应更加趋近理想运动副状态的响应。(本文来源于《2013中国汽车工程学会年会论文集》期刊2013-11-26)

欧玉俊,孙志宏,章文俊,李志瑶,徐继[8](2012)在《基于冗余伺服电机法的弹性连杆机构的平衡》一文中研究指出冗余伺服电机法(redundant servo motor)对机构进行动力学平衡的本质是伺服电机的转速可以实时改变,这对于机构的运动学性能来说可能是冗余的,但却可以用来改善机构的动力学性能。本文中讨论了将冗余伺服电机法应用于弹性连杆机构的动力学平衡中,并以一个平面弹性四杆机构为例,建立了其弹性动力学平衡优化模型,阐明了该方法的平衡原理,以5种运动规律对此机构进行了优化。优化结果表明,该方法对弹性连杆机构的震动力和震动力矩的平衡效果较好,与在机构上附加一个额外驱动器的方法相比,该方法更显优越。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2012年09期)

欧玉俊[9](2012)在《基于冗余伺服电机法的平面弹性连杆机构平衡的研究》一文中研究指出近几十年来,机械产品趋于轻量化,运转速度趋于高速化。高速下急剧增大的惯性力使机构构件产生弹性变形和振动,从而恶化机构的工作性能并且影响运动精度,因此,此时构件的弹性不能被忽略。目前在解决刚性机构震动平衡的问题上提出了一种新的方法——冗余伺服电机法(Redundant Servo Motor),简称RSM法。RSM法的主要思想是,将满足运动学要求作为设计机构的约束条件(即输入转角的位移),通过优化输入转角曲线(即输入转角、角速度和角加速度)来改善机构动力学性能。本文将冗余伺服电机法应用于弹性连杆机构的动平衡研究。论文首先以弹性四杆机构为例,以震动力和震动力矩的加权和为目标函数,控制点处的角速度和角加速度为优化变量,建立其弹性动力学模型及其优化模型,分别给出动力学模型和优化模型的计算机程序框图,采用仿真软件(MATLAB)对理论推导进行证明。并进行理论分析,阐明RSM法对弹性机构进行动平衡的原理。其次应用动力学分析软件SPACAR验证弹性四杆机构动力学模型的正确性。然后选取五种运动规律作为伺服电机的轨迹对此机构进行优化,并且以五种运动规律中的多项式次数和多项式的连续性为考察对象对优化结果作了方差分析。论文最后分析了RSM法应用于弹性动力学平衡的优点以及存在的不足之处。本文研究的主要贡献在于将新的机构平衡设计方法-冗余伺服电机法(RSM)应用于弹性机构动平衡研究,使机构能够在满足机构运动学要求的基础上达到比较好的动力学平衡效果,并且应用动力学分析软件SPARCAR验证了所建立的弹性四杆机构动力学模型的正确性。(本文来源于《东华大学》期刊2012-03-01)

赵长荣,郭雄华[10](2009)在《基于ADAMS软件的弹性平面四连杆机构动态特性分析》一文中研究指出由于弹性连杆机构的动力学模型是一非线性、强耦合的时变微分方程,求解时不能采用传统的实模态的求解方式,文章采用ADAMS虚拟样机软件仿真分析了连杆机构刚弹性时的响应情况,得到了弹性四连杆机构的响应曲线。仿真结果表明,将连杆视为弹性体后,输出摇杆存在一定的弹性应变,且随着曲柄的转速增加机构中摇杆的弹性特性会显现得更加明显。(本文来源于《轻工机械》期刊2009年04期)

弹性连杆机构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

四足仿生机器人因其出色的运动能力和优异的负载能力,在野外运输、行星探测、军事作战、反恐救援等非结构化环境下扮演着不可替代的角色。四足机器人的运动能力和负载能力很大程度取决于机器人的机械本体结构、驱动系统以及智能控制系统。本文从机器人的机械本体结构的角度出发,针对现有四足机器人在腿部惯量、承载能力、抗冲击性能等方面的不足和在运动学上存在多自由度耦合,着地过程中瞬时冲击效应等问题展开深入研究,其中涉及了四足机器人机械本体结构设计与叁维建模、多目标结构参数优化、运动控制方法、仿真及样机实验等方面,得到了以下研究成果:(1)对足式哺乳动物腿部形态和常见足式机器人的结构原理进行了详细分析,提出了一种足式机器人腿部结构设计方法,设计了一种结构简单、响应速度快、抗冲击性强的新型足式机器人腿——LCS-leg。该机器人腿采用弹性连杆机构和线驱动系统,有效降低了腿部惯量和着地冲击力,提高了机器腿的响应速度和减振抗冲能力。使用复数矢量法和D-H方法建立LCS-leg的运动学模型,基于此模型求解足端工作空间,结合四足机器人关节配置形式,完成了LCS四足机器人的结构设计。针对LCS四足机器人进行了着地相动态静力学分析,求解得到各关节力矩与足地接触力关系。(2)通过分析弹簧负载倒立摆(SLIP)模型的运动机理和足式机器人越障性能要求,提出了基于SLIP模型和足端工作空间的多目标优化方法。建立了基于SLIP模型的轨迹误差评价函数和基于越障性能的足端工作空间评价函数。采用Matlab/Isight联合优化设计方法,选用AMGA算法进行优化计算。计算结果表明,优化后的机器腿运动机理与SLIP模型中的等效弹簧腿相似,简化了运动控制模型,降低了运动控制难度。优化后的足端工作空间面积增加了67.78%,跨过障碍物的能力提高了78.88%。(3)基于SLIP模型建立了LCS四足机器人的运动控制方法。建立了基于质量-弹簧倒立摆模型的单足机器人动力学模型,采用关节功能解耦的思想,设计了基于着地角控制的前进速度控制策略和基于能量补偿的质心高度控制策略,使用平面叁杆模型建立了姿态控制策略。采用多关节控制方法,搭建了LCS四足机器人各关节运动控制方法,解决了LCS四足机器人运动控制问题。(4)基于Adams/Simulink联合仿真平台,分别搭建了弹簧直腿单足机器人、LC-leg和LCS-leg单足机器人、LCS四足机器人虚拟样机及其运动控制模型。弹簧直腿单足机器人仿真结果验证了运动控制算法的正确性;LC-leg和LCS-leg单足机器人仿真结果表明LCS-leg的运动稳定性更好;LCS四足机器人仿真运动过程中其前进速度、质心高度和机身姿态角度的控制效果良好,同时能达到稳定的周期运动,实现了LCS四足机器人平稳的运动控制。(5)通过弹性连杆机构的结构设计和关节驱动的设计,完成了LCS四足机器人机械本体的设计、控制-传感系统的构建等工作,最终搭建了LCS四足机器人样机实验平台。通过LCS四足机器人原地踏步、具有小型障碍物的对角小跑以及越障等相关实验。验证了样机设计方法和控制算法的正确性和有效性,具有一定的实用参考价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

弹性连杆机构论文参考文献

[1].李奇敏,任灏宇,蒲文东,蒋建新.具有弹性连杆机构的四足机器人对角小跑步态控制[J].机器人.2019

[2].任灏宇.弹性连杆机构式四足机器人设计与运动控制研究[D].重庆大学.2017

[3].拓耀飞,李少宏.弹性连杆机构的动力学分析及其仿真[J].机械设计.2016

[4].拓耀飞,崔明涛.基于双失效模式的随机参数弹性连杆机构动力可靠性分析[J].应用力学学报.2015

[5].雷洁.基于弹性接触理论的连杆机构有限元分析[J].硅谷.2014

[6].拓耀飞,崔明涛.随机参数弹性连杆机构的强度可靠性分析[J].机械传动.2014

[7].赵帅,李从心,韩杰,席玉岭.间隙与弹性对曲轴连杆机构动力学特性的影响分析[C].2013中国汽车工程学会年会论文集.2013

[8].欧玉俊,孙志宏,章文俊,李志瑶,徐继.基于冗余伺服电机法的弹性连杆机构的平衡[J].机械科学与技术.2012

[9].欧玉俊.基于冗余伺服电机法的平面弹性连杆机构平衡的研究[D].东华大学.2012

[10].赵长荣,郭雄华.基于ADAMS软件的弹性平面四连杆机构动态特性分析[J].轻工机械.2009

论文知识图

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