张伟
- 作品数：8 被引量：24H指数：4
- 供职机构：哈尔滨工业大学机电工程学院机器人技术与系统国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术理学电子电信更多>>
- 光纤熔融拉锥中拉力控制方法与电磁力仿真被引量：1
- 2015年
- 针对保偏光纤耦合器熔融拉锥制造过程中拉力控制问题,提出一种新的计算机在线拉力控制方法.拉力控制系统由计算机、拉伸机构、圆光栅及控制电路组成,通过检测光纤支架的旋转角度、改变线圈中的电流,控制永磁铁与线圈间的电磁力,实现对拉伸力的实时控制.分析电磁力和拉力的关系,建立永磁铁和线圈的三维有限元模型,确定永磁铁的运动轨迹,并对通电线圈的磁场分布和电磁力进行仿真,得到线圈中的电流、支架旋转角度和拉力的关系式.仿真结果表明拉力控制良好,控制误差约为1.03%.
- 张伟荣伟彬王乐锋路遥孙立宁
- 关键词：保偏光纤熔融拉锥电磁力有限元仿真
- 仿青蛙跳跃机器人的动力学分析被引量：1
- 2013年
- 设计了一种仿青蛙跳跃机器人,该机器人以跳跃能力突出的青蛙为原型设计机械结构,以气动人工肌肉作为其驱动器.这样使得整部机器人的结构接近生物青蛙,具有较高的隐蔽性,能够满足军事侦察等任务的要求.但是,由于仿生结构的复杂性给运动学和动力学的分析带来了困难.运用拉格朗日法对机器人在不同的跳跃阶段进行动力学分析,得出每个跳跃阶段的动力学方程.并利用ADAMS和Matlab联合仿真的方法对得到的动力学方程进行验证,其结果说明了分析的正确性.这为后续研究工作奠定基础.
- 焦磊涛张伟仲军樊继壮王猛
- 关键词：机器人动力学分析仿生ADAMS
- 气动肌肉驱动仿青蛙游动机器人结构设计
- 2016年
- 仿青蛙游动机器人是仿生机器人领域内新的研究点.通过对生物青蛙机理分析,提出了拮抗式关节驱动模式,利用气动人工肌肉作为驱动器,可以很好地模拟生物肌肉的特点.建立了仿青蛙游动机器人的躯干、大腿、小腿和足部的结构模型,采用了层叠式腿部空间配置方式进行了虚拟装配.通过对机器人运动学分析以及Adams仿真验证了结构设计的合理性,为研究和验证仿青蛙游动机器人其他关键问题提供了样机基础.
- 樊继壮孔彭城张伟
- 关键词：青蛙机器人运动学ADAMS
- 保偏光纤对轴中的同轴度调节被引量：4
- 2014年
- 由于保偏光纤对轴时须保证旋转的光纤始终在显微镜的焦平面内,故本文设计了保偏光纤同轴度调节系统用于调节光纤相对电动旋转平台旋转中心的位置。采用显微视觉和电动位移平台运动检测出光纤的中心轴与电动旋转平台旋转中心的距离,基于图像信息对二维手动平台实施调节,计算出调节后理论上的同轴度误差。结合显微视觉建立了实验系统。以电动平台旋转轴中心为原点建立直角坐标系,通过图像处理采用最小二乘法得到光纤中心线的直线方程,确定光纤中心与电动平台旋转中心的距离。将基于图像阈值的灰度差分函数作为清晰度函数,用实验方法确定其阈值,从而有效降低白噪声的影响。实验结果显示,经过调节的光纤和电动旋转平台的同轴度误差为3μm,能够应用在保偏光纤偏振轴的检测中。
- 张伟王乐锋荣伟彬孙立宁
- 关键词：保偏光纤显微视觉图像处理
- 光纤熔融拉锥中电弧加热的分析与实验被引量：1
- 2015年
- 加热温度是光纤熔融拉锥制造中的关键因素,直接影响器件的性能。为了提高加热区域温度的稳定性和可控性,设计了高压电弧加热装置,并对电弧加热、弧区温度和光纤预热进行了分析。设计了高频高压电源和电极。电源的电流和频率独立可调,采用电压闭环和电流控制确保引弧成功和提高电弧放电电流的稳定性,并分析了其放电过程。建立了弧区温度测量实验平台,采用红外热像仪测量加热中陶瓷棒的温度,得到了弧区温度。通过实验确定了频率、电弧控制电压以及加热距离与弧区温度的关系。通过电弧控制电压和通过加热距离控制电弧加热区的温度。通过计算得到电弧弧区的中心温度可达到1635℃,实验测得稳定性为2.37℃。建立了细径光纤(直径80μm)的加热模型,通过有限元的瞬态分析确定了预热时间,经过25 s,光纤加热区达到稳定。
- 张伟荣伟彬杨威王乐锋孙立宁
- 关键词：光纤光学熔融拉锥电弧加热红外热像仪温度测量有限元仿真
- 仿青蛙游动机器人动力学分析被引量：4
- 2015年
- 仿青蛙游动机器人的动力学分析,是研制仿青蛙水下机器人的基础。通过对所研制的仿青蛙游动机器人机构进行简化,建立机器人系统运动学模型。在此基础上,利用拉格朗日法建立机器人系统的动力学方程,通过逆动力学分析将前期生物青蛙观测实验获取的各关节运动轨迹转化为各关节驱动力矩,最后通过对比分析分别利用MATLAB和ADAMS得到的各关节驱动力矩在一个运动周期内的变化曲线,不仅验证了动力学方程的正确性,也为后期机器人控制系统的设计提供了理论依据。
- 樊继壮仇裕龙张伟王欢
- 关键词：青蛙机器人动力学分析MATLABADAMS
- 仿青蛙游动机器人机构设计被引量：7
- 2015年
- 为研制仿青蛙游动机器人,设计了游动机器人机构.首先通过分析生物青蛙结构,设计仿青蛙机器人的原理样机.选择气动肌肉作为驱动器,分别驱动髋、膝、踝关节的转动,并采用钢丝传动结构,将膝关节气动肌肉安装在躯干上,从而有效减小了腿部的质量.建立了机器人系统的运动学模型并进行机器人运动学分析.分析了青蛙游动过程中的水下受力,并将水的作用力引入ADAMS仿真环境中,模拟了青蛙游动中的水环境,从而进行动力学仿真分析.最后对所研制出的仿青蛙游动机器人进行水下游动实验,其推进阶段平均速度达到339 mm/s.通过对比分析发现在动力学仿真和样机实验两种不同方法下机器人后肢运动形式基本一致,从而验证了仿青蛙游动机器人原理样机设计的可行性.
- 樊继壮仇裕龙张伟王欢
- 关键词：运动学气动肌肉动力学仿真
- 细径保偏光纤自动对轴的仿真与实验被引量：6
- 2013年
- 为了改善细径保偏光纤耦合器的性能,需要提高保偏光纤偏振轴的检测精度。建立直径为80μm的细径熊猫保偏光纤折射率的数学模型,对侧面成像方法进行了仿真。结果表明,平行光透过光纤在侧面聚焦,光纤图像最大光强的变化与旋转角度以及观测距离有关。当观测距离不变时,最大光强随光纤旋转角度呈周期性变化。当观测面在透射光线焦距附近时,根据光纤图像最大光强变化,能够检测光纤慢轴的位置,进而提出基于最大光强变化作为特征量的检测方法。结合显微视觉技术建立了实验系统,该系统采用基于阈值的图像清晰度函数确定检测位置,将采集的数据进行傅里叶滤波和三次样条拟合,可确定保偏光纤偏振轴的位置。实验结果表明,重复检测误差为0.61°,可以满足细径保偏光纤耦合器制造要求。
- 荣伟彬张伟王乐锋曹阳赵磊孙立宁
- 关键词：光纤光学显微视觉
