一种新型三自由度平面并联机构的运动学解析 被引量：7

1

作者 韩旭炤 黄玉美 +2 位作者 陈纯 马斌良 徐宏伟 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期23-27,共5页

根据少自由度并联机构的诸多优点,提出了一种新型三自由度平面运动并联机构,介绍了该机构的组成,推导了该并联机构的运动学正逆解求解公式,分析并求解了该并联机构的奇异性、工作空间和被动关节等相关问题,并给出了雅克比矩阵。求解结... 根据少自由度并联机构的诸多优点,提出了一种新型三自由度平面运动并联机构,介绍了该机构的组成,推导了该并联机构的运动学正逆解求解公式,分析并求解了该并联机构的奇异性、工作空间和被动关节等相关问题,并给出了雅克比矩阵。求解结果表明,该并联机构运动学正、逆解方程均具有显式表达式,易于实现实时控制,能够满足工程实际应用。 展开更多

关键词 并联机构 运动学 奇异性 雅可比矩阵 被动关节

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基于遗传算法的平面运动并联机构尺度综合 被引量：5

2

作者 韩旭炤 黄玉美 +2 位作者 陈纯 张永贵 杨新刚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期54-58,共5页

针对混联运动机床开发中所采用的二自由度平面运动并联机构部分进行了深入的研究,介绍了该平面运动并联机构的组成,推导了并联机构的运动学正、逆解求解公式,并给出了速度雅可比矩阵,以雅可比矩阵条件数的倒数作为灵巧度的标准并采用全... 针对混联运动机床开发中所采用的二自由度平面运动并联机构部分进行了深入的研究,介绍了该平面运动并联机构的组成,推导了并联机构的运动学正、逆解求解公式,并给出了速度雅可比矩阵,以雅可比矩阵条件数的倒数作为灵巧度的标准并采用全域综合灵巧度的评价方法,基于遗传算法对该机构的结构参数进行了优化,为该机构的设计开发奠定了基础。 展开更多

关键词 并联机构 运动学 遗传算法 综合灵巧度 尺度综合

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梁结构振动问题的边界元法解析 被引量：2

3

作者 韩旭炤 黄玉美 +1 位作者 张永贵 蔡晓江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期178-182,193,共6页

针对梁结构振动在工程应用中的问题,以梁元件的弯曲振动为例,从梁元件弯曲振动的控制微分方程出发,推导了梁元件弯曲振动的边界元法解析公式,提出了局部区间步长细化的频率扫描方法,利用Matlab软件编制了梁元件振动问题求解的边界元法... 针对梁结构振动在工程应用中的问题,以梁元件的弯曲振动为例,从梁元件弯曲振动的控制微分方程出发,推导了梁元件弯曲振动的边界元法解析公式,提出了局部区间步长细化的频率扫描方法,利用Matlab软件编制了梁元件振动问题求解的边界元法解析程序,最后给出了梁元件振动问题求解的相关算例。结果表明,边界元法对梁结构进行动态分析方便简单,局部区间步长细化频率扫描方法比常规扫描方法高效准确。 展开更多

关键词 梁结构 振动分析 动态特性 边界元法 频率扫描

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一种两自由度并联机构的动力学分析 被引量：2

4

作者 韩旭炤 陈阳阳 +1 位作者 高峰 田璐 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第10期9-12,共4页

建立了一种两自由度并联机构的运动学模型,给出了机构的雅克比矩阵,基于Kane方程推导了该并联机构的动力学模型。结合机构的工程应用实例,采用Matlab编程对动力学模型进行了实际计算,并绘制了机构所需驱动力的变化曲线,将该结果与ADAMS... 建立了一种两自由度并联机构的运动学模型,给出了机构的雅克比矩阵,基于Kane方程推导了该并联机构的动力学模型。结合机构的工程应用实例,采用Matlab编程对动力学模型进行了实际计算,并绘制了机构所需驱动力的变化曲线,将该结果与ADAMS虚拟仿真结果对比验证了所建动力学模型的正确性。同时还给出了该机构在不同运动速度下各驱动力分量的变化情况,结果显示在高速运动时其动力学特性显著增强。 展开更多

关键词 并联机构 运动学模型 动力学模型 Kane法

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2P3RR并联机构的边界元法静力学建模与解析

5

作者 韩旭炤 李锁牢 +1 位作者 杨新刚 刘鸿雁 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第10期65-69,共5页

针对一种2P3RR平面运动并联机构的静力学相关问题进行了深入研究。详细推导了该机构的位置正逆解和被动关节等运动学问题,给出了梁元件弯曲问题的边界元法建模过程,基于边界元法对该2P3RR并联机构的静力学问题进行了建模和解析,求解得... 针对一种2P3RR平面运动并联机构的静力学相关问题进行了深入研究。详细推导了该机构的位置正逆解和被动关节等运动学问题,给出了梁元件弯曲问题的边界元法建模过程,基于边界元法对该2P3RR并联机构的静力学问题进行了建模和解析,求解得到了机构中每个分支的受力情况和变形情况,通过ANSYS仿真软件验证了边界元求解的正确性,为该机构的设计开发奠定了前期的理论基础。边界元法建模方法在并联机构的静力学解析方面应用较少,是一种新的探索,能够方便地给出每个杆件上的全载荷情况,更有利于机构的开发和设计。 展开更多

关键词 并联机构 运动学 被动关节 静力学 边界元法

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用于摄像机标定的棋盘图像角点检测新算法 被引量：45

6

作者 杨幸芳 黄玉美 +2 位作者 高峰 杨新刚 韩旭炤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1109-1113,共5页

摄像机标定是从二维图像获取准确的三维信息的必要步骤,摄像机标定的精度在很大程度上取决于标定板控制点的图像定位精度,鉴于此,对棋盘格标定板图像的角点定位问题进行了研究。笔者通过对图像像素类型及其性质进行分析,提出了以小邻域... 摄像机标定是从二维图像获取准确的三维信息的必要步骤,摄像机标定的精度在很大程度上取决于标定板控制点的图像定位精度,鉴于此,对棋盘格标定板图像的角点定位问题进行了研究。笔者通过对图像像素类型及其性质进行分析,提出了以小邻域环形模板上像素灰度的跳变次数为判据的棋盘角点检测新算法,该算法不但能快速检测出角点,而且还能确定角点的类型。利用此性质,剔除了容易受外界环境影响的棋盘外圈角点,即非X型角点,从而从另一个角度保证了所提取角点的精度。为了达到更高的精度,笔者以棋盘图像的高度对称性为依托,在每个初定位角点的局部邻域内,用灰度重心法对角点进行了亚像素定位。实验结果表明,提出的算法具有较高的精度,能够为高精度摄像机标定提供可靠数据。 展开更多

关键词 摄像机标定 棋盘图像 角点检测 亚像素定位

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基于神经网络代数算法的电子罗盘的标定 被引量：12

7

作者 马斌良 黄玉美 +2 位作者 史恩秀 李引魁 韩旭炤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2304-2309,共6页

为了标定KVH-C100型电子罗盘,分析了电子罗盘产生误差的原因,设计了电子罗盘信号采集的软硬件系统;为了减少随机因素的干扰,对采样数据进行了中值滤波;在此基础上,采用神经网络代数算法建立了电子罗盘的误差补偿模型,该模型能实现在样... 为了标定KVH-C100型电子罗盘,分析了电子罗盘产生误差的原因,设计了电子罗盘信号采集的软硬件系统;为了减少随机因素的干扰,对采样数据进行了中值滤波;在此基础上,采用神经网络代数算法建立了电子罗盘的误差补偿模型,该模型能实现在样本空间的精确映射,具有较高的非线性逼近精度。通过实验证明该补偿模型比中值正弦误差补偿精度高,使得误差范围由标定前的-5.468 15°～1.457 96°减小到-0.492 8°～0.517 8°,重复性实验也证明该补偿模型一致性好,满足控制要求。 展开更多

关键词 电子罗盘 标定 神经网络代数算法 误差补偿

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一种提高SIFT特征匹配效率的方法 被引量：9

8

作者 杨幸芳 黄玉美 +1 位作者 韩旭炤 杨新刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1297-1301,共5页

为了提高SIFT特征匹配的效率,首先改造了SIFT特征描述符相似性度量的形式,以街区距离代替欧氏距离作为特征描述符之间的相似性度量,降低了相似性度量公式的时间复杂度;其次,提出了最近邻和次近邻假设算法,即假设待匹配图像中任意2个特... 为了提高SIFT特征匹配的效率,首先改造了SIFT特征描述符相似性度量的形式,以街区距离代替欧氏距离作为特征描述符之间的相似性度量,降低了相似性度量公式的时间复杂度;其次,提出了最近邻和次近邻假设算法,即假设待匹配图像中任意2个特征点为最近邻点和次近邻点,通过比较当前特征点与待匹配图像中其他特征点之间的距离,以及当前特征点与假设的最近邻和次近邻之间的距离,实现最近邻和次近邻的替换,最终得到实际的最近邻点和次近邻点。算法减少了相似性计算过程中特征点比较的次数,从而减小了算法的计算量。实验结果表明,提出的算法在保持鲁棒性的同时提高了SIFT特征匹配的效率,能够为一些快速性应用提供保障。 展开更多

关键词 SIFT特征 特征匹配 相似性度量 最近邻 次近邻

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基于边界元法的平面运动并联机构静力学解析 被引量：6

9

作者 黄玉美 韩旭炤 +2 位作者 高峰 陈纯 杨新刚 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期384-389,共6页

针对混联运动机床开发中所采用的2自由度平面运动并联机构部分进行了深入的研究.介绍了该平面运动并联机构的组成,推导了并联机构的运动学正、逆解求解公式,求解了该机构的被动关节.基于边界元法对该机构的受力情况进行了建模和解析,给... 针对混联运动机床开发中所采用的2自由度平面运动并联机构部分进行了深入的研究.介绍了该平面运动并联机构的组成,推导了并联机构的运动学正、逆解求解公式,求解了该机构的被动关节.基于边界元法对该机构的受力情况进行了建模和解析,给出了每个杆件的受力情况.通过ADAMS仿真验证了求解的正确性,为该机构的设计开发奠定了基础.本文的分析方法也为并联机构的静力学解析提供了新的思路和方法. 展开更多

关键词 并联机构 运动学 静力学 边界元法

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五面加工混联机床概念设计 被引量：7

10

作者 陈纯 黄玉美 +1 位作者 韩旭炤 程祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期187-192,共6页

提出一种五面加工的六轴混联机床的设计方案。以典型刀具和工件加工时的相对运动要求为输入,得到刀具和工件的位姿关系矩阵,用机床的串并联运动功能模型实现了刀具和工件的位姿关系。六轴混联方案中,主轴部件一侧采用可实现Z轴移动和A及... 提出一种五面加工的六轴混联机床的设计方案。以典型刀具和工件加工时的相对运动要求为输入,得到刀具和工件的位姿关系矩阵,用机床的串并联运动功能模型实现了刀具和工件的位姿关系。六轴混联方案中,主轴部件一侧采用可实现Z轴移动和A及B摆动轴进给的少自由度3-PRS并联机构,工作台一侧采用X-Y并联驱动和C轴数控转台的串联机构。安装在3-PRS并联机构动平台上的主轴部件通过倾斜布局、合理构件(组件)设计使刀具的摆动范围达到了±45°;并对3-PRS并联机构进行了运动、刚度和工作空间分析。分析了X-Y并联平台与X轴滑台和Y轴滑台之间4条导轨副的受力状态。 展开更多

关键词 混联机床 3-PRS主轴部件 X-Y并联驱动平台 五面加工

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自由型面的五轴激光淬火轨迹规划算法研究 被引量：5

11

作者 徐宏伟 黄玉美 +1 位作者 韩旭炤 李艳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第21期2582-2585,共4页

为保证复杂型面的激光淬火质量,针对自由型面的激光淬火路径规划直接影响着淬火后自由型面表面硬度的均匀性这一特点,在分析激光淬火加工工艺特点的基础上,提出了等弧长的激光淬火轨迹算法来确定自由型面上的激光淬火轨迹。该方法通过... 为保证复杂型面的激光淬火质量,针对自由型面的激光淬火路径规划直接影响着淬火后自由型面表面硬度的均匀性这一特点,在分析激光淬火加工工艺特点的基础上,提出了等弧长的激光淬火轨迹算法来确定自由型面上的激光淬火轨迹。该方法通过激光淬火试验,确定了最佳激光淬火光道距离并进行了相应的计算。利用三次B样条参数曲面进行了实例计算,验证了所提出算法的可行性。 展开更多

关键词 五轴加工 激光淬火 自由型面 轨迹规划

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混联机床并联机构的逆动力学分析 被引量：6

12

作者 陈纯 黄玉美 韩旭炤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期784-788,共5页

采用Lagrange方法建立了VC80混联机床两自由度并联机构封闭形式的逆动力学模型,并用ADAMS建立的虚拟样机验证了该模型的正确性。对给定的加工轨迹下并联机构所需的驱动力进行了计算和分析,结果表明,该混联机床并联机构的动平台和连杆重... 采用Lagrange方法建立了VC80混联机床两自由度并联机构封闭形式的逆动力学模型,并用ADAMS建立的虚拟样机验证了该模型的正确性。对给定的加工轨迹下并联机构所需的驱动力进行了计算和分析,结果表明,该混联机床并联机构的动平台和连杆重力需要的驱动力分量最大,其次是切削力和惯性力,而动平台速度的不同对驱动力的影响较小。 展开更多

关键词 混联机床 并联机构 Lagrange法 逆动力学

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新型并联机床曲面加工的运动控制与后置处理算法 被引量：3

13

作者 张立新 黄玉美 +2 位作者 韩旭炤 乔雁龙 王磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期643-645,649,共4页

以6自由度6PM2混联数控机床为研究对象,阐述了其独特结构及特性,指出了混联机床数控加工后置处理中的两个关键问题——刀位数据转换和运动控制算法。给出了后置处理中刀位数据的转换方法和过程,提出了一种基于并联结构和串联结构的新型... 以6自由度6PM2混联数控机床为研究对象,阐述了其独特结构及特性,指出了混联机床数控加工后置处理中的两个关键问题——刀位数据转换和运动控制算法。给出了后置处理中刀位数据的转换方法和过程,提出了一种基于并联结构和串联结构的新型并联机床即混联机床的运动控制算法。 展开更多

关键词 混联数控机床 刀位数据转换 运动控制 算法

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一种周向精度检测系统的误差分析及修正算法 被引量：2

14

作者 杨新刚 黄玉美 +2 位作者 高峰 李艳 韩旭炤 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第8期1370-1375,1380,共7页

针对具有回转轴的精密数控机床周向进给精度检测要求,给出了基于直驱动电机和激光干涉仪的一种周向精度检测系统的原理,该系统可用于周向分度及动态精度的检测。为提高该测量系统的测量精度,在检测原理分析基础上运用多体系统理论建立... 针对具有回转轴的精密数控机床周向进给精度检测要求,给出了基于直驱动电机和激光干涉仪的一种周向精度检测系统的原理,该系统可用于周向分度及动态精度的检测。为提高该测量系统的测量精度,在检测原理分析基础上运用多体系统理论建立了光程差观测模型并分析了误差影响因素及其影响,给出了基于观测模型的自标定算法及修正转换模型。采用几何光学及多体系统理论建立了该测量系统的光程差仿真模型,应用该模型对观测模型及自标定算法进行了仿真分析,表明了其正确性。 展开更多

关键词 周向进给精度 直驱电机 误差模型 自标定 光程差

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滚滑复合被动关节的理论解析与实验研究 被引量：2

15

作者 陈纯 黄玉美 +1 位作者 史厚强 韩旭炤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1387-1390,共4页

研究设计了一种滚滑复合单R被动关节,该关节兼备轴承滚动副和贴塑滑动副的特点,可提高并联机构R被动关节抗弯矩的能力,且可使其回转运动精度的稳定性得到改善。对所研制的单R被动关节进行理论解析和实验研究,建立了一种关节在弯曲载荷... 研究设计了一种滚滑复合单R被动关节,该关节兼备轴承滚动副和贴塑滑动副的特点,可提高并联机构R被动关节抗弯矩的能力,且可使其回转运动精度的稳定性得到改善。对所研制的单R被动关节进行理论解析和实验研究,建立了一种关节在弯曲载荷作用下的变形简化的求解方法,并在所研发的混联数控机床VC80上进行了应用。 展开更多

关键词 滚滑复合副 被动关节变形 抗弯刚度 摩擦力

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混联机床位置精度的误差补偿 被引量：1

16

作者 陈纯 黄玉美 +1 位作者 韩旭炤 江国焱 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第7期886-889,共4页

对混联机床的位置误差进行了检测和补偿。利用激光干涉仪对混联机床沿X向导轨做直线运动时的定位误差和重复定位误差进行了检测,参照数控轴线的定位精度和重复定位精度的定义对测量的误差数据进行了分析和处理,采用可编程多轴运动控制卡... 对混联机床的位置误差进行了检测和补偿。利用激光干涉仪对混联机床沿X向导轨做直线运动时的定位误差和重复定位误差进行了检测,参照数控轴线的定位精度和重复定位精度的定义对测量的误差数据进行了分析和处理,采用可编程多轴运动控制卡PMAC的丝杠补偿和间隙补偿功能对X轴线单、双向定位误差和重复定位误差进行了补偿,并将补偿前后的检测结果进行了对比。对比结果表明:轴线的定位误差和重复定位误差都显著减小,说明所采用的补偿策略可行有效。 展开更多

关键词 导轨 精度检测 PMAC 误差补偿

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混联机床2自由度并联机构的设计分析 被引量：1

17

作者 陈纯 黄玉美 韩旭炤 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第5期57-60,共4页

研究了一种平面2自由度并联机构,给出了该机构的运动学正逆解、速度雅可比矩阵、机构的奇异形位并对其工作空间关键点的灵巧性进行了计算分析。据此设计出了4自由度混联运动机床。该并联机构在农业机械、坐标测量和工业机器人等领域也... 研究了一种平面2自由度并联机构,给出了该机构的运动学正逆解、速度雅可比矩阵、机构的奇异形位并对其工作空间关键点的灵巧性进行了计算分析。据此设计出了4自由度混联运动机床。该并联机构在农业机械、坐标测量和工业机器人等领域也有广阔的应用前途。 展开更多

关键词 平面2自由度并联机构 运动学正逆解 速度雅可比矩阵 灵巧性

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新型并联机床曲面加工的运动控制与后置处理算法

18

作者 张立新 黄玉美 +2 位作者 韩旭炤 乔雁龙 王磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期127-130,共4页

以六自由度6PM2混联数控机床为研究对象,阐述其独特结构及特性,指出混联机床数控加工后置处理中的两个关键问题,即刀位数据转换和运动控制算法,给出了后置处理中刀位数据的转换方法和过程,提出了一种基于并联结构和串联结构的新型并联... 以六自由度6PM2混联数控机床为研究对象,阐述其独特结构及特性,指出混联机床数控加工后置处理中的两个关键问题,即刀位数据转换和运动控制算法,给出了后置处理中刀位数据的转换方法和过程,提出了一种基于并联结构和串联结构的新型并联机床即混联机床的运动控制算法。 展开更多

关键词 新型并联机床 刀位数据转换 运动控制 后置处理算法

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3-RPS并联机构几何误差映射分析

19

作者 高峰 李艳 +2 位作者 黄玉美 韩旭炤 蔡晓江 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期465-469,共5页

为了提高六轴混机床的运动精度,以其3-RPS并联机构为研究结构模型,分析了影响机构可达空间的几何误差源,建立了位姿误差模型。在ADAMS虚拟样机建模环境中,构建了包含全部几何误差参数的机构运动学模型,仿真了主要几何误差参数对终端运... 为了提高六轴混机床的运动精度,以其3-RPS并联机构为研究结构模型,分析了影响机构可达空间的几何误差源,建立了位姿误差模型。在ADAMS虚拟样机建模环境中,构建了包含全部几何误差参数的机构运动学模型,仿真了主要几何误差参数对终端运动精度的影响规律。根据仿真结果,对并联机构所有的几何误差从误差源到工作空间的映射关系进行了分析和评价。 展开更多

关键词 ADAMS仿真软件 3-RPS并联机构 几何误差 误差评价

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同向啮合共轭齿廓副参数化建模及特性分析

20

作者 魏伟锋 任利娟 +1 位作者 张广鹏 韩旭炤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第19期2641-2646,共6页

针对同向啮合共轭齿廓建立了以中心距、螺棱直径、螺槽直径及螺棱系数为参数的啮合线方程,并基于啮合线反转法建立了同向共轭齿廓副构造模型。通过仿真系统分析了同向啮合共轭齿廓副的啮合特性:自清洁楔角随啮合位置变化,瞬时啮合点处... 针对同向啮合共轭齿廓建立了以中心距、螺棱直径、螺槽直径及螺棱系数为参数的啮合线方程,并基于啮合线反转法建立了同向共轭齿廓副构造模型。通过仿真系统分析了同向啮合共轭齿廓副的啮合特性:自清洁楔角随啮合位置变化,瞬时啮合点处圆弧切线垂直于两螺杆中心连线,啮合点的瞬时相对运动速度最大且恒等于转速乘以中心距。研究结果为系统研究同向啮合共轭齿廓设计理论提供了新的途径。 展开更多

关键词 同向啮合 共轭齿廓 啮合特性 齿廓设计

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