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Stewart平台6-DOF并联机器人完整动力学模型的建立 被引量：28
1
作者 陈丽 《燕山大学学报》 CAS 2004年第3期228-232,共5页
采用RPY角描述方法,基于拉格朗日方程建立了Stewart平台6-DOF并联机器人完整动力学模型。此 模型具有与一般机器人相同的结构,同时给出了模型所具有的基本性质。
关键词 并联机器人 完整动力学模型 STEWART平台 RPY角描述 拉格朗日方程 6-dof
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基于迭代学习的6-DOF平台控制与仿真研究
2
作者 侯士豪 王勇亮 +1 位作者 武光华 段永胜 《机床与液压》 北大核心 2012年第11期128-131,163,共5页
在建立某型模拟器平台动力学模型的基础上,提出一种迭代学习控制(ILC)算法。通过多体系统动力学分析软件ADAMS建立虚拟样机模型,运用Matlab/Simulink建立控制策略模型,利用接口文件将两者结合起来进行机械系统与控制系统的联合仿真。结... 在建立某型模拟器平台动力学模型的基础上,提出一种迭代学习控制(ILC)算法。通过多体系统动力学分析软件ADAMS建立虚拟样机模型,运用Matlab/Simulink建立控制策略模型,利用接口文件将两者结合起来进行机械系统与控制系统的联合仿真。结果表明:联合仿真具有较好的直观性和分析的快速性,验证了迭代学习控制策略的优越性,对控制器的设计与验证具有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 六自由度平台 迭代学习控制算法 动力学模型 控制器 联合仿真
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6-DOF工业机器人相贯线焊接运动规划 被引量：3
3
作者 曾疆伟 周剑秋 《轻工学报》 CAS 2019年第2期102-108,共7页
针对实际生产中主管与支管间存在一定偏置和倾斜、不适于专用机器人进行相贯线焊缝焊接的问题,通过改善相贯线数学模型,采用D-H参数构建6-DOF机器人与变位机模型,给出一种工件装夹模型和模型间的坐标系转换关系,再用主面二分法求解焊缝... 针对实际生产中主管与支管间存在一定偏置和倾斜、不适于专用机器人进行相贯线焊缝焊接的问题,通过改善相贯线数学模型,采用D-H参数构建6-DOF机器人与变位机模型,给出一种工件装夹模型和模型间的坐标系转换关系,再用主面二分法求解焊缝参数,实现了专用机器人连续焊接作业的运动规划.Matlab仿真结果表明,相贯线轨迹平滑,与实际轮廓基本吻合,证明了该研究方法的正确性. 展开更多
关键词 相贯线焊接 6-dof工业机器人 工件装夹模型 运动规划
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一种6-DOF小行星着陆轨迹序列凸优化方法 被引量：4
4
作者 初彦峰 穆荣军 +1 位作者 梁浩 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期341-351,共11页
针对6自由度的小行星动力着陆多约束轨迹优化问题,提出了一种基于序列凸优化的小行星着陆轨迹优化算法。首先采用多面体引力场模型计算小行星的引力场,其可用于描述任意形状的小行星引力场,且比质点群法和球谐函数展开法等方法计算精度... 针对6自由度的小行星动力着陆多约束轨迹优化问题,提出了一种基于序列凸优化的小行星着陆轨迹优化算法。首先采用多面体引力场模型计算小行星的引力场,其可用于描述任意形状的小行星引力场,且比质点群法和球谐函数展开法等方法计算精度更高。为了在凸约束下解决小行星着陆过程燃料消耗最优问题,通过对探测器动力学模型及其约束进行线性化和离散化,将原来的非凸连续时间优化问题转化为凸化的子问题,即二阶锥规划问题(SOCP);然后引入了虚拟控制项和信赖域,以增强算法的鲁棒性。通过在形状不规则小行星上的着陆模拟,验证了所提出算法的有效性,仿真结果满足各项约束条件,可实现高精度着陆和燃料消耗最优的目标。 展开更多
关键词 小行星着陆 多面体引力场模型 6自由度 序列凸优化
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基于SimMechanics二代的6-DOF并联平台参数化动力学建模方法 被引量：1
5
作者 魏林霄 贾乾忠 魏春雨 《机电产品开发与创新》 2021年第2期27-30,共4页
六自由度(6-DOF)并联平台应用极为广泛。在SimMechanics二代环境下,本文首先给出了6-DOF并联平台关键零部件建模的参数化方程;其次给出了整个并联平台的装配方法;然后给6个动力部件设计了“数字液压缸”模型;最后进行了系统动力学仿真... 六自由度(6-DOF)并联平台应用极为广泛。在SimMechanics二代环境下,本文首先给出了6-DOF并联平台关键零部件建模的参数化方程;其次给出了整个并联平台的装配方法;然后给6个动力部件设计了“数字液压缸”模型;最后进行了系统动力学仿真。结果表明,通过对话框设置相关参数后可以正确、快速地得到并联平台的动力学模型,所提出的参数化建模方法正确、有效。 展开更多
关键词 6-dof并联平台 SimMechanics二代 参数化 动力学建模
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综合管廊预制混凝土内衬片安装6自由度机械臂设计和运动学建模研究
6
作者 邵风行 杜海洋 +1 位作者 杨哲辰 张慧娟 《市政技术》 2025年第11期18-28,35,共12页
为替代人工以提高地下综合管廊预制混凝土内衬片施工安全性、改善恶劣施工环境并提高施工质量,针对综合管廊有限空间设计了一种基于液压驱动的预制混凝土内衬片安装6自由度机械臂。首先,分析了综合管廊预制混凝土内衬片的安装过程与要求... 为替代人工以提高地下综合管廊预制混凝土内衬片施工安全性、改善恶劣施工环境并提高施工质量,针对综合管廊有限空间设计了一种基于液压驱动的预制混凝土内衬片安装6自由度机械臂。首先,分析了综合管廊预制混凝土内衬片的安装过程与要求,利用SolidWorks软件对6自由度机械臂进行三维建模。随后,通过D-H法建立运动学模型,推导了机械臂的运动学方程并进行逆运动学求解。接着,应用MATLAB/Robotics对机械臂的正运动学和逆运动学模型进行了仿真验证,并对6自由度机械臂的工作空间进行了分析。最后,使用机械臂样机进行验证。结果表明:该6自由度机械臂的结构设计可靠,运动学理论方程正确,满足综合管廊预制混凝土内衬片的安装要求。 展开更多
关键词 综合管廊 预制混凝土内衬片 6自由度机械臂 运动学模型
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高速重载条件下电动6自由度运动平台动态特性
7
作者 于迪 朱祥榛 +1 位作者 欧浩然 詹长书 《机械设计》 北大核心 2025年第11期63-74,共12页
在高速重载条件下,电动6自由度运动平台的运动学和动力学特性呈现出明显的非线性和强耦合的特点,为此采用牛顿-欧拉法构建电动6自由度运动平台的多刚体动力学模型,并通过虚功原理,推导出了一种瞬时刚度计算方法,进一步研究了机械刚度对... 在高速重载条件下,电动6自由度运动平台的运动学和动力学特性呈现出明显的非线性和强耦合的特点,为此采用牛顿-欧拉法构建电动6自由度运动平台的多刚体动力学模型,并通过虚功原理,推导出了一种瞬时刚度计算方法,进一步研究了机械刚度对动态特性的影响规律。结果表明,速度和载荷的增加都会导致系统动态精度降低,相较于空载运行,平台在15000 kg载质量下运行时的动态精度降低0.4 mm。此外,当输入信号频率从1.0增加至5.0 rod∕s时,系统的幅值偏差增加13.15 mm,相位滞后从2.1%周期变为9.6%周期,上述研究成果可为高性能空间运动模拟装备的优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 电动6自由度运动平台 高速重载工况 刚度矩阵 动力学模型 动态特性
原文传递
基于Matlab/Simulink的运载火箭6自由度运动仿真 被引量：20
8
作者 李辉 敬晓刚 徐利梅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期616-619,652,共5页
以CZ系列运载火箭为对象,提出了一种基于MATLAB/Simulink的运载火箭6自由度运动仿真的方法。采用模块化的建模思想,建立决定箭体运动相关部分的数学模型,包括空气动力模型、发动机推力模型、六自由度运动学模型,然后对各个子模块分别采... 以CZ系列运载火箭为对象,提出了一种基于MATLAB/Simulink的运载火箭6自由度运动仿真的方法。采用模块化的建模思想,建立决定箭体运动相关部分的数学模型,包括空气动力模型、发动机推力模型、六自由度运动学模型,然后对各个子模块分别采用Simulink建立单元仿真模型。通过对单元仿真模型的集成得到了火箭6自由度运动的仿真模型,基于该仿真模型进行了单元仿真。对比实测数据,证明提出的方法可行,模型建立正确。 展开更多
关键词 仿真模型 运载火箭 六自由度运动 MATLAB/SIMULINK
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考虑水动力升力效应的船舶随浪中纯稳性丧失运动预报分析
9
作者 张晋雅 马宁 +1 位作者 段建文 史琪琪 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期12-22,共11页
[目的]旨在研究随浪中横倾与航速共同作用下水动力升力效应的影响,提升纯稳性丧失的数值预报精度。[方法]首先,发展基于统一理论的六自由度弱非线性运动模型的数值计算方法,该方法不仅耦合耐波性与操纵性的动力学特征,还通过涡格法(VLM... [目的]旨在研究随浪中横倾与航速共同作用下水动力升力效应的影响,提升纯稳性丧失的数值预报精度。[方法]首先,发展基于统一理论的六自由度弱非线性运动模型的数值计算方法,该方法不仅耦合耐波性与操纵性的动力学特征,还通过涡格法(VLM)引入升力项,以表征横倾角和航速变化所引起的横向流体作用;其次,针对涡格法可能导致升力项高估的问题,采用计算流体力学(CFD)方法,对船舶自航时的涡脱落情况进行定量分析,进而对涡格法所计算的升力项进行修正;最后,将修正后的六自由度运动模型预报结果与公开发表的模型试验数据进行对比验证。[结果]结果显示,当船速增高时,升力对船舶横摇响应具有显著的放大效应;经CFD修正后的升力项可有效降低涡格法的高估偏差,提升六自由度运动模型对船舶随浪非线性横摇运动的预报精度。[结论]所做研究明确了升力效应对船舶随浪非线性横摇运动的影响规律,验证了基于涡格法和CFD修正的六自由度弱非线性运动模型在船舶横摇运动预报中的有效性,可为船舶稳性评估及航行策略制定提供技术支持。 展开更多
关键词 船舶稳性 横摇运动 弱非线性运动模型 六自由度 涡格法 水动力升力 计算流体力学
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基于Vortex的6自由度平台洗出运动仿真 被引量：10
10
作者 魏春雨 周晓军 +1 位作者 魏燕定 唐昉 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1390-1396,共7页
为了研究并联6自由度平台在车辆驾驶过程中的洗出运动,实现车辆动力学模型和6自由度运动平台模型的联合仿真,提出一种利用Vortex多体动力学软件对6自由度平台进行建模,复现车辆模型运动过程的仿真方法.平台液压油缸初始位姿采用解析法... 为了研究并联6自由度平台在车辆驾驶过程中的洗出运动,实现车辆动力学模型和6自由度运动平台模型的联合仿真,提出一种利用Vortex多体动力学软件对6自由度平台进行建模,复现车辆模型运动过程的仿真方法.平台液压油缸初始位姿采用解析法进行确定,在Matlab/Simulink中实现运动平台的洗出滤波算法和运动学反解算法,利用转弯和直线2种典型运动进行仿真验证.在给定路面上进行虚拟驾驶,Vortex车辆动力学模型解算结果使车辆产生相应的连续运动状态,相关动力学参数经过洗出滤波算法、平台运动学反解运算得到各油缸伸长量,驱动Vortex软件中建立的6自由度运动平台模型.结果表明,利用Vortex软件可以将车辆动力学模型和并联6自由度平台模型进行联合仿真,实现平台洗出运动的可视化. 展开更多
关键词 VORTEX 并联6自由度平台 洗出滤波算法 洗出运动仿真 车辆动力学模型 模拟器
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6自由度解耦机器人运动学逆解优化的研究 被引量：8
11
作者 周国义 谢明红 +1 位作者 孙友生 刘仁中 《机电产品开发与创新》 2009年第5期21-23,共3页
针对6自由度解耦机器人的多解问题,分析了机器人的正、逆运动学解,提出了基于最短行程原则的运动学逆解优化方法,确保机器人系统取得合适的逆解。该方法利用6自由度解耦机器人位置与姿态解耦的特性分别给出相应的目标函数,为提高逆解优... 针对6自由度解耦机器人的多解问题,分析了机器人的正、逆运动学解,提出了基于最短行程原则的运动学逆解优化方法,确保机器人系统取得合适的逆解。该方法利用6自由度解耦机器人位置与姿态解耦的特性分别给出相应的目标函数,为提高逆解优化的效率,两个目标函数采取主从式的结构。这种优化方法基于关节变量的加权均值,计算简洁又体现了最短行程的原则。最后以PUMA560机器人为例验证该方法是有效的。 展开更多
关键词 6自由度机器人 逆解优化 运动学模型
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6自由度喷涂机器人的运动学分析与仿真 被引量：8
12
作者 曾华森 谢存禧 +1 位作者 吴向垒 张铁 《微计算机信息》 北大核心 2008年第26期177-178,35,共3页
运用回转变换张量法建立了6自由度喷涂机器人的运动学模型,并利用消元法简化了运动学逆解的求解过程,得出了较为简易的解析解。利用ADAMS软件建立了机器人的虚拟样机模型,并进行运动仿真分析,不仅证明了运动学模型的正确性,也为后续研... 运用回转变换张量法建立了6自由度喷涂机器人的运动学模型,并利用消元法简化了运动学逆解的求解过程,得出了较为简易的解析解。利用ADAMS软件建立了机器人的虚拟样机模型,并进行运动仿真分析,不仅证明了运动学模型的正确性,也为后续研究奠定了基础。 展开更多
关键词 6自由度喷涂机器人 回转变换张量法 运动学模型 ADAMS
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一种6自由度混联机器人静刚度分析 被引量：11
13
作者 窦永磊 汪满新 +1 位作者 王攀峰 黄田 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期38-44,共7页
针对焊接、切割、打磨、抛光等轻型加工需求,提出一种由面对称3-UPU并联机构及3自由度转头组成的6自由度混联机器人,侧重研究其中并联机构刚度的半解析建模与全域快速预估问题。从分析系统的力旋量系和变形协调条件入手,构造出计及所有... 针对焊接、切割、打磨、抛光等轻型加工需求,提出一种由面对称3-UPU并联机构及3自由度转头组成的6自由度混联机器人,侧重研究其中并联机构刚度的半解析建模与全域快速预估问题。从分析系统的力旋量系和变形协调条件入手,构造出计及所有支链构件及铰链弹性贡献的半解析静刚度模型。通过算例揭示整机静刚度在任务空间中随位形的变化规律,并借助ANSYS有限元分析软件在典型位形验证了所建模型的正确性。 展开更多
关键词 6自由度 混联机器人 半解析静刚度 建模
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基于磁流变阻尼器的6自由度半主动隔振系统 被引量：1
14
作者 廖勇 朱炜 +1 位作者 江民 芮筱亭 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第4期230-238,共9页
为了提高直升机稳定性和舒适性,设计一种基于Stewart机构的6自由度磁流变阻尼器半主动隔振系统。为了有效控制该隔振系统,提高其隔振性能,首先通过参数辨识建立磁流变液阻尼器的Bouc-Wen模型,实验结果表明,该模型可精确模拟磁流变阻尼... 为了提高直升机稳定性和舒适性,设计一种基于Stewart机构的6自由度磁流变阻尼器半主动隔振系统。为了有效控制该隔振系统,提高其隔振性能,首先通过参数辨识建立磁流变液阻尼器的Bouc-Wen模型,实验结果表明,该模型可精确模拟磁流变阻尼器动力学性能;其次,采用牛顿-欧拉方法建立隔振系统动力学模型,基于该动力学模型实现了on-off最优控制;最后,采用数值仿真验证了该控制方法的有效性。仿真结果表明所提出的6自由度磁流变阻尼器半主动隔振系统可兼顾直升机主减-旋翼系统在高频段小阻尼的减振效果和共振区大阻尼的减振效果。与被动隔振相比,该隔振系统在X、Y、Z方向平移以及绕X轴、绕Z轴转动的共振频率上,可使振动分别降低26.92%、39.46%、22.77%、53.06%、56.79%。 展开更多
关键词 振动与波 半主动控制 6自由度隔振 Stewart机构动力学建模 磁流变阻尼器 直升机隔振
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基于深度学习的机器人视觉运动控制平台研究
15
作者 吕金鑫 黄家才 +2 位作者 周一 袁添佳 高芳征 《南京工程学院学报(自然科学版)》 2025年第1期56-62,共7页
针对机器人视觉控制系统结构复杂、开放性不足等问题以及机器人专业理论与实践相结合的教学需求,设计基于深度学习的GRCNN与Simulink模型的六轴机械臂运动控制系统.利用D435相机获取目标的RGB图像信息,运行GRCNN得到预测的抓取框,并传... 针对机器人视觉控制系统结构复杂、开放性不足等问题以及机器人专业理论与实践相结合的教学需求,设计基于深度学习的GRCNN与Simulink模型的六轴机械臂运动控制系统.利用D435相机获取目标的RGB图像信息,运行GRCNN得到预测的抓取框,并传输目标的中心点坐标等信息,由Simulink模型对机器人进行运动控制,完成抓取工作.试验表明,该系统逻辑清晰,模型化设计具有良好的可靠性与开放性,可用于机器人专业教学,具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 六自由度机器人 GRCNN网络 SIMULINK模型 机器人控制抓取
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基于小型运动平台飞行模拟器洗出算法研究
16
作者 周晓光 吕游 +1 位作者 毕雪飞 侯欣娜 《计算机仿真》 2025年第9期31-35,160,共6页
针对某型飞机模拟器研发需要,对基于小型六自由度运动平台飞机模拟器洗出算法进行设计实现。首先根据基于小型六自由度运动平台飞机模拟器结构特点,分析了小型六自由度运动平台飞机模拟器洗出算法设计难点;其次分别针对俯仰、滚转、偏... 针对某型飞机模拟器研发需要,对基于小型六自由度运动平台飞机模拟器洗出算法进行设计实现。首先根据基于小型六自由度运动平台飞机模拟器结构特点,分析了小型六自由度运动平台飞机模拟器洗出算法设计难点;其次分别针对俯仰、滚转、偏航、位移通道设计控制规律,解决了运动平台反效问题;再次基于视觉—前庭功能交互模型,对洗出算法参数进行优化分析;最后,对所提出的洗出算法和参数优化方法进行仿真验证,仿真结果显示,所提方法有效提升了飞机员综合运动感知模拟,进一步提升了飞机模拟器逼真度。 展开更多
关键词 小型六自由度平台 洗出算法 视觉—前庭功能交互模型
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交互式飞行视景仿真系统的设计与实现 被引量：11
17
作者 王琳 孟晓风 +1 位作者 钟波 王冲 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期73-75,80,共4页
基于六自由度运动模型,提出了Vega环境中飞行运动的数学表示及其C++语言描述方法,构建了通用的基于C++/Vega的交互式飞行视景仿真系统的驱动程序流程和模块化功能结构,并基于MFC构架利用Vega的实时仿真驱动开发了交互式的实时飞行视景... 基于六自由度运动模型,提出了Vega环境中飞行运动的数学表示及其C++语言描述方法,构建了通用的基于C++/Vega的交互式飞行视景仿真系统的驱动程序流程和模块化功能结构,并基于MFC构架利用Vega的实时仿真驱动开发了交互式的实时飞行视景仿真系统。该系统可与控制主机、光电跟踪设备一起形成控制闭环,模拟飞机对运动目标的跟踪过程,并将相应的飞行参数以仪表的显示方式输出,辅助用户测试和评估光电跟踪设备的性能。 展开更多
关键词 交互式飞行仿真 实时 视景仿真 六自由度运动模型
原文传递
六自由度主被动一体隔振平台鲁棒控制 被引量：5
18
作者 郝慧荣 白鸿柏 张慧杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期122-127,共6页
针对六自由度主被动一体隔振平台的关键技术开展系统研究,具体内容包括控制系统的实验建模与控制器设计两大部分。根据实验辨识时的输入输出数据,利用最小二乘递推算法辨识出了系统的标称参数;考虑到实验建模的不确定性及隔振控制目的,... 针对六自由度主被动一体隔振平台的关键技术开展系统研究,具体内容包括控制系统的实验建模与控制器设计两大部分。根据实验辨识时的输入输出数据,利用最小二乘递推算法辨识出了系统的标称参数;考虑到实验建模的不确定性及隔振控制目的,应用基于H∞的混合灵敏度设计出鲁棒控制器。最终实验表明主被动一体隔振平台不仅可以有效地隔离地基的干扰,还能对直接作用于平台的外力有较好地抑制作用。 展开更多
关键词 六自由度 实验建模 鲁棒控制
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六自由度喷涂机器人动力学分析及仿真 被引量：15
19
作者 翟敬梅 康博 张铁 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第1期169-171,共3页
动力学分析对机器人的控制以及动态分析有着重要作用,针对六自由度喷涂机器人动力学分析运算量大,影响后续控制实时性的问题,提出一个优化的化简动力学方程的方案,运用拉格朗日方法建立机器人的动力学方程并针对计算结果进行有理由的化... 动力学分析对机器人的控制以及动态分析有着重要作用,针对六自由度喷涂机器人动力学分析运算量大,影响后续控制实时性的问题,提出一个优化的化简动力学方程的方案,运用拉格朗日方法建立机器人的动力学方程并针对计算结果进行有理由的化简。为了验证简化结果的可靠性,应用MATLAB软件对化简前后的模型进行仿真。结果证明,经过化简的动力学方程仿真所得力矩曲线与化简前所得曲线重合度高,这表明化简模型具有极高的可靠性。 展开更多
关键词 动力学 六自由度机器人 简化模型 MATLAB仿真
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高铁隧道片状掉块气动行为及对行车安全影响 被引量：3
20
作者 杨伟超 刘俊杰 +3 位作者 刘义康 王昂 施成华 何旭辉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期171-179,共9页
高铁隧道衬砌病害日益恶化,衬砌掉块问题愈发严重,对列车运行安全危害极大。为探究隧道内行车时衬砌掉块脱落对行车安全性的影响,建立大气-隧道-衬砌掉块-列车三维数值模型,对列车运行条件下衬砌掉块的气动行为进行分析,研究片状衬砌掉... 高铁隧道衬砌病害日益恶化,衬砌掉块问题愈发严重,对列车运行安全危害极大。为探究隧道内行车时衬砌掉块脱落对行车安全性的影响,建立大气-隧道-衬砌掉块-列车三维数值模型,对列车运行条件下衬砌掉块的气动行为进行分析,研究片状衬砌掉块初始下落位置对行车安全性的影响。研究结果表明,不同剥落位置片状掉块沿隧道纵向位移均为负值;拱顶掉块沿隧道纵向位移平均为侧边墙掉块的1.45倍,上侧边墙掉块横向运动位移为拱顶掉块的2~3倍;拱顶掉块随着距隧道中线距离的增大受流场结构影响越显著,初始加速度峰值越大;拱顶剥落的衬砌掉块可能与列车直接相碰,上侧边墙剥落的衬砌掉块可能与车身侧面相碰或者被卷入到轮轨内,下侧边墙剥落的衬砌掉块远离车身运动,对行车安全无影响。研究结果对今后高速铁路隧道衬砌病害防治具有参考意义。 展开更多
关键词 高速铁路隧道 衬砌掉块 6 dof模型 气动行为 行车安全性
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