两平移两转动多自由度减振平台设计与试验

采用两平移两转动并联机构为减振平台主体结构,在并联机构主动副处辅以弹簧阻尼装置,运用反向自适应原理,实现两平移两转动多自由度耦合振动衰减。对两平移两转动多自由度减振平台进行了系统结构设计、理论分析和ADAMS仿真分析,并制作样机进行了试验分析。样机仿真和试验分析结果表明,两平移两转动多自由度减振平台设计理论和分析方法是正确可行的。     

六轴振动半主动控制装置设计与仿真

基于Hexapod并联机构和磁流变阻尼器,提出一种新型六轴振动半主动控制装置,对其进行了系统结构设计、Jacobian矩阵分析、模态分析、半主动控制模型和控制算法研究,以及样机仿真分析.理论和仿真分析结果表明,该六轴振动半主动控制装置能实现六轴振动半主动控制功能.     

车辆并联机构座椅三维减振研究

针对车辆座椅的三维振动,提出采用三平移并联机构作为其主体机构,运动学分析表明在垂直方向具有较大的工作空间,且机构的Jacobian矩阵与垂直位移无关,适合作为车辆三维减振座椅.机构的模态分析结果表明,系统的3个固有频率避开了人体的敏感频率,可以使人体具有较好的乘坐舒适度.最后对系统进行了动态灵敏度分析,确定了系统设计参数对座椅固有频率的影响情况,更好地满足了车辆对座椅动态特性的要求.     

采摘机器人执行器气动柔性关节安全性设计

针对气动柔性关节易发生气体泄漏、失压等安全问题,设计了使用多个气囊驱动的安全柔性关节,从而提高了气动柔性关节在实际使用中的安全性.建立了安全柔性关节的静态数学模型,设计了相应的控制系统.并且设计了具有2个安全柔性关节的机器人单根手指.     

苹果采摘机器人末端执行器的结构设计与试验

针对目前国内外已开发的果蔬采摘末端执行器存在的不足,结合采摘苹果的具体实际,提出了一种苹果采摘机器人末端执行器.其本体结构主要由夹持机构、切割机构、气动系统和传感控制系统等组成,并制造了样机,其机械本体质量只有1.3kg.在试验室里进行了采摘苹果试验,结果表明:该末端执行器采摘方案合理有效,总体性能可满足机器人采摘苹果的要求,采摘一个苹果只需2.3s,对于采摘其他球状果实具有一定的通用性.     

Delta并联机器人弹性动力学研究

采用有限元理论建立Delta并联机器人柔性构件的运动微分方程,结合机构的运动特点,规定了结点位移的方向,得到机构系统的动力学模型.将机构的真实运动看作名义运动与弹性振动的叠加,同时将动平台的位置和方向误差看作名义运动的摄动,得出动平台位形误差与结点位移的关系方程.在实例中,综合考虑重力、惯性力及阻尼共同作用下的动力响应,得到机构模态频率在工作空间的特性,对动平台的6维误差进行了全面评估.     

基于三平移并联机构的三维减振平台建模与仿真

为实现多自由度减振,构建了以3-PUU并联机构为主体结构的三平移减振平台;分析了3-PUU并联机构运动特性,推导了杆件及动平台质心的速度表达式.采用Lagrange方程建立了系统动力学方程,根据一般粘性阻尼系统的模态分析法,推导了求解固有振型的公式;分别在X、Z方向上施加一定的瞬时冲击力,观察动平台的运动情况,并采用ADAMS软件验证系统的固有频率.结果表明,该减振系统的加速度在2 s内迅速归零,具有明显的减振效果.     

基于并联机构的多自由度减振系统模糊控制

采用并联机构为主体机构,以磁流变阻尼器为减振执行器,建立了三自由度减振平台模型.设计了基于模糊控制策略的半主动控制器,对机构的3条支路分别进行控制.采用ADAMS和Matlab软件联合仿真,并与无控状态下系统的振动进行对比,动平台的加速度峰值和均方根值均下降了40%.结果表明,建立的减振系统及所采取的控制算法达到了预期效果.