曹永刚
- 作品数：14 被引量：78H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 六自由度力觉人机交互装置
- 本发明公开了一种六自由度力觉人机交互装置，由基座、静平台、动平台、六个支链、驱动单元和复合球副组成。本发明装置通过六个直流电机分别驱动六条支链，以钢丝绳传动减速机构作为减速传动方式，带动支链中的第一连杆转动，第一连杆与第...
- 张玉茹曹永刚王党校马运忠
- 文献传递
- 力觉交互设备设计方法研究
- 曹永刚
- 关键词：人机交互技术并联机构奇异位形
- 六自由度力觉人机交互装置
- 本发明公开了一种六自由度力觉人机交互装置，由基座、静平台、动平台、六个支链、驱动单元和复合球副组成。本发明装置通过六个直流电机分别驱动六条支链，以钢丝绳传动减速机构作为减速传动方式，带动支链中的第一连杆转动，第一连杆与第...
- 张玉茹曹永刚王党校马运忠
- 文献传递
- 六自由度力觉交互装置刚度分析
- 力觉交互装置的机械刚度是决定力觉交互装置性能重要因素，采用钢丝绳传动的机械式力觉交互装置由于钢丝绳传动部分的引入，必须对其传动刚度导致的装置刚度进行分析。本文将力觉交互装置的机械刚度分为两个部分来研究：一是不考虑钢丝绳传...
- 马运忠张玉茹曹永刚
- 关键词：并联机构刚度分析钢丝绳传动
- 文献传递
- 6-RSS型并联机构奇异性分析被引量：11
- 2008年
- 针对无法获得精确奇异位形空间分布的6-RSS型并联机构,寻找到一种间接表征奇异位形空间分布的方法。定义一个具有物理意义的能表征非奇异位形与奇异位形之间在静力学特性上接近程度的接近度函数,利用接近度阈值定义这种在静力学特性上接近奇异的位形为'拟奇异位形',定义所有拟奇异位形构成的空间实体集合为'拟奇异空间'。从奇异位形与拟奇异位形定义出发,论证出机构所有奇异位形必包含在拟奇异空间中,从而在无法获得精确奇异位形时利用拟奇异空间可间接地预知机构的奇异位形空间分布,避免机构进入拟奇异空间,达到避免机构处于奇异位形的目的。针对6-RSS型并联机构,利用简化后的接近度函数,获得该机构在定姿态下的拟奇异空间的多个截面图和三维实体图,为该机构在实际应用中避免奇异位形提供直观的参考依据。利用6-RSS机构的实例数据指出雅可比矩阵行列式值不能表征奇异接近程度,推证出与本文方法类似的Voglewede约束最优方程法的不足并加以修正。
- 曹永刚张玉茹
- 关键词：并联机构奇异性分析
- 面向口腔临床操作的力觉交互装置控制系统设计与实现被引量：9
- 2007年
- 正向和反向驱动性能决定了力觉人机交互系统的逼真性。控制系统的设计如同机械装置设计一样,是正向和反向驱动性能一项重要的影响因素。作者论述了力觉交互装置的控制系统设计与实现方法,并有效的控制设备完成了虚拟墙和虚拟牙面探查实验。首先,针对该系统的驱动性能指标,分析确定了系统的控制结构和实施方案,着重讨论了电机和驱动器的匹配选型和驱动性能,提出了电机选型的两条依据;然后讨论了系统硬件驱动函数库的开发与实现;最后通过虚拟墙和牙面探查操作实验,验证了系统在约束空间和自由空间的驱动性能。
- 曹永刚张玉茹王党校李思桥
- 关键词：控制系统力矩控制
- 力觉交互设备的重力补偿实验研究被引量：9
- 2007年
- 针对自主研发的力觉交互装置进行了重力补偿的实验研究,提出了重力补偿的实验算法,并验证了算法的有效性。首先利用拉格朗日方程的方法对机构进行重力补偿的原理性计算,得到电机为平衡重力所输出力矩的计算方法;然后以虚拟样机为基础,应用三维实体造型软件SolidWorks和机械动力学分析软件AD-AMS建立了力觉交互装置的虚拟样机,通过仿真分析验证了理论推导的正确性;最后通过力觉交互系统实验平台验证了重力补偿算法的有效性。
- 李思桥张玉茹曹永刚戴晓伟
- 关键词：拉格朗日方程
- 6-RSS型并联机构的工作空间分析与参数优化被引量：46
- 2008年
- 以6-RSS型并联机构为研究对象,建立解析形式的反向运动学方程,给出考虑驱动副转角范围、球副转角范围、连杆干涉等约束条件时的反解选取准则,推导出每种约束表达与机构参数间关系,特别是复合球副独特的附加约束表达。基于带约束条件的反向运动学方程,利用三维边界搜索法,绘制并联机构多个定姿态工作空间的截面图和三维实体图。最后以工作空间体积为优化目标,获得结构参数和约束条件对工作空间体积的影响关系曲线,为定量分析影响效果提供解决途径,最终利用全局搜索法得到6-RSS机构的一组最优机构参数,在机构整体尺寸基本不变情况下使工作空间增大60%,达到优化机构参数的目的。
- 曹永刚张玉茹马运忠
- 关键词：并联机构工作空间分析参数优化
- 六自由度力觉交互装置刚度分析
- 力觉交互装置的机械刚度是决定力觉交互装置性能重要因素,采用钢丝绳传动的机械式力觉交互装置由于钢丝绳传动部分的引入,必须对其传动刚度导致的装置刚度进行分析。本文将力觉交互装置的机械刚度分为两个部分来研究:一是不考虑钢丝绳传...
- 马运忠张玉茹曹永刚
- 关键词：并联机构刚度分析
- 文献传递
- 三自由度力觉交互装置
- 本发明公开了一种三自由度力觉交互装置，其由三套减速机构、机座、旋转支架、连杆机构、手柄、两个编码器和三个电机组成。减速机构A和旋转支架安装在机座的上方，旋转支架上安装有另两套减速机构、编码器和两个电机，连杆机构安装在从动...
- 张玉茹郭卫东张世清姜俊杰曹永刚
- 文献传递
