The Stability of Quaternion Metrices and Their Judging Criteria

Some conceptions of stable quaternion matrices and some judging criteria are given.The Robrach theorem,Taussky theorem,Ostrowski Schneider theorem and Gerschgorin theorem are generalized to quaternion field.The conclusion about two quaternion matrices,i.e.,inferior positive matrices are unstable,interior negative matrices are stable and some other results are pointed out.     

基于工作空间的果园作业平台结构参数优化与试验

为提高果园作业平台的适用性和操作灵活性,根据乔砧密植的纺锤形苹果种植模式确定其目标工作空间,以工作空间尺寸偏差、工作空间体积和平均可操作度描述其可达工作空间性能,分析了平台主要结构参数杆长和关节变量（关节角、连杆偏移）对工作空间性能的影响。建立了以可达工作空间性能和结构紧凑为指标的优化模型,利用遗传算法求解得出最优参数为：杆2和杆4的长度分别为988、879mm,关节1、3的关节角范围分别为[107°,256°]、[-118°,-76°],关节5、6的连杆偏移最大值分别为720、340mm。优化后其可达工作空间尺寸偏差分别减小96.09%、95.60%,体积减小4.69%,平均可操作度增加1.43%。对优化后的果园作业平台进行了实地果园工作空间试验,结果表明：承载质量为65kg、横坡坡度为15°、纵坡坡度为15°时,工作空间尺寸偏差最大,分别为16.2、16.7mm,比原型分别减小93.89%、93.76%。     

机器人运动学的旋量表述

应用李群知识和旋量理论描述了串联机器人的刚体运动,建立了机器人运动学关系的算法,并利用软件Mathematica进行了算法的实现;选取了具有代表性的串联机器人进行了运动学关系的分析,对算法和程序进行了验证;最后将运动学关系式的旋量指数积方法与传统的D-H参数方法进行了比较分析,从运动学参数的几何描述以及运动学关系式对后期分析的影响2个方面分别阐述了旋量指数积描述方法的优势。     

捷联惯导系统姿态算法的仿真模拟

在捷联惯性导航系统中,姿态矩阵可用四元数来表示,从而常常需要计算四元数矩阵微分方程的问题.4阶龙格-库塔法和3阶泰勒展开递推式法对捷联惯导系统的四元数姿态矩阵作仿真,结果表明：在短步长条件,3阶泰勒展开递推式法比4阶龙格-库塔法更有效.本文为改进捷联惯导系统算法提供了参考依据.     

复合转向机构优化设计与特性分析

阐述了一种摆动式复合转向机构,利用Denavit-Hatenberg齐次变换矩阵建立了该转向机构的运动学模型,提出了确定复合式转向机构关键铰点位置的多目标优化设计方法,结合工程实例,对转向机构进行了优化设计,用ADAMS软件对计算结果进行了验证,对转向机构的转向油缸驱动的非对称特性,转向机构的平顺性、侧滑特性和对称特性进行了分析。结果表明,提出的优化计算方法具有简单、可靠的特点,该转向机构具有转弯半径小、侧滑小和易控制等特点。     

采伐联合机机械手运动学分析及雅可比矩阵求解

介绍了采伐联合机的基本结构和工作原理,分析其关节式机械手各杆件之间的位置关系,建立了机械手坐标系统及运动学模型,并求出了运动学正解和逆解。在此基础上推导了雅可比矩阵及笛卡尔空间与关节空间的坐标变换关系,为机械手运动控制系统的设计提供了依据。     

基于工作小臂的履带式林木采育机越障能力分析与研究

为了提高履带式林木采育机的林地越障能力,在履带式林木采育机的基础上加装越障工作小臂。基于D-H法建立采育机杆系的运动学模型,通过计算获得加装工作小臂条件下林木采育机的理论越障高度。在ADAMS环境下进行动态仿真,对各仿真相关的运动学参数进行分析,并将理论、仿真数据与实测采育机越障高度数据进行比较,验证林木采育机杆系运动学模型的正确性及其越障能力的提升程度。结果表明:在斗杆全收回状态,采育机整机抬升角度为13°,越障高度为693 mm;在斗杆全伸开状态,采育机整机提升角度为6.3°,越障高度为330 mm。加装越障工作小臂的履带式林木采育机能够满足林区越障要求,为实现和满足其上山入林作业,更有效地翻越障碍物提供了理论依据。      

Porosity Distribution,Surface Area,and Morphology of Synthetic Potassium Zeolites: A SEM and N2 Adsorption Study

The morphology of a synthetic zeolite (1717-nm particle-size grains; pore width 10–15 nm) as well as its surface area and mesoporosity is described. Morphology investigated by field emission scanning electron microscopy has shown cuboid crystals. The full adsorption–desorption isotherms for N₂ gas measured volumetrically at 77 °K have shown type IV isotherm with type H₃ hysteresis loops. To study the reliable pore-size distribution, both adsorption and desorption, curves were used by fitting the data to several well-known adsorption models: Brunauer–Emmett–Teller (BET), Barret, Joyner, and Halenda (BJH), Dollimore and Heal (D-H), Horvath–Kawazoe, and the density functional theory (DFT).     

复合转向机构优化设计与特性分析

阐述了一种摆动式复合转向机构,利用Denavit-Hatenberg齐次变换矩阵建立了该转向机构的运动学模型,提出了确定复合式转向机构关键铰点位置的多目标优化设计方法,结合工程实例,对转向机构进行了优化设计,用ADAMS软件对计算结果进行了验证,对转向机构的转向油缸驱动的非对称特性,转向机构的平顺性、侧滑特性和对称特性进行了分析。结果表明,提出的优化计算方法具有简单、可靠的特点,该转向机构具有转弯半径小、侧滑小和易控制等特点。     

串联机构运动学反解的D-H四元数方法

普通四元数方法在串联机构运动学反解时存在方程数量不足和求解困难的问题,为了解决这些问题并建立新的串联机构运动学反解方法,提出串联机构运动学反解的D-H四元数方法。首先给出了包含D-H参数的四元数变换通用方程式,提出将四元数变换方程式分离为位置和姿态两个方程式,这两个方程式可构造出含有7个方程的方程组,使方程数量满足4R以上串联机构运动学反解的要求。为了降低方程组的求解难度,提出了取姿态方程中三角函数的一半组成新的姿态方程,将方程次数降低为原来的一半。采用所提出的D-H四元数方法对PUMA机器人进行运动学反解分析,得到了该机器人的8组反解。根据所求得的8组解,建立了PUMA机器人的8个位姿的三维模型,并测量了PUMA机器人三维模型的末端位姿数值,与所给末端位姿数值完全相同,验证了所提出的DH四元数方法的正确性和有效性。