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基于轨迹条件灵巧度的机械臂规格优化设计
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作者 辛欣 周广越 +2 位作者 秦亚凡 王子荣 罗树武 《今日自动化》 2024年第1期33-35,共3页
文章基于轨迹条件灵巧度,对机械臂的规格进行了优化设计.通过遗传算法进行迭代优化,得到了最优的机械臂规格,使得机械臂在执行轨迹时具有更高的灵巧度和全域灵巧度.实验结果表明,经过优化的机械臂能够更加稳定和精确地执行轨迹任务,提... 文章基于轨迹条件灵巧度,对机械臂的规格进行了优化设计.通过遗传算法进行迭代优化,得到了最优的机械臂规格,使得机械臂在执行轨迹时具有更高的灵巧度和全域灵巧度.实验结果表明,经过优化的机械臂能够更加稳定和精确地执行轨迹任务,提高了工作效率和质量. 展开更多
关键词 轨迹条件灵巧度 机械臂 遗传算法
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基于轨迹灵巧度的机械臂尺寸优化
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作者 胡子瑞 王丙旭 +2 位作者 杨景 吴梅 胡明 《制造业自动化》 北大核心 2023年第11期96-101,共6页
提出一种基于轨迹灵巧度指标的机械臂尺寸优化方法,能够提高机械臂在指定轨迹上的运动灵活性。在运动学分析、雅可比矩阵求解和笛卡尔空间轨迹规划的基础上,以轨迹条件数与轨迹条件数波动系数加权值为灵巧度指标,采用遗传算法对机械臂... 提出一种基于轨迹灵巧度指标的机械臂尺寸优化方法,能够提高机械臂在指定轨迹上的运动灵活性。在运动学分析、雅可比矩阵求解和笛卡尔空间轨迹规划的基础上,以轨迹条件数与轨迹条件数波动系数加权值为灵巧度指标,采用遗传算法对机械臂尺寸进行了优化。优化结果显示:优化后机械臂轨迹灵巧度提高了17.5%,同时机械臂全域灵巧度提高了11.0%。 展开更多
关键词 机械臂 尺寸优化 轨迹灵巧度 遗传算法
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并联机床的灵巧度评价指标及其应用 被引量:8
3
作者 陈修龙 赵永生 鹿玲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期237-242,共6页
研究了并联机床的灵巧度评价指标及其在实际加工中的应用。介绍了一种新型的五自由度并联机床,该机床机构具有五个驱动分支和一个约束分支,可以实现三维移动和二维转动。建立了该机床机构的雅可比矩阵,得到了三个影响机床机构灵巧度的指... 研究了并联机床的灵巧度评价指标及其在实际加工中的应用。介绍了一种新型的五自由度并联机床,该机床机构具有五个驱动分支和一个约束分支,可以实现三维移动和二维转动。建立了该机床机构的雅可比矩阵,得到了三个影响机床机构灵巧度的指标,即条件数、最小奇异值、可操作性;并通过对这三个并联机床灵巧度评价指标进行分析,定义了两个灵巧度的综合评价指标-综合灵巧度系数和综合灵巧度,分别作为评价不同位形下灵巧度和整个刀位文件灵巧度的指标。最后,介绍了在实际加工中对不同加工轨迹的灵巧度进行综合评价的方法。实验结果表明:机床实际加工100平面圆,对各向同性有较高要求时的最优加工轨迹为z=650 mm,保证了机床加工过程中应具有良好运动和动力学性能的要求。 展开更多
关键词 并联机床 雅可比矩阵 综合灵巧度系数 综合灵巧度
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3-RRP平面并联机构的工作空间和灵巧度分析 被引量:11
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作者 刘小娟 李虹 +2 位作者 李瑞琴 郝亮亮 汪辉 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期523-526,531,共5页
建立了3-RRP平面并联机构的正反解方程,利用Matlab/Simulink中的SimMechanics功能模块建立3-RRP平面并联机构以及其结构框图.采用滑杆的行程限制条件编程得出了3-RRP平面并联机构的工作空间范围.利用条件数转化到其倒数来对3-RRP并联机... 建立了3-RRP平面并联机构的正反解方程,利用Matlab/Simulink中的SimMechanics功能模块建立3-RRP平面并联机构以及其结构框图.采用滑杆的行程限制条件编程得出了3-RRP平面并联机构的工作空间范围.利用条件数转化到其倒数来对3-RRP并联机构进行灵巧度分析,得出了该机构的灵巧度的分布等高线,灵巧度在整个工作空间分布均匀,验证了该机构的运动学处于各向同性,各项性能也较好,研究结果为3-RRP平面并联机构优化设计和动力学研究等奠定理论基础. 展开更多
关键词 MATLAB 并联机构 工作空间 灵巧度
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4-UPS-UPU并联坐标测量机的灵巧度研究 被引量:13
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作者 陈修龙 高庆 赵永生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1200-1208,共9页
为了完成新型五自由度4-虎克铰-移动副-球铰/虎克铰-移动副-虎克铰并联式坐标测量机机构的灵敏度分析,建立了该测量机机构的雅克比矩阵,并推导出了其无量纲雅克比矩阵,得到了该机构7个不同的灵巧度指标。在此基础上,定义了评价不同位形... 为了完成新型五自由度4-虎克铰-移动副-球铰/虎克铰-移动副-虎克铰并联式坐标测量机机构的灵敏度分析,建立了该测量机机构的雅克比矩阵,并推导出了其无量纲雅克比矩阵,得到了该机构7个不同的灵巧度指标。在此基础上,定义了评价不同位形下灵巧度的综合灵巧度系数指标,并分别研究了不同灵巧度评价指标在工作空间内的分布规律。以上研究为该测量机机构的优化尺度综合和轨迹规划奠定了理论基础。 展开更多
关键词 并联坐标测量机 雅克比矩阵 灵巧度 位形
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基于灵巧度的手术机械臂尺寸与结构优化 被引量:6
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作者 于凌涛 杨景 +2 位作者 王岚 汤泽旭 庄忠平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1943-1950,共8页
为了通过优化机械臂的尺寸来提高其运动性能,提出了一种基于运动学综合性能指标的机构尺寸和结构的优化方法。通过分析手术机械臂运动学雅可比矩阵奇异值,建立了全域空间条件数均值与全域空间条件数波动值的综合灵巧度指标,对远心点调... 为了通过优化机械臂的尺寸来提高其运动性能,提出了一种基于运动学综合性能指标的机构尺寸和结构的优化方法。通过分析手术机械臂运动学雅可比矩阵奇异值,建立了全域空间条件数均值与全域空间条件数波动值的综合灵巧度指标,对远心点调整机构的尺寸进行了优化。基于对关节结构的有限元分析,优化其结构,实现了机械臂的轻量化设计。优化结果显示:优化后机械臂远心点的工作空间仍满足手术操作的需求,综合灵巧度指标提高了14.8%,被动关节质量减少了21.9%,一阶固有频率和最大应力指标也都有所提高。优化结果很好地满足了微创手术对机械臂灵活性及轻量化的要求。 展开更多
关键词 手术机械臂 条件数 综合灵巧度 尺寸优化 结构优化 轻量化 运动学综合性能
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一种正交并联机器人的灵巧度指标及其分布 被引量:14
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作者 金振林 高峰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2001年第7期19-22,共4页
并联机器人的灵巧度是衡量输入与输出运动 (力 )之间传递精度的重要指标 ,研究灵巧度在工作空间内的分布规律 ,对并联机器人的任务规划和控制意义重大。基于力Jacobian矩阵和Jacobian矩阵 ,提出新型 6 -SPS正交并联三维平台机器人机构... 并联机器人的灵巧度是衡量输入与输出运动 (力 )之间传递精度的重要指标 ,研究灵巧度在工作空间内的分布规律 ,对并联机器人的任务规划和控制意义重大。基于力Jacobian矩阵和Jacobian矩阵 ,提出新型 6 -SPS正交并联三维平台机器人机构的灵巧度指标 ,给出这些指标在工作空间内的分布情况 。 展开更多
关键词 并联机器人 灵巧度 分布
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LMI在并联机构的奇异性、灵巧度及刚度分析与设计中的应用 被引量:4
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作者 丛爽 马翔 张耀新 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第12期10-12,18,共4页
通过分析将并联机构的奇异性条件转变成一组线性矩阵不等式(LMI),从而将较复杂的求极值的问题转化为一系列较简单的目标函数具有线性形式的求极值的问题。再根据相应的角度关系,求出机构的全部位形空间的奇异点。另一方面,采用灵巧度下... 通过分析将并联机构的奇异性条件转变成一组线性矩阵不等式(LMI),从而将较复杂的求极值的问题转化为一系列较简单的目标函数具有线性形式的求极值的问题。再根据相应的角度关系,求出机构的全部位形空间的奇异点。另一方面,采用灵巧度下界的倒数以及关节空间刚度矩阵分别用在两个水平轴向上的刚度系数来构成性能指标的参数。通过将求极值问题转变成LMI的标准半正定问题,求解出并联机构的最佳几何学参数。 展开更多
关键词 线性矩阵不等式 并联机构 奇异性 灵巧度
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3-RRRT并联机器人工作空间与灵巧度的分析 被引量:8
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作者 杨玉维 赵新华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第2期11-13,共3页
旨在研究和分析3-RRRT并联机器人的工作空间和灵巧度。运用了齐次坐标系法对3-RRRT并联机器人机构进行了分析,给出属于工作空间点的判别条件,并进行了数值仿真;给出了 3-RRRT并联机器人灵巧度的计算公式,并进行了数值仿真。
关键词 三自由 并联机器人 工作空间 灵巧度
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非对称球面五杆机构的奇异轨迹与灵巧度分析 被引量:2
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作者 张均富 王强 +1 位作者 王杰 徐礼钜 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2007年第4期8-12,共5页
针时非对称球面五杆机构,研究了机构的奇异轨迹曲线和灵巧度。首先建立了球面五杆机构的运动学正、反解模型,并导出了机构的速度方程和雅可比矩阵。基于机构的雅可比矩阵,对机构的奇异位形和灵活度进行了计算分析,绘制了机构的奇异轨迹... 针时非对称球面五杆机构,研究了机构的奇异轨迹曲线和灵巧度。首先建立了球面五杆机构的运动学正、反解模型,并导出了机构的速度方程和雅可比矩阵。基于机构的雅可比矩阵,对机构的奇异位形和灵活度进行了计算分析,绘制了机构的奇异轨迹和灵巧度分布曲线,并讨论了球面五杆机构的结构参数对机构全条件指标的影响。 展开更多
关键词 球面五杆机构 奇异轨迹 灵巧度 全条件指标
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基于灵巧度3-RCR并联机器人机构的结构参数优化 被引量:5
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作者 陈海真 邹忠月 宋宏鹏 《机床与液压》 北大核心 2012年第5期22-24,42,共4页
对新型三平移3-RCR并联机构的位置解、雅克比条件数进行了求解分析;基于3-RCR并联机构的全域条件数,以灵巧度作为优化目标,利用遗传算法对其结构参数进行优化研究,运用MATLAB软件编程得到了该并联机构的灵巧度图谱,为该类并联机构的进... 对新型三平移3-RCR并联机构的位置解、雅克比条件数进行了求解分析;基于3-RCR并联机构的全域条件数,以灵巧度作为优化目标,利用遗传算法对其结构参数进行优化研究,运用MATLAB软件编程得到了该并联机构的灵巧度图谱,为该类并联机构的进一步研究和应用提供了参考。 展开更多
关键词 并联机构 灵巧度 参数优化 遗传算法
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一种新并联主手的灵巧度分析 被引量:1
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作者 朱延河 赵杰 蔡鹤皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期10-13,共4页
建立了基于Delta和3-RRR复合结构的双并联式主手平动与转动独立的运动学模型,并推导出各自的雅可比矩阵,给出了局部灵巧度和全局灵巧度的计算方法.在计算过程中,引入了MonteCarlo方法使计算过程简化,效率提高.给出了特定构型下的机构灵... 建立了基于Delta和3-RRR复合结构的双并联式主手平动与转动独立的运动学模型,并推导出各自的雅可比矩阵,给出了局部灵巧度和全局灵巧度的计算方法.在计算过程中,引入了MonteCarlo方法使计算过程简化,效率提高.给出了特定构型下的机构灵巧度分析结果,验证了上述方法的有效性,灵巧度的分析结果可直接用于主手的优化尺度综合. 展开更多
关键词 主手 雅可比矩 阵并联机构 灵巧度
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三自由度砂带磨床的运动学及其灵巧度分析 被引量:1
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作者 李成群 付永领 +1 位作者 贠超 张习加 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第11期122-124,共3页
介绍了用于机器人磨削系统的三自由度砂带磨床,给出了其机构的运动学方程和雅克比矩阵。通过雅可比矩阵的条件数指标分析了机构的奇异性和灵巧性。由仿真结果可知,三自由度砂带磨床的关节1和关节2的角位移对雅可比矩阵的条件数指标影响... 介绍了用于机器人磨削系统的三自由度砂带磨床,给出了其机构的运动学方程和雅克比矩阵。通过雅可比矩阵的条件数指标分析了机构的奇异性和灵巧性。由仿真结果可知,三自由度砂带磨床的关节1和关节2的角位移对雅可比矩阵的条件数指标影响很小;当关节3的旋转臂与关节2的旋转臂共线时,为机构的奇异位形,在奇异位形附近的雅可比矩阵的条件数指标非常大。通过分析可知,在机构的奇异位形附近,三自由度砂带磨床的刚度很大并可实现磨床磨具的微量进给,可完成机器人磨削系统的高精度磨削。 展开更多
关键词 机器人 砂带磨床 运动学 灵巧度
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大型喷浆机器人的灵巧度分析 被引量:1
14
作者 闫成新 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2002年第2期70-72,共3页
灵巧度是衡量机器人运动失真程度的重要参数。对机器人灵巧度评价指标进行了对比研究 ,结合大型喷浆机器人自由度较多的特点 ,用雅可比矩阵的条件数对喷浆机器人的灵巧度进行了分析。结果表明 ,大型喷浆机器人在不同形位下的条件数都很... 灵巧度是衡量机器人运动失真程度的重要参数。对机器人灵巧度评价指标进行了对比研究 ,结合大型喷浆机器人自由度较多的特点 ,用雅可比矩阵的条件数对喷浆机器人的灵巧度进行了分析。结果表明 ,大型喷浆机器人在不同形位下的条件数都很小 ,具有较好的运动灵巧度。 展开更多
关键词 大型喷浆机器人 评价指标 灵巧度 雅可比矩阵 条件数
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3-RRR并联机构灵巧度分析 被引量:2
15
作者 杜聿静 王雷 《机械工程与自动化》 2014年第2期75-77,共3页
利用SolidWorks建立了3-RRR机构的三维模型,对照三维模型采用D-H法建立了3-RRR机构处于任意位形的机构坐标系,运用螺旋理论计算出该机构的一阶运动影响系数即运动雅可比矩阵,参照运动雅可比矩阵奇异的特点,利用可操作数和条件数对3-RRR... 利用SolidWorks建立了3-RRR机构的三维模型,对照三维模型采用D-H法建立了3-RRR机构处于任意位形的机构坐标系,运用螺旋理论计算出该机构的一阶运动影响系数即运动雅可比矩阵,参照运动雅可比矩阵奇异的特点,利用可操作数和条件数对3-RRR并联机构进行了灵巧度分析,得出了该机构的灵巧性特点。 展开更多
关键词 螺旋理论 运动雅可比矩阵 灵巧度 并联机构
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施釉机器人灵巧度分析 被引量:1
16
作者 黄金凤 何凯杰 《机械工程与自动化》 2015年第4期180-182,共3页
根据卫生陶瓷内外表面喷釉作业对机器人的要求,开发了一种手把手示教型串联关节施釉机器人机构。利用D-H法建立连杆坐标系,对机器人结构进行运动学分析,用矢量积的方法构造出雅可比矩阵,求得机器人的灵巧度,分析出最优结构。
关键词 关节机器人 运动学 雅可比矩阵 灵巧度
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三自由度冗余并联机构灵巧度分析
17
作者 孙红旗 《科技创新导报》 2009年第9期208-208,共1页
4-RRR并联机构具有16种拓扑结构,可以分为四类拓扑结构。基于机构的逆运动学模型,得到雅可比矩阵,并将雅可比矩阵的量纲统一。以雅可比矩阵条件数的倒数作为灵巧度评价指标,比较四类拓扑结构的灵巧度。比较结果表明,第一类拓扑结构具有... 4-RRR并联机构具有16种拓扑结构,可以分为四类拓扑结构。基于机构的逆运动学模型,得到雅可比矩阵,并将雅可比矩阵的量纲统一。以雅可比矩阵条件数的倒数作为灵巧度评价指标,比较四类拓扑结构的灵巧度。比较结果表明,第一类拓扑结构具有最好的灵巧度。 展开更多
关键词 并联机构 冗余 雅可比矩阵 灵巧度
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平面并联机器人的运动及灵巧度分析
18
作者 鲍燕伟 吴玉兰 《南通纺织职业技术学院学报》 2002年第3期33-36,共4页
研究一种三自由度平面并联机器人的运动学求解,同时探讨了该机构灵巧度指标在工作空间内的分布规律、并联机器人的任务规划和控制意义,为该种平面并联机器人的进一步研究和实用化提供理论基础.
关键词 平面并联机器人 运动学 灵巧度 机构布局
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正交结构6-PP+S并联机构灵巧度性能分析
19
作者 宋捧 王晓慧 《机电产品开发与创新》 2006年第5期1-3,共3页
提出了一种新型正交结构6-PP+S并联机构,描述了其结构布局和特点,并建立了运动学方程。以雅可比矩阵的条件数评价并联机构的灵巧度性能,考察了6-PP+S并联机构运动灵巧度与末端动平台姿态的关系。
关键词 正交结构 6-PP+S 并联机构 灵巧度
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2-SPR/RCU并联机构的运动性能与灵巧度分析 被引量:3
20
作者 王庆峰 李虹 +2 位作者 王新宇 路伟笑 马春生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第8期1177-1185,共9页
对一种自由度为2R1T的新型非对称并联机构2-SPR/RCU进行性能分析,判断其能否应用于医疗康复领域。首先采用闭环矢量法算出该机构的运动学反解,并利用粒子群算法验证了结果的正确性;接着利用一阶影响系数法求出其速度关系式及速度雅可比... 对一种自由度为2R1T的新型非对称并联机构2-SPR/RCU进行性能分析,判断其能否应用于医疗康复领域。首先采用闭环矢量法算出该机构的运动学反解,并利用粒子群算法验证了结果的正确性;接着利用一阶影响系数法求出其速度关系式及速度雅可比矩阵,并应用ADAMS软件进行了运动性能仿真分析,其仿真出的位移、速度、加速度变化曲线光滑平稳;最后以局部条件数LCI为评价指标对灵巧度进行了分析,得到了该机构关于局部条件数LCI的灵巧度性能图谱。结果表明,该机构的运动性能与传递性能优良,在精度要求高、位置累计误差要求小的医疗康复领域具有一定的应用前景,具体为一种人体颈椎康复机构。 展开更多
关键词 运动学反解 粒子群算法 雅可比矩阵 灵巧度
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