题名 基于对偶四元数的机器人运动学手眼标定
1
作者
刘澄霖 王笑 宋汉文
机构
同济大学航空航天与力学学院
出处
《动力学与控制学报》
2025年第9期28-36,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(12272266,U2441202,12402003)。
文摘
如今工业机器人有着愈发广泛的应用,其中融合了视觉系统的机器人可以高效执行多种任务.手眼融合系统的核心在于通过手眼标定建立机器人与视觉系统之间的变换关系.尽管已有研究通过多种数学工具提出了手眼标定方程的封闭解及优化方法,本研究针对分步法中存在的误差传递和奇异问题,提出一种基于对偶四元数的分步求解方法.利用对偶矩阵和对偶四元数的性质,将四元数解耦原理扩展至对偶四元数域,实现了基于对偶四元数的分步求解,推导出封闭解及奇异性判定条件,重构了平移向量求解方程,优化了误差传递路径.对比已有的方法,包括基于四元数的分步方法和基于对偶四元数的同步方法,该方法在旋转与平移求解中均表现出更低误差.通过设计Eye-in-hand实验平台并配合高精度视觉测量系统,验证了基于对偶四元数的分步求解方法的可行性、鲁棒性及低误差优势.实验结果表明,该方法可将手眼标定精度提升至旋转误差0.1994°和平移误差1.1126 mm.
关键词
手眼标定 对偶四元数 奇异性分析 机器人运动学标定 几何力学
Keywords
hand-eye calibration dual quaternion singularity analysis robot kinematics calibration geometric mechanics
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 特征向量导数计算各种模态法的比较和发展
被引量：15
2
作者
张令弥 何柏庆 袁向荣
机构
南京航空航天大学
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
1994年第3期68-74,共7页
基金
自然科学基金
文摘
在结构动力学修改以及结构动态设计中，灵敏度分析是十分重要的一环，往往也是主要工作量所在。如何在保证精度前提下减少灵敏度分析工作量和计算时间，具有重要意义。本文对特征向量灵敏度分析中计算特征向量导数的模态法作了综合评述，除了经典模态法和修正模态法之外，还对新近发展的迭代模态法和移位模态法进行了介绍。最后通过典型结构实例的计算仿真，对各种模态法作了比较。
关键词
灵敏度 模态分析 特征向量导数 结构动力学
Keywords
sensitivity, modal analysis, eigenvector derivative.
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 结构随机激励的响应灵敏度分析
被引量：5
3
作者
姚昌仁 麻永平
机构
北京理工大学
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
1990年第4期438-445,共8页
文摘
本文建立了有色噪声随机激励的响应协方差矩阵方程,推导了响应灵敏度的计算式,给出了进行灵敏度计算的方法,并作了实例计算。
关键词
结构 随机激励 响应 灵敏度
Keywords
sensitivity, mean square response, random excitation, random vibration
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 椭圆轨道真近点角的级数计算方法
被引量：3
4
作者
顾晓勤 谭朝阳
机构
电子科技大学中山学院
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2005年第11期1301-1306,共6页
文摘
用级数展开方法得到真近点角超越方程,由迭代法求真近点角与时间的关系,讨论迭代收敛的充分条件.对于不满足迭代收敛充分条件情形,列写偏近点角超越方程,用迭代法求偏近点角变化规律,用数值积分方法求出真近点角与时间的关系,指出所有椭圆轨道都满足偏近点角迭代收敛的充分条件.讨论小偏心率椭圆轨道真近点角近似超越方程,由迭代法求真近点角与时间的关系.数值模拟结果表明该方法的有效性.
关键词
航天器轨道 真近点角 偏近点角 迭代法
Keywords
spacecraft orbit true anomaly eccentric anomaly iterative method
分类号
V412.41
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 结构动态力学参数的识别及动力响应计算模型的改进
被引量：1
5
作者
马良筠 孙海峰
机构
河海大学
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
1990年第4期429-437,共9页
文摘
本文根据实验资料识别结构的动态力学参数,提出修正的振型迭加法,使动力计算更符合实际的动力响应。
关键词
结构 动力学 参数 响应 识别 振型
Keywords
mode of vibraiton, superposition method, response, identification
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 一种特殊摆的研究
被引量：1
6
作者
王艳海 魏江南 孟义昌 张玉 马乾伟 摆永强
机构
河北科技大学理学院
出处
《河北科技大学学报》
CAS
2018年第3期238-242,共5页
基金
国家自然科学基金(11504081) 河北省自然科学基金(A2016208025)
文摘
为了解决交通运输和工业行业中移动重物的起重机动臂和支撑点不稳定的摆动幅度问题,采用一个悬挂点在水平面内做圆周运动的摆球系统模型来模拟这一问题的动力学过程。应用拉格朗日方程推导了摆球运动的微分方程,采用四阶龙格-库塔算法进行了数值求解,得到了给定悬挂点圆周运动半径、频率和摆长的条件下,摆球做稳定圆周运动的摆角,计算了摆球的稳定运动轨迹,并将计算结果与实验进行了对比,理论计算和实验结果精确吻合。研究内容在科研和工程技术领域有着广泛的应用,研究结果对起重机的机械吊臂设计有重要的参考价值。同时,文中所用到的理论建模、计算机编程、数值计算、实验设计等也可以作为一个非常好的教学案例,培养学生应用所学理论解决实际问题的能力。
关键词
理论力学 圆周运动 拉格朗日方程 四阶龙格-库塔算法
Keywords
theoretical mechanics circular motion Lagrange equations four order Runge Kutta method
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 复矢量法在平面机构运动学中的应用
被引量：4
7
作者
琚贻宏
机构
青岛建筑工程学院
出处
《青岛大学学报（工程技术版）》
CAS
1998年第1期88-91,共4页
文摘
提出用复数－极坐标矢量法（简称复矢量法）来分析平面机构的运动。其优点在于概念清晰，运算简便，又能分析其整个运动过程，尤其是当牵连运动为复杂的平面运动时，此解法的优点更较突出。还可为用计算机编制程序提供方便。
关键词
复矢量 平面机构 运动学
Keywords
complex vecter plane mechanism velocity acceleration
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
题名 关于刚体系统的单侧约束运动
被引量：1
8
作者
李洪波
机构
中国科学院系统科学所数学机械化研究中心
出处
《应用数学和力学》
EI
CSCD
北大核心
1996年第10期883-887,共5页
文摘
本文研究了一大类刚体系统的单侧约束运动的局部和整体性质．主要结论是；局部地，这类系统的运动相当于某带过黎曼流形上的质点的运动；整体地，在能量守恒的假定下．这类系统相当于某带边黎曼流形上的台球系统．
关键词
单侧约束运动 刚体系统 台球系统 弹性碰撞
Keywords
unilaterally constrained motions, rigid bodies systems, billiards
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 传动角理论的证伪
被引量：1
9
作者
田福祥 刘晓斌 李洪民
机构
青岛建筑工程学院机械工程系
出处
《青岛建筑工程学院学报》
1998年第4期46-50,共5页
文摘
机构学中的传动角理论认为，连杆机构的传动角愈小愈不利于力的传递．这一理论一直被当作经典理论在连杆机构设计中广泛应用．事实上传动角理论是错误的．本文首次论证了传动角理论的谬误．
关键词
机械传动 平面连杆机构 传动角 机构设计
Keywords
machinery transmission, plane linkage, transmission angle, mechanism design
分类号
TH133.5
[机械工程—机械制造及自动化]
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 平面机构运动的复矢量分析法
被引量：3
10
作者
琚贻宏
机构
青岛建筑工程学院基础课部
出处
《青岛建筑工程学院学报》
1997年第1期92-96,共5页
文摘
对平面机构的运动分析，国内《理论力学》教材中所介绍的方法，主要是几何法和解析法．〔１〕本文提出用复数—极坐标矢量法（简称复矢量法）来分析平面机构的运动，其优点在于分析问题时概念清晰，运算简便，且机构运动愈复杂，优越性愈明显，也为使用电子计算机编制程序提供方便．
关键词
平面机构 复数 封闭矢量 速度
Keywords
plane mechanism,complex,enclosed-vector,velocity
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 一种建筑结构振动谐波分析的新方法
11
作者
赵犁丰 傅圣雪 冯尊成 刘春杰
机构
青岛海洋大学
出处
《青岛大学学报（自然科学版）》
CAS
2000年第3期80-84,共5页
文摘
本文提出一种基于相空间再构（PSR）的奇异值分解（SVD）谐波分析方法，可将信号中的谐波分量按其能量大小进行时域分解。数字模拟实验表明了该方法的有效性。利用该方法对建筑结构振动进行的隐藏频率提取和谐波分析，对于我们对建筑结构振动的控制方案的设计具有指导作用。
关键词
相空间再构 奇异值分解 谐波分析 建筑结构 振动
Keywords
Bailding Vibration Harmonic Phase space
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 弱粘弹性材料结构振动特性分析的摄动解法
12
作者
陈国平 朱德懋
机构
南京航空学院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
1990年第4期39-47,155,共9页
文摘
本文提出了“弱粘弹性”概念,用以描述弱时变材料的动态性能,并构造了弱粘弹性模型进行结构振动分析。根据“弱”的特点,选择了小参数,给出弱粘弹性材料动态性能的描述形式。在此基础上,构造了两种摄动解法,第一种基于弹性解,第二种基于单粘弹性模量解。文中还特别讨论了松驰函数为指数形式时的情形。
关键词
粘弹性 结构 振动 摄动法
Keywords
viscoelasticity, weakly-viscoelasticity, perturbation method, structure vibration
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 复矢量法在虚位移原理中的应用
被引量：2
13
作者
琚贻宏 穆卿妍
机构
青岛建筑工程学院基础课部 青岛一建公司
出处
《青岛建筑工程学院学报》
1999年第3期56-59,共4页
文摘
提出了用复数———极坐标矢量法（ 简称复矢量法） 来求虚位移，较传统的方法（ 解析法、几何法） 概念清晰，过程简单，且不需画出虚位移方向，为虚位移原理求解质点系的平衡问题提供了较大的方便．
关键词
复数矢量 虚位移 约束方程 虚功原理
Keywords
complex vector, virtual displacement, equation of constraint, principle of virtual work
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 用拐点圆分析平面机构的速度和加速度
14
作者
赵文福 徐敬文 封营儒
机构
西安理工大学
出处
《西安矿业学院学报》
北大核心
1996年第2期188-191,共4页
文摘
主要论述了拐点圆的性质，利用这些性质分析了平面机构的有关加速度问题，使得加速度分析更为简化，并给出了有代表性的平面机构的拐点圆的作图方法。
关键词
平面机构 拐点圆 平面图形 加速度
Keywords
plane mechanism inflection-point-cirle plane pattern
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 邻接矩阵与罗洪田定式
15
作者
陈再良 彭玉成 沈守范
机构
华南理工大学 南京理工大学
出处
《长沙交通学院学报》
1999年第4期31-34,共4页
文摘
指出了用于速度分析的三心定理的局限性，应用罗洪田定式应注意的一些问题。给出了一种利用邻接矩阵求机构瞬心的方法，并可在计算机上实施。同时，给出了罗洪田定式在求解平面机构瞬心中的组合应用类型。
关键词
三心定理 邻接矩阵 罗洪田定式
Keywords
three link theorem instantaneous center adjacency matrixes Lou's theorem
分类号
TH113.22
[机械工程—机械设计及理论]
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 点的合成运动的讨论
16
作者
王飞月
机构
张家口职业技术学院
出处
《张家口职业技术学院学报》
2001年第1期40-43,共4页
文摘
本文通过对点的合成运动的讨论,着重提出了解题难点、要点和注意点,并通过典型例题进行了进一步说明。
关键词
点 合成运动 重合点 科氏加速度 理论力学 运动学 力学教学 解题
Keywords
resultant movement dynamic system coincident points acceleration
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 关于机械能定理与惯性参照系的选取
17
作者
郑民伟
机构
广州航海高等专科学校基础部
出处
《广州航海高等专科学校学报》
1998年第1期36-37,共2页
文摘
本文推导出机械能定理在不同惯性参照系应用的情况,说明机械能定理在不同的惯性参照系都成立.
关键词
机械能定理 惯性参照系 选取
Keywords
the theorem of mechanical energy reference system inertia
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 冗余机械臂危险性评估及实时避障研究
被引量：2
18
作者
曹海蕊 宋广奎 顾晓勤
机构
电子科技大学机械与电气工程学院 电子科技大学中山学院
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2018年第10期38-42,共5页
基金
广东省自然科学基金资助项目(1414050002974) 中山市科技计划资助项目(2014-4-106)
文摘
针对工业环境中的人机安全合作问题,利用一种新颖的安全评估方法——危险场法对其危险程度进行评估。该方法综合考虑了机械臂与障碍物间的相对位置矢径、机械臂的速度及二者之间的夹角等关键因素。文中对Lacevic等人提出的质点危险场计算公式进行改进,在简化计算同时引入障碍物速度,并将其推广至整个机械臂,求得机器人累积危险场解析表达式。用五次埃尔米特插值对实时避障策略的减振参数曲线进行构造,使其变化光滑均匀,减少避障过程中因工作任务中断与恢复切变过程引起的振动。最后利用MATLAB/Robotics Toolbox工具箱进行数值仿真,验证了所提出方法的有效性。
关键词
工业机器人 危险场 相对速度 避障 零空间
Keywords
industrial robot danger field relevant velocity obstacle avoidance null space
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 基于危险场的关节机器人实时避障控制
被引量：1
19
作者
宋广奎 曹海蕊 顾晓勤
机构
电子科技大学机械电子工程学院 电子科技大学中山学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2019年第2期249-252,共4页
基金
广东省自然科学基金项目(1414050002974) 中山市科技计划项目-机器人在中山市企业中的应用研究(2014-4-106)
文摘
改进危险场计算公式,求得机器人工作空间动态危险场的积分解析解。计算中考虑机器人与障碍物之间的相对速度,建立障碍物连体坐标系,简化计算过程。针对关节机器人提出一种基于速度控制的避障算法,该方法将危险场得到的期望规避角速度反馈至基于转置雅可比矩阵逆运动学算法,并通过危险场的值对控制策略的标志位进行修改,使得机械臂具有任务终止与恢复能力。最后,通过数值仿真及与经典危险场方法进行对比表明了提出方法的有效性。
关键词
工业机器人 避障 解析解 动态危险场
Keywords
Industrial Robot Obstacle Avoidance Analytical Solution Kinetostatic Danger Field
分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
题名 髋臼周围截骨术中球面软骨层的动步态接触数值模拟
被引量：1
20
作者
李飞 徐澍民 陈荷娟
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第35期14385-14391,共7页
文摘
数值分析已应用于髋臼周围截骨术的模拟中,以模拟增生性髋关节接触应力集中的改善。由于很难从电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)或磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)图像中分割软骨层,因此假定髋关节模型为简单的完美球窝形关节。通过数值模拟接触分析来阐明球面软骨层建模方法,模拟髋臼周围截骨术中动步态的软骨层接触压力和接触面积,并通过旋转截骨段模拟髋臼周围截骨术。数值模拟结果表明,在球面软骨层模型中观察到相对连续的接触压力分布和较低的峰值接触压力,球面软骨层建模方法能合理地反映软骨层接触压力。髋臼周围截骨术后能明显改善软骨层接触压力分布,从而为髋臼周围截骨术提供生物力学参考数据。
关键词
髋臼周围截骨术 球面软骨层 数值模拟 接触分析 接触压力
Keywords
periacetabular osteotomy spherical cartilage layer numerical simulation contact analysis contact pressure
分类号
O311.3
[理学—一般力学与力学基础]
Q985
[生物学—人类学]
