CAST创新基金项目(CAST20100141107)
- 作品数：4 被引量：40H指数：3
- 相关作者：荣吉利辛鹏飞项大林胡成威李健更多>>
- 相关机构：北京理工大学中国空间技术研究院广西科技大学更多>>
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- 相关领域：理学更多>>
- 空间机械臂建模方法与控制策略研究被引量：18
- 2012年
- 针对刚柔耦合空间机械臂动力学建模中对柔性体采用的传统描述方法(有限元法、模态综合法以及集中参数法等)并不足以精确描述柔性大变形的问题,采用绝对节点坐标法描述柔性体,采用自然坐标法描述刚性体,建立了末端带集中质量的双连杆柔性机械臂的动力学模型并且研究了机械臂的空间定位问题。结合广义α法以及工程上常用的Scaling技术,开发了计算程序,实现了动力学方程的高效精确数值求解。针对机械臂的空间定位以及柔性变形问题,提出了一种运动规划方案,采用PD控制策略,实现了机械臂的运动跟踪控制;仿真结果表明:提出的运动规划方案能有效地减弱机械臂的柔性变形。
- 荣吉利杨永泰李健胡成威刘宾
- 关键词：机械臂
- 考虑关节柔性的双连杆机械臂振动控制及实验研究被引量：14
- 2017年
- 为了研究含有柔性关节的双连杆柔性机械臂的振动控制问题,采用绝对坐标方法对臂杆和关节进行建模,得到了刚柔耦合的双连杆机械臂动力学模型;对比研究了PD和LQR控制方法对柔性机械臂主动控制效果,针对柔性机械臂的实际工程需求,提出了一种LQR-PD联合控制策略,设计了相应的控制器并进行了仿真控制研究,同时结合搭建的双连杆柔性机械臂地面模拟平台进行了模拟实验。研究结果表明,该控制策略不仅能实现关节轨迹的精确跟踪,而且能有效抑制臂杆末端的残余振动,具有重要的工程价值和良好的应用前景。
- 荣吉利项阳辛鹏飞杨永泰项大林
- 关键词：多体系统动力学双连杆柔性机械臂振动控制
- 基于粒子群算法的空间机械臂关节驱动力矩优化设计被引量：7
- 2017年
- 采用绝对节点坐标方法对空间柔性机械臂臂杆进行动力学建模,采用自然坐标法对机械臂关节进行建模,最终得到刚柔耦合的空间机械臂动力学模型.对冗余自由度机械臂进行逆运动学分析,由规划的末端轨迹得到了含自运动项的关节转角轨迹.利用动力学方程中Lagrange乘子的物理意义,对机械臂系统进行逆动力学分析,推导了关节轴瓦与轴颈在运动过程中受到的关节驱动力/力矩.利用粒子群算法优化机械臂的自运动项,得到了最小化的关节驱动力矩能耗,从而形成了一种冗余空间机械臂关节驱动力矩优化设计新方法.在平面三连杆柔性机械臂进行了数值仿真,仿真结果表明:所提出的方法在实现末端轨迹跟踪的同时,能有效降低关节力矩能耗;得到的关节力矩连续性好,能够满足工程实际需要.
- 辛鹏飞荣吉利吴志培项大林杨永泰
- 关键词：关节驱动力矩粒子群算法
- 柔性空间机械臂区间参数不确定性分析被引量：2
- 2017年
- 研究了柔性空间机械臂动力学分析中由于区间参数的存在而引起的动力学响应不确定性问题.采用能够描述大位移、大变形耦合特性的绝对节点坐标方法来建模柔性机械臂臂杆,建立了含区间参数的多体系统动力学方程,为指标-3的微分代数方程.运用基于Chebyshev多项式的Chebyshev区间扩张函数,将含区间参数的微分代数方程转化为Chebyshev多项式插值点处的确定参数的动力学方程,研究得到了一维区间参数和多维区间参数影响下机械臂系统的动力学响应区间边界,形成了预测机械臂末端轨迹区间的新方法.通过与Taylor方法的对比研究,结果表明,该方法能够有效减少系统仿真工作量,减小动力学响应预测值误差,快速稳定地得到机械臂系统动力学响应区间.
- 辛鹏飞荣吉利项阳杨永泰项大林
- 关键词：不确定性柔性机械臂
