中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(NS2011011)
- 作品数：13 被引量：51H指数：5
- 相关作者：李成刚尤晶晶吴洪涛姚莉君张军更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学南京林业大学歌尔声学股份有限公司更多>>
- 发文基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程电子电信更多>>
- 六维加速度传感器的性能建模及结构优化被引量：6
- 2013年
- 针对目前六维加速度传感器的性能指标尚无规范的评价标准和理论计算模型的现状,从基频、灵敏度、误差区间宽度3个方面建立并求解系统的单性能数学模型;对传统理想点法进行改进,给出多性能目标关于矛盾参量的评价函数。研究表明:在六维加速度传感器样机设计阶段,通过以结构矩阵为乘子的矩阵迭代运算,可以得到系统的一阶固有模态;通过构建弹性体内的协调方程,可以解决灵敏度模型中涉及到的超静定反向动力学问题;通过给出经过证明的关于误差区间宽度的3个定理,可以揭示并量化传感器的误差传递关系;以提出的一种综合性能函数为指标,可以有效解决多目标优化过程中普遍存在的3大问题,并据此绘制六维加速度传感器的综合性能图谱。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛
- 关键词：加速度传感器模态灵敏度区间分析
- 压电式六维加速度传感器测量系统研究
- 2012年
- 针对9-SPS并联压电式六维加速度传感器的结构特点与工作原理,设计一种集多通道电荷放大器、信号采集与处理为一体的测量系统。其中电荷放大器部分根据传感器的特点对传统电荷放大器进行了改进与优化,不仅实现了电荷放大器的小型化,且其测量范围、滤波器参数及增益均可通过程序控制,实现自动测量;信号采集与处理单元采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)联合架构,兼顾了速度与灵活性,为系统实现实时处理提供了保障。与传统测量系统相比,该系统具有测量精度高,体积小,成本低,使用方便及具有良好的人机交互等特点。
- 张军李成刚尤晶晶姚莉君
- 关键词：加速度传感器并联机构电荷放大器信号采集
- 基于四面体构型的冗余并联机构的运动学分析被引量：5
- 2013年
- 针对目前并联机构在工程应用中暴露出的灵活性差、关节误差大、运动学正解模型强非线性耦合等现状,提出一种四面体构型的新型冗余并联机构。运用螺旋理论分析机构的自由度和奇异特性,运用拓扑理论定量地给出机构的耦合特性,运用三点法推导机构的运动学正解,并通过求解约束方程的最小范数解对误差进行补偿。结果表明,该并联机构的运动学性能优越。研究结果为四面体构型的冗余并联机构的进一步稳定、实时、精确控制提供了有力的条件。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛
- 关键词：并联机构可操作度四面体
- 工业机器人关节柔性特征研究
- 2013年
- 设计了六自由度工业机器人,对其关节柔性进行研究;根据其结构特点和负载情况,基于DH坐标理论建立了其刚性运动学模型和柔性运动学模型,分析研究了对关节柔性的影响因素,这里主要是受负载和机器人部件本身的重力影响,得到各关节的柔性变化量与负载和部件本身重力之间的数学关系,并得到各关节柔性变化量与上述因素对应的曲线图,对其进行研究和分析;最终得到机器人关节在整个工作空间中不同位置对应不同负载时所产生的柔性变形量。
- 侯士杰李成刚陈鹏
- 基于并联机构的六维加速度传感器的方案设计及建模研究被引量：11
- 2012年
- 提出一种新的基于并联机构的压电式六维加速度传感器的设计方案,即用并联机构充当传感器的弹性体结构,压电陶瓷同时充当传感器的敏感元件和并联机构的移动副,弹性球铰链代替传统的球面副。分别在质量块、外壳及地面上固结坐标系,基于多体系统理论推导两两之间位姿关系的解析表达式。运用牛顿-欧拉法建立系统的动力学方程,通过引入辅助角速度并用四元数来描述旋转矩阵和角速度矢量,将其转化成两个一阶常微分方程组的初值问题,并运用改进的欧拉算法进行求解,实现了六维加速度的完全解耦。针对四元数的违约问题,运用矩阵广义逆理论提出了一种有效的可重复运行的修正算法。利用建立的解耦模型及其算法对实例进行了求解,数据处理总时间小于采样点时间跨度,且理论计算值与ADAM S仿真数据吻合得很好;另外,通过试验进一步验证了设计方案的合理性以及数学模型的可靠性。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛
- 关键词：并联机构解耦六维加速度传感器四元数
- 通用工业机器人模型及其简易控制系统设计
- 2012年
- 为研究工业机器人的运动及控制,设计了一个机器人模型,包含机械结构设计及控制系统设计2部分。采用步进电机直接驱动各关节,省掉减速及传动机构,使得结构简单,加工经济;采用Mathematica软件进行逆解运算,直线、圆弧运动轨迹仿真;开发了运动控制器,可与任何一台带USB接口的电脑组成简易控制系统,使用方便。编写相应的软件,控制机器人模型运行,运行结果说明此系统可用来研究通用工业机器人的运动学控制等内容。
- 孙亭李成刚吴洪涛
- 关键词：工业机器人运动学逆解MATHEMATICA控制卡
- 工业机器人参数辨识奇异性问题研究被引量：2
- 2014年
- 在工业机器人两步辨识过程中都存在结构参数辨识矩阵奇异的问题。在转动参数辨识过程中通过编码器获得与辨识矩阵奇异列相对应的结构参数,利用部分矩阵处理法避免了转动参数辨识过程中的奇异问题;在其余参数辨识过程中,通过提前测得机器人某一特征参数,解决了由于辨识矩阵本身特点引起的参数不可辨识问题。在解决结构参数辨识奇异性问题基础之上,可以准确得到工业机器人结构参数的线性解。转动结构参数辨识过程中引入牛顿迭代法,辨识结果精度提高,其余参数辨识过程中通过分离与结构参数无关项,得到关于结构参数的线性方程,从而得到其线性解。
- 李成刚侯士杰喻敏崔文
- 关键词：工业机器人参数辨识
- ADAMS与MATLAB联合仿真在3自由度并联机构控制中的应用被引量：23
- 2012年
- 应用ADAMS软件对3自由度并联机构进行建模,并运用ADAMS与MATLAB/Simulink联合仿真的技术进行控制中的参数整定。通过此方法,可以初步确定并联机构在允许的工作行程中的PID参数及所需要的驱动力。从而解决了传统设计过程中机械和控制系统不匹配问题。
- 姚莉君李成刚张军
- 关键词：ADAMSMATLAB/SIMULINK并联机构PID参数联合仿真
- 压电式六维加速度传感器实时信号处理系统被引量：3
- 2012年
- 为了实现基于9-SPS冗余并联机构的压电式六维加速度传感器的实时测量,研究并设计了一种基于FPGA和DSP的实时信号处理系统。该系统以FPGA为控制器对各种外设进行控制,以DSP实现加速度解算算法。该系统对9通道电荷放大器进行智能控制并对其输出信号同步采样,显示和存储计算得到的被测对象六维加速度信息。经过验证,该实时信号处理系统在传感器工作频率范围内能够满足实时性要求,而且操作简单,使用方便,具有良好的人机交互界面。
- 张军李成刚姚莉君
- 关键词：实时信号处理并联机构压电加速度传感器接口设计
- 六维加速度传感器的两类解耦算法及其对比研究被引量：5
- 2013年
- 针对目前六维加速度传感器在研制过程中遇到的瓶颈,分别在位形空间内运用牛顿-欧拉方程以及在相空间内运用哈密顿正则方程推导出两类关于加速度6个分量的完全解耦算法。与传统算法相比,这两类算法均具有不依赖外部设备、不限制载体运动规律的优点。通过定性和定量对比两类算法数值求解精度、效率和稳定性,揭示了解耦机理,同时得到了六维加速度传感器解耦算法的五点选取原则。将实物样机安装在标准激振器上进行了实验测试,实验结果与理论分析相一致。
- 尤晶晶李成刚吴洪涛夏玉辉
- 关键词：解耦算法六维加速度传感器
