轨道不平顺模拟器位姿反解解算及坡道模拟 被引量：3

1

作者 曹晓宁 刘玉梅 +3 位作者 苏建 蓝志坤 王秀刚 王帆 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期37-41,共5页

为了实现轨道不平顺室内模拟,对轨道不平顺模拟器的双六自由度模拟平台位姿反解进行研究.结合双六自由度模拟平台几何参数,在14个作动器空间向量表述基础上,利用齐次坐标矩阵建立了轨道不平顺模拟器双六自由度模拟平台位姿反解数学模型... 为了实现轨道不平顺室内模拟,对轨道不平顺模拟器的双六自由度模拟平台位姿反解进行研究.结合双六自由度模拟平台几何参数,在14个作动器空间向量表述基础上,利用齐次坐标矩阵建立了轨道不平顺模拟器双六自由度模拟平台位姿反解数学模型.建立了坡道模拟对应的双六自由度模拟平台位姿协调关系模型,借助于Matlab/Simulink仿真模型进行了位姿反解解算,通过仿真模型解算结果与几何理论计算结果分析对比,表明了两种计算方法结果具有很好的一致性,验证了所建反解数学模型、位姿协调关系模型及仿真模型的准确性. 展开更多

关键词 轨道不平顺模拟器 位姿反解 纵向坡度

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一种三分支空间机器人的位姿反解 被引量：2

2

作者 任敬轶 孙汉旭 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期64-68,共5页

具有多分支的空间机器人系统在不久的将来应会成为宇宙空间探索的有利工具。这样的系统与常见的串联或并联机器人有许多不同之处，它同时具有串联机器人和并联机器人的一些特点。为此，提出了一种具有三分支的空间机器人模型，根据该模... 具有多分支的空间机器人系统在不久的将来应会成为宇宙空间探索的有利工具。这样的系统与常见的串联或并联机器人有许多不同之处，它同时具有串联机器人和并联机器人的一些特点。为此，提出了一种具有三分支的空间机器人模型，根据该模型所具有的结构特征并结合并联机器人位姿正解方面的研究成果，给出了一种计算这种机器人位姿反解的方法。运用该算法可以方便、快捷地算出系统所有可能的位姿反解。 展开更多

关键词 三分支 空间机器人 位姿反解

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重载铸造机器人的位姿反解模型及仿真实验验证

3

作者 杨洪涛 丁学明 杨鹏 《科学技术创新》 2018年第4期17-18,共2页

机器人各组成运动部件的位姿反解模型直接决定了机器人的控制精度和作业效果。针对所设计的重载铸造机器人结构特点和铸造作业要求,针对不同组成部件分别建立了相应运动坐标系,通过坐标系之间的坐标转换,建立了机器人各组成部件位姿的... 机器人各组成运动部件的位姿反解模型直接决定了机器人的控制精度和作业效果。针对所设计的重载铸造机器人结构特点和铸造作业要求,针对不同组成部件分别建立了相应运动坐标系,通过坐标系之间的坐标转换,建立了机器人各组成部件位姿的理论反解公式。设计了仿真实验,比较了100组利用ADAMS软件和理论公式计算得到的机器人各组成部件位姿计算结果,其中旋转底座的旋转角度计算误差不超过0.0025°,竖直滑块直线位移计算误差不超过0.0005mm,各驱动液压缸伸缩长度计算误差不超过0.8mm,满足所设计机器人的技术要求,为后续的机器人动力学分析以和控制系统研发打下了良好的理论基础。 展开更多

关键词 重载铸造机器人 混联结构 位姿反解 理论模型 实验验证

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带连杆六自由度并联机器人位姿反解方法研究 被引量：1

4

作者 徐显桩 沈如涛 +2 位作者 关广丰 熊伟 王海涛 《机床与液压》 北大核心 2018年第21期11-14,共4页

六自由度并联机器人的位置反解是构建机器人姿态闭环控制的关键技术。将缸体固定,由轻量化连杆传递运动可降低液压缸运动的惯性力和铰接处摩擦力。传统的运动学反解办法不适用于带连杆的并联机器人。通过建立连杆局部坐标系的方法求取... 六自由度并联机器人的位置反解是构建机器人姿态闭环控制的关键技术。将缸体固定,由轻量化连杆传递运动可降低液压缸运动的惯性力和铰接处摩擦力。传统的运动学反解办法不适用于带连杆的并联机器人。通过建立连杆局部坐标系的方法求取变换矩阵,进而求得带连杆六自由度并联机器人的位置反解方法。并利用ADAMS搭建虚拟样机模型检验算法的准确性。 展开更多

关键词 带连杆六自由度并联机器人 位姿反解 变换矩阵

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基于齐次变换矩阵的盾构机掘进位姿建模与求解研究 被引量：7

5

作者 张强 秦东晨 +2 位作者 周鹏 朱强 陈江义 《机械传动》 北大核心 2021年第2期23-27,共5页

为了更加精确快速地求解盾构机在掘进过程中的姿态变化,采用基于空间齐次变换矩阵元素的位姿正解求解方法建立盾构机位姿正解解算模型,并利用牛顿拉夫逊算法对得到的以齐次变换矩阵元素为未知量的非线性方程组进行逐次迭代求解,得到齐... 为了更加精确快速地求解盾构机在掘进过程中的姿态变化,采用基于空间齐次变换矩阵元素的位姿正解求解方法建立盾构机位姿正解解算模型,并利用牛顿拉夫逊算法对得到的以齐次变换矩阵元素为未知量的非线性方程组进行逐次迭代求解,得到齐次变换矩阵各元素数值解;然后,根据齐次变换矩阵各元素与位姿映射关系求解对应位姿。并根据各个液压缸杆长约束条件建立位姿反解数学模型,在Matlab中对位姿正反解进行求解,并分析比较正反解结果的吻合度。结果表明,其误差在0.018%左右,在误差允许范围内,证明了所建立的盾构掘进位姿正反解数学模型的正确性。 展开更多

关键词 盾构机位姿 位姿正解 位姿反解 齐次变换矩阵 牛顿拉夫逊法

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转向架回转力矩测试及运动平台位姿解算 被引量：1

6

作者 王秀刚 刘玉梅 +2 位作者 苏建 曹晓宁 张益瑞 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期35-40,共6页

在研究转向架回转力矩测试方法的基础上,基于空间运动学建立了转向架回转平台的位姿反解数学模型。结合转向架回转力矩测试要求,利用Simulink仿真模型进行实时解算。借助于MATLAB/cftool曲线拟合工具箱对液压缸伸缩量进行高精度的拟合逼... 在研究转向架回转力矩测试方法的基础上,基于空间运动学建立了转向架回转平台的位姿反解数学模型。结合转向架回转力矩测试要求,利用Simulink仿真模型进行实时解算。借助于MATLAB/cftool曲线拟合工具箱对液压缸伸缩量进行高精度的拟合逼近,证明了各作动器伸缩量与时间之间可用分段函数映射关系来描述,为转向架回转平台实现回转运动模拟提供参数依据。 展开更多

关键词 车辆工程 转向架回转力矩 位姿反解 MATLAB cftool 分段函数

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6-6并联机构封闭运动学位姿正解单解 被引量：11

7

作者 吕崇耀 熊有伦 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第7期36-38,共3页

用代数法研究了６－６六自由度Ｓｔｅｗａｒｔ并联机构封闭运动学位姿正解单解．在添加了一个附加位移传感器的基础上，解得了上平台六铰接点中三个铰接点在惯性坐标系中的矢量分量，并将其直接转化为六个自由度，从而获得了６－６六自... 用代数法研究了６－６六自由度Ｓｔｅｗａｒｔ并联机构封闭运动学位姿正解单解．在添加了一个附加位移传感器的基础上，解得了上平台六铰接点中三个铰接点在惯性坐标系中的矢量分量，并将其直接转化为六个自由度，从而获得了６－６六自由度Ｓｔｅｗａｒｔ并联机构封闭运动学位姿正解单解及其存在的条件． 展开更多

关键词 并联机构 运动学位姿正解 运动学位姿反解

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基于Simulink的转向架测试6-Dof加载平台位姿实时解算 被引量：1

8

作者 曹晓宁 刘玉梅 +3 位作者 苏建 王秀刚 任洪光 王丽 《大连交通大学学报》 CAS 2013年第3期9-13,共5页

为了更真实模拟实际线路上转向架的工作状态,对模拟转向架动态测试的六自由度加载平台位姿进行研究.利用有限元分析软件Ansys,对加载平台进行了结构静强度分析,证明了平台可视为刚体的假设.在建立平台反解数学模型基础上,应用齐次坐标... 为了更真实模拟实际线路上转向架的工作状态,对模拟转向架动态测试的六自由度加载平台位姿进行研究.利用有限元分析软件Ansys,对加载平台进行了结构静强度分析,证明了平台可视为刚体的假设.在建立平台反解数学模型基础上,应用齐次坐标变换方法和Simulink交互式仿真集成环境搭建了反解仿真模型,从而实现了平台位姿实时解算,为六自由度加载平台设计及控制研究提供了重要的参数依据. 展开更多

关键词 六自由度加载平台 静强度分析 位姿反解 SIMULINK

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六自由度振动平台的位姿解算与路谱模拟分析 被引量：6

9

作者 林文强 卢均山 周生浩 《机床与液压》 北大核心 2017年第15期109-112,共4页

在自主设计的六自由度振动平台上,通过模拟车辆的实际运行来检测车辆座椅的减振性能,路谱模拟实验和仿真结果分析表明,该六自由振动平台能够应用于车辆座椅性能的检测。计算了振动平台各姿态的欧拉角,分析其在任意时刻的旋转矩阵,并推... 在自主设计的六自由度振动平台上,通过模拟车辆的实际运行来检测车辆座椅的减振性能,路谱模拟实验和仿真结果分析表明,该六自由振动平台能够应用于车辆座椅性能的检测。计算了振动平台各姿态的欧拉角,分析其在任意时刻的旋转矩阵,并推导出振动平台位姿的反解方程,并用此方法进行车辆路谱的模拟。在此基础之上,对旋转矩阵算法进一步优化,并借助PROE仿真软件分析了两种旋转矩阵算法的误差,仿真结果显示:优化后的算法使振动平台上3个测点的最大误差均值由2.3μm缩小到0.709μm。 展开更多

关键词 六自由度 振动平台 旋转矩阵 位姿反解 路谱模拟

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基于悬丝机构的目标飞行物位姿解算分析与实现 被引量：1

10

作者 沙晶晶 陈志平 +1 位作者 施浒立 吕兴荣 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期754-757,共4页

根据项目指标要求,提出了一种用六丝悬吊的方法控制形状复杂或不规则目标飞行物姿态的方案,建立了数学模型,研究了模型的正解和反解。着重讨论了用反解迭代逼近绳长的算法来求正解的过程。用Matlab对此算法进行编程,并通过一个算例实现... 根据项目指标要求,提出了一种用六丝悬吊的方法控制形状复杂或不规则目标飞行物姿态的方案,建立了数学模型,研究了模型的正解和反解。着重讨论了用反解迭代逼近绳长的算法来求正解的过程。用Matlab对此算法进行编程,并通过一个算例实现了快速求出飞行物位姿唯一正解的思路。仿真计算结果验证了悬丝机构控制目标飞行物方案的可行性。 展开更多

关键词 悬丝机构 飞行物 位姿反解 位姿正解

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基于BP神经网络的并联机器人位姿分析 被引量：2

11

作者 文红 李俭 《成都大学学报（自然科学版）》 2003年第1期46-49,共4页

应用BP神经网络对并联机器人的位姿反解进行学习 ,进而求得机器人的位姿正解问题 .

关键词 并联机器人 Steward平台 BP神经网络 位姿正解 位姿反解 仿真计算

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飞机侧壁部件装配调姿机构的设计与分析 被引量：7

12

作者 马政伟 李卫东 +1 位作者 万敏 高红 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期280-284,共5页

分析了等曲率和变曲率2类飞机侧壁部件的几何特点以及对柔性装配调姿的功能需求,设计了一种新型的面向大型飞机侧壁部件数字化装配的柔性工装机构;该机构基于精密三坐标定位器对侧壁部件进行装配调姿,可等效为6自由度并联机构,通过4条... 分析了等曲率和变曲率2类飞机侧壁部件的几何特点以及对柔性装配调姿的功能需求,设计了一种新型的面向大型飞机侧壁部件数字化装配的柔性工装机构;该机构基于精密三坐标定位器对侧壁部件进行装配调姿,可等效为6自由度并联机构,通过4条支撑臂对侧壁部件进行夹持;定位器呈前后2排、前低后高布局,能够实现对侧壁部件空间6自由度位姿调整;对工装机构进行了位姿反解,根据侧壁部件的初始位姿和目标位姿反向求解出各支撑臂的关节变量,并利用计算机仿真模型进行了验证,证明了反解算法的正确性,为侧壁部件调姿运动的精确控制奠定了基础. 展开更多

关键词 侧壁部件 柔性工装 并联机构 位姿调整 位姿反解

原文传递

一种新型六自由度并联机器人设计

13

作者 陈飞 陈机林 候远龙 《机床与液压》 北大核心 2023年第21期38-42,共5页

为了扩大并联机器人的工作空间,减少整体尺寸,设计一种新型的六自由度并联机器人,它由6个SPS支链连接动平台与滑块,滑块绕定平台旋转以改变动平台位姿。通过在静平台与动平台分别建立静坐标系与动坐标系得到变换矩阵,进而求得六自由度... 为了扩大并联机器人的工作空间,减少整体尺寸,设计一种新型的六自由度并联机器人,它由6个SPS支链连接动平台与滑块,滑块绕定平台旋转以改变动平台位姿。通过在静平台与动平台分别建立静坐标系与动坐标系得到变换矩阵,进而求得六自由度并联机器人的位姿反解,即每个滑块的位置。在得到此并联机器人位姿信息后将每个支链视为二力杆求出每个滑台的受力情况,进而计算得到此并联机器人各位姿驱动力。并提出一种通过线圈拖拽钕磁铁的驱动方式。该新型并联机器人具有Z轴转动不受限制的特点,极大地扩展了其运动范围,且相对常规并联机器人结构尺寸极大减少。 展开更多

关键词 并联机器人 轴向电机 位姿反解 受力分析

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转向架三轴向转动惯量测试方法 被引量：8

14

作者 王秀刚 苏建 +2 位作者 曹晓宁 徐观 王星 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期71-77,共7页

转向架三轴向转动惯量是评估车辆运行性能的重要参数.文中结合转向架参数测定试验台的结构特点,提出了基于振动理论的转向架三轴向转动惯量的试验方法,并构建了转向架三轴向转动惯量测试的数学模型.为实现转向架转动惯量测试时各作动器... 转向架三轴向转动惯量是评估车辆运行性能的重要参数.文中结合转向架参数测定试验台的结构特点,提出了基于振动理论的转向架三轴向转动惯量的试验方法,并构建了转向架三轴向转动惯量测试的数学模型.为实现转向架转动惯量测试时各作动器的控制,文中还建立了基于欧拉角及向量范数的转向架运动平台位姿反解模型,并依托Simulink仿真环境对绕X轴转动惯量测试时运动平台的位姿进行实时解算,得到各作动器伸缩量与时间之间的关系曲线,验证了解算模型的正确性. 展开更多

关键词 转向架 三轴向转动惯量 测试方法 位姿反解

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基于六自由度平台的轨道扭曲不平顺几何信息模拟 被引量：4

15

作者 刘玉梅 曹晓宁 +2 位作者 赵聪聪 熊明烨 张敬师 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1002-1009,共8页

为了获取轨道扭曲不平顺几何信息,根据扭曲不平顺变化特征及轨道扭曲不平顺模拟器结构,建立了轨道不平顺模拟器双六自由度模拟平台位姿反解模型和位姿关联模型.借助Simulink位姿反解模型对国内常用轨距与转向架常用轴距对应的3种扭曲不... 为了获取轨道扭曲不平顺几何信息,根据扭曲不平顺变化特征及轨道扭曲不平顺模拟器结构,建立了轨道不平顺模拟器双六自由度模拟平台位姿反解模型和位姿关联模型.借助Simulink位姿反解模型对国内常用轨距与转向架常用轴距对应的3种扭曲不平顺位姿反解进行解算,解算结果与位姿正解具有很好的一致性,验证了所建位姿反解模型、位姿协调关联模型的正确性.以某型转向架为例,利用试验台进行了不同基长的扭曲不平顺室内试验,研究了扭曲不平顺基长对轮重减载率的影响.试验结果表明,扭曲不平顺基长越小,轮重减载率越大,基长2.4、5.0 m的最大轮重减载率分别为0.594和0.581,满足国家标准规定的安全限值. 展开更多

关键词 轨道不平顺模拟器 位姿反解 扭曲不平顺 协调关系模型

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用于轨道不平顺复现试验的驱动试验谱生成方法 被引量：3

16

作者 张兰 苏建 +3 位作者 张益瑞 王启明 牛治慧 徐观 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1420-1425,共6页

建立了基于多体动力学理论的位姿反解模型,利用Matlab/Simulink求解得到驱动试验台作动器运动的试验谱。建立了转向架试验台简化三维模型,以所生成的试验谱作为输入信号,通过SolidWorks Motion运动学分析,得到轨道不平顺复现值。将复现... 建立了基于多体动力学理论的位姿反解模型,利用Matlab/Simulink求解得到驱动试验台作动器运动的试验谱。建立了转向架试验台简化三维模型,以所生成的试验谱作为输入信号,通过SolidWorks Motion运动学分析,得到轨道不平顺复现值。将复现值与实测数据进行对比,验证了轨道不平顺复现试验谱生成方法的正确性。在转向架试验台上进行了试验验证,轨道不平顺三项参数的试验值与线路实测值相对误差均在5%以内,可以实车应用。 展开更多

关键词 车辆工程 轨道不平顺复现 转向架试验台 位姿反解

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转向架动态模拟试验台避撞模型的构建 被引量：1

17

作者 刘玉梅 刘丽 +2 位作者 曹晓宁 熊明烨 庄娇娇 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1661-1668,共8页

利用齐次坐标矩阵和齐次坐标变换矩阵建立3个六自由度运动平台位姿反解模型,采用包围盒方法对运动平台和垂向作动器周围障碍物进行简化。根据空间运动学及空间凸多面体数值表述理论,建立运动平台及垂向作动器与周围障碍物之间的避撞检... 利用齐次坐标矩阵和齐次坐标变换矩阵建立3个六自由度运动平台位姿反解模型,采用包围盒方法对运动平台和垂向作动器周围障碍物进行简化。根据空间运动学及空间凸多面体数值表述理论,建立运动平台及垂向作动器与周围障碍物之间的避撞检测模型,通过计算两物体之间的最短距离来判断某位姿下两物体是否发生碰撞。结合实例,利用Matlab仿真,验证了所建避撞模型的正确性,从而为运动平台及运动平台的垂向作动器避免发生碰撞提供有效数据。 展开更多

关键词 车辆工程 避撞模型 包围盒法 转向架 动态模拟 模拟试验台 位姿反解

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转向架悬挂参数的测试方法

18

作者 王秀刚 苏建 +3 位作者 曹晓宁 张益瑞 杨小敏 宋建 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1611-1616,共6页

转向架悬挂的刚度参数直接影响到车辆的动力学性能,针对于整备状态转向架悬挂参数的测试方法,首先阐述了新型转向架参数测试台的结构及试验时转向架的受力关系;提出了基于车辆实际运行模拟的转向架悬挂三轴向刚度的测试模型,并通过运动... 转向架悬挂的刚度参数直接影响到车辆的动力学性能,针对于整备状态转向架悬挂参数的测试方法,首先阐述了新型转向架参数测试台的结构及试验时转向架的受力关系;提出了基于车辆实际运行模拟的转向架悬挂三轴向刚度的测试模型,并通过运动学位姿反解得到各缸加载的控制指令,为电液伺服系统提供控制输入.并以某型车独立转向架为例,实现了转向架轴箱悬挂垂向刚度的测试,并得出了悬挂垂向刚度的特性曲线,并测定出1#轴箱垂向刚度为1.15 MN/m,2#轴箱垂向刚度为1.18 MN/m,3#轴箱垂向刚度为1.143 MN/m,4#轴箱垂向刚度为1.222 MN/m.试验结果验证了文中测试模型的正确性,测试值与理论值对比分析进一步说明试验台测试结果准确可信. 展开更多

关键词 转向架 悬挂参数 垂向刚度 测试方法 位姿反解

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基于模拟半车的悬挂自振特性试验

19

作者 王秀刚 苏建 +3 位作者 曹晓宁 林慧英 张益瑞 杨小敏 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1583-1590,共8页

建立了车体-构架双质量系统的垂向及横向振动测试模型。以齐次旋转矩阵理论为基础搭建了激振平台位姿反解模型,并对各激振器控制指令进行计算。对某型转向架悬挂实现垂向振型自振频率测试,试验结果与理论值一致,验证了本文方法的准确性。

关键词 车辆工程 转向架 模拟半车 自振频率 位姿反解

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转向架重心空间坐标的测定

20

作者 王秀刚 苏建 +1 位作者 曹晓宁 谭福星 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期277-281,294,共6页

依托于吉林大学研发的转向架参数测定试验台,提出了基于力矩平衡原理的重心空间坐标测试方法,建立了重心空间坐标的测试模型.被试转向架水平静止状态时测定纵向及横向坐标,垂向坐标的测定需运用试验台电液伺服控制系统将转向架沿纵向倾... 依托于吉林大学研发的转向架参数测定试验台,提出了基于力矩平衡原理的重心空间坐标测试方法,建立了重心空间坐标的测试模型.被试转向架水平静止状态时测定纵向及横向坐标,垂向坐标的测定需运用试验台电液伺服控制系统将转向架沿纵向倾斜一定角度,分析倾斜状态下转向架的力矩平衡关系.运用齐次坐标变换矩阵原理构建了多六自由度平台复杂耦合运动的位姿反解模型,通过位姿反解得到各作动器协调控制的指令,实现垂向坐标的准确测试.对某型转向架重心坐标进行了测定,试验结果与理论值一致,证明了测试模型的准确性,以及测试方法的可行性. 展开更多

关键词 转向架 重心坐标 空间坐标 位姿反解 齐次坐标变换

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