北京市自然科学基金(3062009)
- 作品数：13 被引量：39H指数：5
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- 双稳态平面并联机构被引量：1
- 2006年
- 以提高多自由度并联机构的运动性能为目标,探索柔顺双稳态机构在克服并联机构力奇异问题中的应用。提出一种双稳态凸轮柔顺机构,利用双稳态机构在非稳态位形的非零内力,为并联机构提供柔顺过驱动输入,利用柔顺过驱动输入消除并联机构在运动奇异和力奇异位形时的运动或操作力不确定性。以平面五杆2-DOF并联机构为例进行了机构工作空间分析、运动奇异位形分析、以及力奇异位形分析。计算结果证明采用提出的双稳态凸轮柔顺机构能实现该平面2-DOF机构奇异位形的控制。
- 何广平范春辉张乐陆震
- 关键词：并联机构
- 基于动力学耦合分析的单腿跳跃机器人运动规划被引量：1
- 2008年
- 根据系统的动力学模型,采用机构学中影响系数的概念,定义了主被动关节的动力学耦合度指标,并求解双臂在各指标下的最优运动位形区域。通过机器人三种主要运动任务的仿真验证了分析结果。最后结合耦合度分析和仿真结果的研究,对系统完成三种不同任务的双臂初始位形和平衡位置作了运动规划,使双臂在运动中力矩输出最小。
- 王瑜何广平
- 关键词：跳跃机器人
- 再现连杆角位移机构的稳健优化设计被引量：5
- 2007年
- 以连杆角位移再现平面四杆机构为例,讨论了其设计变量、噪声因素以及质量特性和目标函数的确立过程,建立了基于容差模型的角位移再现机构的稳健优化设计数学模型;给出设计结果,并与原方案进行了比较.结果表明,该方法在保证机构运动质量稳健性的同时,可以获得更大的设计变量容差,从而提高机构的可制造性,降低成本.
- 谭晓兰韩建友何广平
- 关键词：动力精度稳健设计
- 平面全柔性3-DOF过驱动并联机构的最优综合被引量：6
- 2006年
- 以设计全柔性多自由度过驱动并联机构为目标,研究了平面3-DOF 4RRR过驱动并联机构的最优综合问题.从一般四分支3-DOF平面并联机构出发,建立了机构的运动学模型;给出了机构的4种可能拓扑结构分类,对不同拓扑结构类型机构的运动学和力学性能进行了分析比较.建立了并联机构全工作空间操作性改善优化模型,采用遗传算法进行优化设计并给出了实例,根据优化实例的结果设计制造了平面全柔性三自由度过驱动并联机构.以上方法对其它全柔性并联机构的优化设计具有参考价值.
- 何广平谭晓兰张向慧陆震
- 关键词：全柔性过驱动并联机构
- 平面五杆柔顺并联机构的多稳态特征综合被引量：4
- 2006年
- 针对平面5R柔顺机构的双稳态、多稳态特征综合问题进行研究,从机构弹性势能变化的角度分析机构的多稳态特征,对具有1～3个柔顺关节的情况进行了分析。证明当只有驱动关节为柔顺关节时,平面柔顺5R机构不具有双稳态或多稳态特征;当除主动关节之外的其余关节为柔顺关节时,平面R5机构可能具有双稳态、多稳态或连续稳态位形特征,给出了不同情况下机构具有多稳态特征时机构必须满足的几何约束条件;针对一种有两个柔顺关节的平面5R机构设计了双稳态机构并给出了一个应用实例。
- 何广平王侃张向慧
- 关键词：柔顺机构并联机构
- 双臂单腿跳跃机器人的动力学建模与仿真被引量：3
- 2007年
- 总结了已有单腿跳跃机器人的局限性,提出了一种新型弹性单腿跳跃机器人系统.该机器人采用双臂驱动,弹性伸缩腿中不安装驱动原件,系统依靠内部动力学耦合实现动态站立平衡、起跳、稳定连续跳跃运动.对欠驱动非完整约束动力学系统进行了运动学和动力学建模.用MATLAB对本机械系统进行了仿真,验证了模型的正确性,为机器人的运动控制和结构优化奠定了理论基础.
- 王瑜何广平
- 关键词：欠驱动跳跃机器人动力学建模仿真
- 集中柔度全柔性机构拓扑优化设计研究
- 2008年
- 根据集中柔度全柔性机构特点,基于连续体拓扑优化技术,采用SIMP人工材料密度方法,以机构的刚度和柔度要求相结合的功能函数作为优化目标,建立集中柔度全柔性机构拓扑优化设计模型。采用优化准则法进行数值计算,并推导了迭代公式。通过所建立的优化模型设计出的机构拓扑图形具有"集中柔度"特征,为集中柔度全柔性机构的设计提供了基础。数值算例证明了研究方法的有效性。
- 任军何广平
- 关键词：全柔性机构拓扑优化优化准则法
- 欠驱动机械臂的光滑时变指数稳定被引量：1
- 2007年
- 针对一般欠驱动机械臂的运动规划和控制问题进行研究。从二阶漂移非完整约束系统的一般控制模型出发,基于李代数扩展理论,提出了二阶非完整约束系统的光滑多项式扩展概念,并进一步提出了一种二阶漂移非完整约束系统控制的指数稳定控制方法。针对欠驱动机械臂中从动关节不多于主动关节的情况,给出了一个指数稳定控制定理,并以平面2R和3R欠驱动机械臂进行了仿真。仿真结果证明了提出的指数稳定控制方法的有效性。
- 何广平陆震谭晓兰
- 关键词：欠驱动机械臂非完整约束李代数
- 过驱动并联机器人驱动力矩的特解构造法被引量：5
- 2008年
- 以一种平面三自由度过驱动并联机构为研究对象,分析其运动学方程,并采用虚功原理和等效力方法推导了该机构的动力学模型.讨论过驱动机构的容错性,给出了故障前后驱动关节力矩突变的定义.分析过驱动机构逆动力学方程解的不确定性,从提高机构的可靠性以及容错性角度出发,提出一种新的过驱动机构驱动力矩分配思路,以驱动器集可靠度作为系数乘子,采用故障后力矩分配的确定解构造过驱动机构输入力矩的不确定解.将这种方法与传统的力矩分配方法所得到的各关节力矩突变之和进行比较,数据计算结果表明该方法具有更好的容错性能.
- 闫彩霞何广平陆震
- 关键词：过驱动并联机器人动力学容错可靠性
- 柔性位移放大机构拓扑优化设计研究被引量：2
- 2009年
- 基于连续体结构拓扑优化技术和SIMP人工材料密度方法,以机构的输出位移和输入位移之比作为优化目标,建立柔性位移放大机构的拓扑优化设计的数学模型,优化算法采用优化准则法,并推导了迭代公式,采用网格过滤法消除棋盘格和网格依赖现象。数值算例证明了研究方法的有效性。分析了不同优化参数对机构放大倍数的影响。对拓扑优化图形中的单点铰接问题给出了后处理方法。
- 任军何广平
- 关键词：拓扑优化优化准则法
