国家自然科学基金(50475161)
- 作品数：29 被引量：171H指数：7
- 相关作者：廖启征魏世民王品庄育锋郭磊更多>>
- 相关机构：北京邮电大学北方工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划教育部科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 具有容错性能的6R机械手位置反解
- 2006年
- 一般6R机械手在一个关节发生故障时,成为5R机械手或称欠自由度机械手。如果机械手抓取的是棒状物体,可以对手爪围绕棒中心线的转动姿态参数不加限制,从而把这一转动虚拟成一个未知的旋转关节,这样欠自由度机械手的位置反解问题就转换成含有6个未知量的位置反解问题。由于其结构参数将发生变化,且故障的关节是不确定的,因而反解程序须满足这一不确定性要求。一旦位置反解的运动学方程建立之后,解方程的过程与一般6R机械手的算法类似。通过数值算例,验证了机械手末端姿态γ不加限制时,这种单关节故障的一般6R机械手位置反解的个数是16。
- 李小唐魏世民廖启征王品
- 关键词：机械手位置反解运动学方程
- Stewart台体并联机器人位置正解被引量：4
- 2009年
- 为获得Stewart台体并联机器人位置正解的解析解,使用分次字典序Groeb-ner基和Sylvester结式相结合的代数方法对该问题进行研究.利用计算代数中的分次字典序Groebner基算法,计算该机器人位置正解封闭数学模型的分次字典序Groebner基;从得出的51个基中选取20个基,构造20阶Sylvester结式,分析符号形式方程组的变量次数,可以直接得出该机器人位置正解一元高次方程的次数为40且最多有40组解的结论,其结果与前人的完全一致,但结式的尺寸却小得多.为了对结果进行验证,使用同伦连续法对同一个数字算例进行计算,两种方法得到结果一致.为并联机构位置正解的研究提供了一种新的有效算法.
- 庄育锋黄昔光廖启征
- 关键词：并联机构位置正解
- 空间一般6R机械手的位置反解的新算法被引量：7
- 2006年
- 使用D-H方法建立一般6R机械手的齐次坐标矩阵方程,引入酉矩阵将矩阵方程中关节角的三角函数转化成复指数函数,在复数域内找到10个形式相同的方程式。通过分离方程组中多项式的系数,构造一个16×16实数矩阵,计算矩阵的特征值和特征向量求出机械手的位置反解,并将该算法用C++来实现。
- 王品廖启征魏世民
- 关键词：运动学方程特征值特征向量
- 用速率陀螺仪实现基于单片机的角度随动系统研究——在自行车机器人的平衡控制中的应用被引量：13
- 2005年
- 以陀螺仪作为敏感传感器测量自行车的倾斜角度,初步实现了无人驾驶自行车机器人的小范围稳定控制。基于以AT89C51单片机为核心的电路,用汇编语言编程实现对陀螺仪的输出速度信号进行积分处理,从而根据处理的结果实现对步进电机的位置随动控制—根据车体的倾斜角度转动车把,从而使自行车机器人保持平衡。
- 郭磊廖启征魏世民
- 关键词：自行车机器人
- 9杆巴氏桁架的位移分析被引量：3
- 2007年
- 将Dixon结式和Sylvester结式结合完成耦合度为2的9杆巴氏桁架的位移分析。首先使用矢量法和复数法建立4个几何约束方程式,并将其转化成复指数形式,再使用Dixon结式对其中3个方程式构造一个消去两个变元的6×6Dixon矩阵。将矩阵的行列式展开后得到二元高次多项式方程,该方程与剩下一个含有两个变元的方程使用Sylvester结式消去其中任一变元后,得到一元52次封闭方程。求解封闭方程后,使用辗转相除法求出另外一个变元。回代过程中,使用高斯消去法求出剩余的两个变元。首次给出了这种巴氏桁架的解析解,并且通过数字算例进行验证算法的可行性,同时给出实数解所对应的装配构型图。结果表明:这种巴氏桁架的装配构型数目最大是52。
- 王品廖启征庄育锋魏世民
- 关键词：9杆巴氏桁架辗转相除法
- 新型三转动并联机构的位置分析及其运动仿真被引量：7
- 2006年
- 根据并联机器人机构结构综合理论,设计构造一种能实现空间三维转动的三自由度并联机构,该机构由三条PSS支链组成,在结构上具有良好的对称性。通过对三个距离约束方程构造D ixon结式导出了位置正解输入输出方程,得出8组位置正解。借助Pro/E软件,对虚拟并联机构平台进行运动仿真,得到了位姿变化曲线,验证了理论分析的正确性。
- 周晓光栗洋魏世民廖启征
- 关键词：并联机构运动仿真
- 一种9杆巴氏桁架的位置分析被引量：8
- 2006年
- 使用复数向量法对9杆巴氏桁架4个回路建立几何关系,列出矢量方程组并转化成为复指数形式.首先使用结式对4个多项式方程直接消元,得到1个一元52次的多项式方程,再用辗转相除法求其他3个变量,在此过程中发现了6个增根.分析了产生增根的原因并提出了消元过程中避免增根的改进措施,即寻找相关向量之间的关系,在消元过程中降低变量的次数,直接得到一元46次方程.最后通过一个算例,验证了这种巴氏桁架的解析解的数目为46.
- 王品廖启征魏世民庄育锋
- 关键词：9杆巴氏桁架辗转相除法
- 具有特殊尺寸机器人的位置反解算法被引量：2
- 2008年
- 针对特殊尺寸串联机器人的种类较多,每一个机器人单独编程,求解比较繁琐,尚没有统一运动学计算方法的问题,尝试利用一般6R机器人的位置反解程序进行求解。通过把特殊尺寸进行微小调整,避免了采用一般尺寸6R机器人的反解程序进行特殊尺寸机器人求解时遇到的退化和奇异问题。同时,这些微小调整基本上不影响机器人的输出位置精确位数,满足实际要求。以PUMA机器人为例进行了数值计算,验证了该方法的可行性,并得出不同的尺寸调整组合对计算过程的数值精确位数有不同要求的结论,以及在PUMA机器人的实际应用中可取计算数值精确位数为31位。
- 崔洵林廖启征甘东明王品
- 关键词：机械设计及理论位置反解串联机器人
- 新型6-CCS并联机器人机构的运动学正解及仿真被引量：5
- 2007年
- 介绍了一种由圆柱副、圆柱副和球面副构成的基于点、线间距离约束的新型解耦并联机构6-CCS,对结构和运动学正解进行了研究。通过对三个位置约束方程构造Dixon结式,去掉其中线性相关的三行三列,导出了一元64次输入输出方程,并根据位置的8个解与姿态解互相解耦的特点,总共有512个解。然后使用数值算例验证了其全部根。结合VC++6.0和OpenGL对其进行了三维建模和运动仿真,验证了这一新机构的可行性。
- 甘东明廖启征王品魏世民
- 关键词：运动学正解运动仿真
- 一种9杆巴氏桁架的位置正解被引量：3
- 2006年
- 使用D ixon结式和Sy lvester结式相结合的方法研究了一种9杆巴氏桁架的位置正解。首先,用复数向量法对9杆巴氏桁架建立4个几何约束方程式并转化为复指数形式,对其中3个方程式构造一个消去两个变元的6×6 D ixon矩阵,提取其中两列的公因式后,将矩阵的行列式展开去掉一个多余的因式得到二元高次多项式方程,该方程与第4个约束方程使用Sy lvester结式消去其中任一变元后,得到一元46次方程。回代过程中,使用辗转相除法和G auss消去法可以直接求出其他3个变元。最后通过一个算例,证实了这种算法的可行性。
- 王品廖启征庄育锋魏世民
- 关键词：9杆巴氏桁架位置正解辗转相除法
