国家自然科学基金(51275512)
- 作品数：11 被引量：43H指数：4
- 相关作者：程刚山显雷徐鹏于敬利袁欣更多>>
- 相关机构：中国矿业大学博罗县人民医院浙江大学更多>>
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- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术医药卫生金属学及工艺更多>>
- 4UPS+UPU并联机构运动学分析被引量：3
- 2015年
- 并联机构的运动学是研究其动力学特性和控制系统设计的基础,运动学的求解过程对并联机构后续的运动学和动力学特性分析影响很大。基于欧拉变换法,对4UPS+UPU并联机构进行了运动学分析,推导出位姿、速度和加速度的解析表达式及Jacobian矩阵和Hessian矩阵。通过数值仿真,得到了在给定动平台运动规律下的驱动支链长度、速度和加速度的变化规律。仿真结果表明驱动支链长度、速度和加速度的变化曲线均过渡平滑,有利于驱动杆的控制,有利于保证的机构动态特性。
- 赵尊忠汤萍程刚山显雷
- 关键词：运动学
- 3HUS+S型并联仿生髋关节试验机动力学研究被引量：1
- 2017年
- 针对一种以空间对称3HUS+S并联机构为核心模块的髋关节试验机,为分析其动力学特性,从并联机构的运动学出发,建立了各直线模组滑块及连接杆与动平台速度、加速度之间的关系。通过得到的动平台质心、连接杆质心及直线模组质心的作用力和作用力矩,基于虚功原理建立了该并联试验机的动力学模型;通过对动力学模型仿真得到直线模组的驱动力矩和驱动功率,为该试验机动力学特性的深入分析和控制策略的研究提供了参考。
- 张慧珍程刚山显雷
- 关键词：动力学模型虚功原理
- 基于Kane方程的3SPS+1PS并联仿生髋关节试验机动力学研究被引量：4
- 2015年
- 针对一种以空间对称3SPS+1PS并联机构为核心模块的髋关节试验机,为分析其动力学特性,基于凯恩方程法,从并联机构的运动学出发,建立了各主动支链与动平台中心点速度、加速度之间的关系。选取动平台中心点的速度和姿态角的导数为广义速率,得到了各构件的偏角速度、偏速度,考虑并联试验机的摩擦环节,建立了库伦摩擦模型;并通过得到的广义惯性力、广义主动力和广义摩擦力建立并联试验机的动力学模型。通过对动力学模型仿真得到主动支链的驱动力和驱动功率,并分析其动力学特性及摩擦力的影响。
- 林玉屏山显雷程刚
- 关键词：动力学
- 基于超混沌数学规划的3SPS-1PS并联髋关节试验机分岔行为分析被引量：2
- 2015年
- 针对一种并联髋关节试验机运动分岔特性进行了分析。将高度非线性分岔方程组转化为数学规划分岔方程,从而利用超混沌序列的"遍历"特性,求解出数学规划分岔方程的全部解,改善了分岔方程组求解的收敛性及收敛速度;并以雅克比矩阵行列式等于零为条件,采用单参数驱动方式对试验机分岔点进行了搜索;并对分岔点附近的路径进行了跟踪。结果表明在路径规划中综合考虑试验机的运动学、动力学及装配构型可以提高其稳定性。
- 王松涛程刚
- 关键词：超混沌并联机构分岔
- 3SPS+1PS仿生并联机构位姿正解和奇异性分析
- 2015年
- 为克服传统串联式的髋关节试验机在高速度、大承载、复杂运动模拟方面的不足,试制了一台以3SPS+1PS并联机构为核心运动模块的并联式髋关节试验机,而复杂的位姿正解和奇异性是其应用的难点之一。以动平台铰点坐标建立了易于消元的位姿正解解析模型,获得了只含单一变量的高次输入输出方程,证明其最多有8组正解。根据Jacobian矩阵分析了试验机在设计工况下的奇异状态,结合位姿正解证明出现的2个奇异点全为由构型重合造成的正向奇异,并给出了相应的奇异规避策略。
- 李阳程刚冯兰兰
- 关键词：并联机构奇异性
- 基于摩擦模型的电动缸PID摩擦补偿控制研究被引量：6
- 2013年
- 为改善伺服电动缸中非线性摩擦环节对其运动控制性能的影响,文章从控制角度出发,利用摩擦补偿控制策略对系统中的摩擦力进行补偿,以提高运动控制精度。首先建立了电动缸的动力学模型,然后基于LuGre摩擦模型利用PID控制算法进行了摩擦补偿控制器的设计,并采用遗传算法对摩擦参数进行了辨识,最后进行了仿真分析。通过仿真结果可以得出,增加摩擦补偿后,电动缸的位置跟踪精度有了很大的改善,验证了该摩擦补偿控制策略的有效性。
- 山显雷程刚刘后广
- 关键词：遗传算法
- 3SPS+1PS髋关节并联仿生试验系统工作空间优化被引量：7
- 2013年
- 为使人工髋关节试验系统具有仿生模拟人体髋关节运动特性的能力,不但要使其能模拟髋关节各种运动形式,而且其运动输出空间应完全覆盖实际人体髋关节的运动范围,这也使得对其运动空间进行深入分析成为必要。针对作为髋关节并联仿生试验系统核心运动模块的3SPS+1PS并联机构,利用四元数法建立其逆/正解运动学模型,基于动平台三点构造法构建了3SPS+1PS并联机构的量纲统一速度Jacobian矩阵,分别比较了该矩阵条件数在不同运动空间及结构参数下的取值变化情况,得到条件数平均值与机构定、动平台上球副中心连线长度比值、球副许用转角及动平台中心位置高度等参数之间关系,优化了机构结构参数,进而得到了运动性能良好的运动空间区域。髋关节并联仿生试验系统运动空间的研究对其运动路径规划、动态特性分析及控制系统设计具有重要的意义。
- 程刚于敬利袁欣庞宇松徐鹏
- 关键词：四元数
- 考虑关节摩擦的3SPS+1PS并联机构显式动力学建模研究被引量：21
- 2017年
- 显式动力学模型是并联机构控制器设计的基础,由于并联机构的闭环结构特点,导致其显式动力学建模过程通常比较复杂。为了避免动力学建模过程中繁琐的求导过程,考虑关节摩擦并基于牛顿-欧拉法对3SPS+1PS并联机构的显示动力学模型进行了研究。在并联机构运动学及受力分析的基础上,建立其具有一般形式的动力学模型,选取动平台上球铰链所在位置点的运动学参数作为中间变量,并将其表示为各运动参数的函数,通过参数替换,最终得到包含人工髋关节、推力球轴承、球铰链及电动缸等处摩擦且具有显式形式的动力学模型。将所建立并联机构动力学模型的数值仿真结果与实测结果进行对比分析,验证了所建立模型的有效性。得到的动力学模型可用于并联机构的动力学控制器设计及摩擦补偿控制研究,所使用的方法同样适用于其他构型并联机构的显式动力学建模。
- 山显雷程刚
- 超声引导下神经阻滞对桡骨远端骨折手术患者麻醉效果及肺功能的影响
- 2023年
- 目的探讨桡骨远端骨折手术采用超声引导锁骨上臂丛神经阻滞(SCBPB)的临床意义。方法选取2018年12月至2020年12月博罗县人民医院收治的桡骨远端骨折手术患者50例作为研究对象,采用随机数字表法分为超声组和传统组,各25例。超声组行超声引导下SCBPB,传统组行传统神经阻滞。比较两组麻醉效果及阻滞前后的肺功能,记录两组并发症发生情况。结果超声组患者麻醉优秀率为72.0%,传统组麻醉优秀率为40.0%,两组麻醉优秀率相比差异有统计学意义(P<0.05)。与治疗前相比,治疗后两组患者用力肺活量(FVC)、用力肺活量占预计值的百分比(FVC%)、第一秒钟用力呼气容积(FEV_(1))均不同程度降低,且超声组低于传统组,差异有统计学意义(P<0.05)。超声组手术过程中并发症发生率低于传统组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论超声引导下SCBPB效果显著,还可维护桡骨远端骨折手术患者肺功能,且安全性高。
- 宁起昆
- 关键词：超声引导锁骨上臂丛神经阻滞肺功能指标
- 并联仿生髋关节试验机的轨迹跟踪控制研究被引量：1
- 2016年
- 针对所设计的3SPS+1PS型并联仿生髋关节试验机,利用拉格朗日方程建立了试验机的解析动力学模型。基于所建立的动力学模型,利用增广PD控制策略,设计了并联试验机基于工作空间的多输入/多输出控制器,并用于试验机动平台的轨迹跟踪控制。将增广PD控制的试验结果与PD控制的结果进行对比,可看出利用增广PD控制器可在一定程度上改善试验机动平台的轨迹跟踪精度。
- 刘相镇山显雷程刚
