国家高技术研究发展计划(2012AA091101)
- 作品数：6 被引量：27H指数：3
- 相关作者：张奇峰张竺英曲风杰孙斌范云龙更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学沈阳理工大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程天文地球更多>>
- 深海5功能水下电动机械手设计及误差分析被引量：4
- 2015年
- 面向深海中小作业型水下机器人应用需求,针对水下液压机械手支持系统庞大复杂、关节直接驱动式水下电动机械手负载能力小等特点,研究设计了深海中等负载5功能电动机械手。该机械手前三个关节采用相同的电动直线缸模块进行驱动,均能实现120°范围的摆动。电动直线缸模块内部设有直线电位计进行位置反馈,以便该机械手与水下机器人组成的系统具备自主作业能力,腕转夹钳模块集成了腕转和夹钳两个功能。利用D-H法对机械手进行了运动学分析,为后续自主作业研究奠定了理论基础。通过矩阵微分法对机械手末端位置误差进行了分析,误差小于1.7mm。
- 张奇峰范云龙张竺英
- 关键词：D-H法
- 水下主从伺服液压机械手控制系统设计被引量：9
- 2013年
- 液压机械手是深海作业潜水器的常载设备,针对一套七功能水下主从伺服液压机械手系统,介绍了控制系统的组成,重点研究了系统软件实现和从手控制算法,制定了一套完善的上下位机通讯协议,将变增益的PI控制算法应用于该液压阀控机械手系统。试验证明了系统软件和控制算法的有效性,变增益的控制算法有效减缓了从手运动滞后及超调抖动问题。
- 王清梅王秀莲孙斌张奇峰
- 关键词：通讯协议
- 水下机械手轨迹规划及控制仿真研究被引量：3
- 2016年
- 在水下机械手精度优化控制的研究中,目前水下机械手大多采用主从伺服位置控制方式,作业精度低,难以满足高精度水下自主作业的应用要求。为了解决上述问题,以七功能水下电动机械手为研究对象,研究了一种通过力传感器感知机械手末端位置控制输出误差并在线调整的轨迹规划算法。通过对比相同控制器下的仿真,结果表明,力感知在线规划下的机械手末端位置偏差明显小于无力感知离线规划。改进方法通过在线调整规划轨迹,可以有效减小机械手末端位置偏差,将机械手内部力调整至较小范围内,有效提高了机械手和作业目标的精度。
- 张钰张奇峰孙斌
- 关键词：水下机械手接触力
- 深海五功能电动机械手误差建模与仿真被引量：3
- 2015年
- 针对设计的直线缸驱动式深海5功能电动机械手,研究其定位误差及主要影响因素,采用矩阵微分法建立了机械手各个关节的D-H位姿误差模型和末端位姿误差模型,对末端位姿误差模型进行了仿真分析,得出了机械手基座坐标系下的末端位姿误差。仿真结果显示:设计的机械手末端可以实现毫米级定位,关节角误差是影响末端位置误差的主要因素,可通过减小直线缸定位误差来提高机械手定位精度。
- 范云龙张奇峰张竺英
- 关键词：位姿误差
- 面向水下阀门开闭的水下机械手轨迹规划仿真
- 2014年
- 为了实现水下机械手自主旋转水下阀门自动控制优化设计,研究了水下机械手的轨迹规划。水下机械手自主旋转水下阀门过程分为接近、旋转两部分。在机械手接近阀门的规划轨迹中,引入梯度投影法(GPM)优化关节角,并提出了一种新的配置GPM优化因子方案;在机械手旋转启闭阀门轨迹规划中,使用五次多项式完成关节空间轨迹优化并形成末端的圆形轨迹,结合几何法和欧拉角法求解运动学逆解;在Matlab中完成仿真,证明了GPM比加权最小范数法更好的关节角优化效果,实现较高的末端轨迹精度;验证了圆形轨迹和逆运动学理论的合理性。
- 曲风杰张奇峰张竺英全伟才
- 关键词：水下机械手梯度投影法
- 水下七功能电动机械手设计研究被引量：12
- 2014年
- 以适用于水下自主作业的电动机械手为研究对象,通过设计一个具有六自由度和夹钳剪切功能机构,组建了一个水下自主作业七功能电动机械手。机械手主要包括三个基本运动模块和一个夹钳剪切模块,具有质轻,作业范围大,回收状态良好等特点;机械手实现了内部走线,深海密封作业,关节绝对位置的检测和高精度控制。介绍了水下七功能电动机械手的整体结构,典型运动模块结构和工作原理,并对机械手进行运动学分析及作业空间分析,对其关键关节进行静力学分析,动力学仿真和有限元分析,验证机械手结构设计的可行性。
- 岳鹏张奇峰安晓卫曲风杰
- 关键词：静力学分析动力学仿真
