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轻载Stewart平台的结构设计与仿真
1
作者 罗意 李艳军 《科学技术创新》 2026年第1期9-12,共4页
Stewart平台的结构设计及技术优化策略是提高平台运动特性、安全性及寿命的重要手段。文章利用三维设计软件SOLIDWORKS对该平台进行了三维虚拟样机的设计,利用ANSYS仿真平台对平台的结构强度进行校核,并利用MATLAB的SIMULINK模块对6自... Stewart平台的结构设计及技术优化策略是提高平台运动特性、安全性及寿命的重要手段。文章利用三维设计软件SOLIDWORKS对该平台进行了三维虚拟样机的设计,利用ANSYS仿真平台对平台的结构强度进行校核,并利用MATLAB的SIMULINK模块对6自由度平台进行平台的运动学仿真分析。分析结果表明该虚拟样机达到了预期的设计目标。 展开更多
关键词 stewart平台 结构设计 仿真
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基于粒子滤波的Stewart平台正运动学求解
2
作者 刘小平 曾海 +3 位作者 张立杰 姜雪 陈泽宁 陈夏非 《光学精密工程》 北大核心 2025年第23期3691-3701,共11页
Stewart平台的运动位姿估计对高精度控制至关重要,但其正运动学问题由于位姿变量与驱动杆长之间的强耦合关系、求解方程的高度非线性以及奇异位形的存在而难以求解,并且传统算法也常面临收敛性差与精度不稳定等挑战。为提高Stewart平台... Stewart平台的运动位姿估计对高精度控制至关重要,但其正运动学问题由于位姿变量与驱动杆长之间的强耦合关系、求解方程的高度非线性以及奇异位形的存在而难以求解,并且传统算法也常面临收敛性差与精度不稳定等挑战。为提高Stewart平台正运动学的求解稳定性与精度,提出一种基于粒子滤波(Particle Filter,PF)的Stewart平台正运动学求解方法。该方法通过构建融合位姿与杆长参数的状态空间模型,利用粒子滤波实现对系统状态的概率推断,有效处理奇异区域附近的估计问题。MATLAB仿真结果表明,所提出算法相较于传统方法的平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)降低85.35%~99.43%,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)降低86.98%~99.79%。该算法在复杂工况下保持准确的正运动学求解,适应性与稳定性良好,收敛性能优越,具备较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 并联机构 stewart平台 正运动学 粒子滤波 强耦合系统 非线性系统
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Stewart平台斜棱柱虎克铰工作空间分析
3
作者 刘洋 向世鑫 江涛 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期87-98,共12页
为了解决大范围运动条件下Stewart平台发生虎克铰干涉问题,提出斜棱柱虎克铰干涉模型.首先,考虑斜棱柱的倾角参数,建立描述斜棱柱虎克铰的参数化模型,分析典型干涉状态下虎克铰工作空间的数学描述,建立虎克铰工作空间定量评价指标;其次... 为了解决大范围运动条件下Stewart平台发生虎克铰干涉问题,提出斜棱柱虎克铰干涉模型.首先,考虑斜棱柱的倾角参数,建立描述斜棱柱虎克铰的参数化模型,分析典型干涉状态下虎克铰工作空间的数学描述,建立虎克铰工作空间定量评价指标;其次,对铰座结构参数进行归一化处理,分析斜棱柱虎克铰角度参数、尺寸参数与工作空间之间的关系,建立斜棱柱虎克铰的设计准则;最后,设计包含12个斜棱柱虎克铰的Stewart平台,将虎克铰干涉模型与Stewart平台运动学反解相结合,将动平台位姿映射入虎克铰工作空间,进行大范围运动实验.实验结果表明,极限工况中虎克铰最大转角不超过理论转角极限0.3°,验证了斜棱柱虎克铰干涉模型在Stewart平台避障应用中的有效性. 展开更多
关键词 stewart平台 工作空间分析 虎克铰 逆运动学 铰座干涉
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Stewart-Gough平台的EtherCAT总线控制方法
4
作者 丁毓峰 冉冬东 龚浩岚 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期169-178,共10页
力矩控制算法可用于实现SGP(Stewart-Gough平台)的运动控制。为了降低SGP动力学模型参数的测量成本,通过求解各线性作动器的加速度,建立了关节空间内的动力学模型。为解决关节空间的计算力矩控制算法无法实时调整控制增益的问题,设计了... 力矩控制算法可用于实现SGP(Stewart-Gough平台)的运动控制。为了降低SGP动力学模型参数的测量成本,通过求解各线性作动器的加速度,建立了关节空间内的动力学模型。为解决关节空间的计算力矩控制算法无法实时调整控制增益的问题,设计了模糊计算力矩控制器。通过建立SGP虚拟样机,并结合位姿逆解模型与动力学模型建立综合仿真系统,对模糊计算力矩控制器的性能进行仿真,仿真结果表明模糊计算力矩控制器有良好的轨迹跟踪能力。结合EtherCAT工作原理,设计开发了SGP的EtherCAT主从站控制系统,将SGP应用到动感座椅场景中进行实验验证,实验结果表明EtherCAT主从站控制系统能够满足SGP控制的实时性与同步性要求。 展开更多
关键词 stewart-Gough平台 动力学 模糊计算力矩 虚拟样机 ETHERCAT
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Stewart型六自由度平台正解及工作空间分析 被引量：2
5
作者 樊建中 徐邦联 +3 位作者 张雷洪 张大伟 王碧涛 严启予 《智能计算机与应用》 2025年第2期77-84,共8页
本文深入分析了Stewart型六自由度平台的运动学正解和工作空间,采用遗传算法和牛顿迭代法相结合的方法,有效解决了运动学正解的多解性和复杂性问题,提高了求解精度与效率。同时,通过对电动缸长度限制、铰链转动角度限制及电动缸间干涉... 本文深入分析了Stewart型六自由度平台的运动学正解和工作空间,采用遗传算法和牛顿迭代法相结合的方法,有效解决了运动学正解的多解性和复杂性问题,提高了求解精度与效率。同时,通过对电动缸长度限制、铰链转动角度限制及电动缸间干涉的综合考虑,成功绘制了Stewart平台的工作空间外包络面。本文不仅为Stewart平台的设计和优化提供了理论基础,也对并联机构控制系统的设计与应用有重要指导意义。 展开更多
关键词 stewart平台 运动学正解 工作空间 遗传算法 牛顿迭代法
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低速运动的Stewart平台连杆受力极值分析
6
作者 叶洋 高帅 +3 位作者 管兴胤 郝帅 胡启航 张勇 《机械设计》 北大核心 2025年第5期166-174,共9页
工程应用中Stewart平台通过连杆伸缩进行位姿变换,进而带动负载物实现6自由度运动。不同姿态下Stewart平台连杆的轴力往往具有很大差异,找出位姿变换过程中连杆的最大轴力,对于连杆的强度设计和驱动装置设计具有重要意义。针对光学对准... 工程应用中Stewart平台通过连杆伸缩进行位姿变换,进而带动负载物实现6自由度运动。不同姿态下Stewart平台连杆的轴力往往具有很大差异,找出位姿变换过程中连杆的最大轴力,对于连杆的强度设计和驱动装置设计具有重要意义。针对光学对准等领域中应用的低速运动的Stewart平台,忽略负载惯性加速度的影响,建立了方便求解连杆轴力的简化力学平衡方程,并通过有限元仿真对该方程的有效性进行了验证;在此基础上进一步搜索位姿变换过程中连杆所受最大载荷,提出了一种具有自适应惯性权重的多种群粒子群算法(AIW-MPSO),并将该算法的搜索结果和其他常见优化算法进行了比较。结果表明,通过该算法具有良好的全局寻优能力和较好的求解精度,可以有效求解Stewart平台连杆在位姿变换过程中的最大轴力及所对应的位姿。 展开更多
关键词 stewart平台 位姿变换 连杆轴力 有限元仿真 粒子群算法
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基于Stewart并联机器人的皮肤生物3D打印方法研究
7
作者 魏孝杰 梁文峰 +4 位作者 朱慧轩 郭凯 高飞扬 尹震宇 李松 《工程设计学报》 北大核心 2025年第5期590-600,共11页
生物3D打印为皮肤损伤提供了新型治愈方法,然而真实皮肤结构所具有的三维形态显著异质性导致现有的打印方法难以实现真实皮肤打印。因此,将Stewart并联机器人与生物3D打印技术相结合,设计了双喷头曲面皮肤打印系统。首先,为了获取Stewar... 生物3D打印为皮肤损伤提供了新型治愈方法,然而真实皮肤结构所具有的三维形态显著异质性导致现有的打印方法难以实现真实皮肤打印。因此,将Stewart并联机器人与生物3D打印技术相结合,设计了双喷头曲面皮肤打印系统。首先,为了获取Stewart并联机器人的工作空间,求解系统逆运动学可行域,结合并联机器人支链长度、铰链转角以及支链间干涉等约束条件,得出了并联机器人动平台在不同条件下的可打印角度和有效范围。其次,为了验证打印系统工作空间的准确性,建立了打印系统仿真模型,通过控制6条支链的运动,求解系统的运动学正解,得到了喷头的移动距离。经过逆解运算和正解仿真得出,皮肤打印系统理论上可打印最大角度为26°和最大面积为142 mm×134 mm的皮肤结构。然后,采用具有良好生物相容性的2种颜色的GelMA水凝胶,利用打印系统打印出左右对称的五角星结构、边长为18 mm的水平双层结构和角度为18°的曲面双层结构。最后,为了验证打印系统的功能性和实际应用价值,进行载细胞打印,得到了打印后细胞的成活率和生长状况。该研究有望为真实皮肤的打印提供一种有效的方法。 展开更多
关键词 皮肤打印 打印方法 stewart并联机器人 工作空间分析
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Stewart六维力传感器与多节点无线通信数据采集 被引量：2
8
作者 张永涛 李炜 程养民 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期780-787,共8页
为了能够实时获取自主研制的Stewart六维力传感器多点位的加载力和力矩信息,同时克服传统有线传输布线复杂的缺点并解决其他无线传输方式的功耗问题,采用基于LoRa的无线数据传输方式设计了一套多节点数据采集系统。整套系统MCU选用完全... 为了能够实时获取自主研制的Stewart六维力传感器多点位的加载力和力矩信息,同时克服传统有线传输布线复杂的缺点并解决其他无线传输方式的功耗问题,采用基于LoRa的无线数据传输方式设计了一套多节点数据采集系统。整套系统MCU选用完全集成的混合信号片上系统C8051F350,内部AD采集应变信号并存储,通过基于LoRa调制解调技术的SX1280射频芯片传至上位机。上位机接收数据后对数据进行标定等处理。而这整套系统的核心就在于要在软件层面对系统资源进行调动并保证多节点数据有序传输。最终经过不断实验测试,能够保证力和力矩的测量值与实际值之间的最大量程误差保持在±1%以内,为多节点无线数据传输提供了一定的参考意义。 展开更多
关键词 stewart六维力传感器 数据采集 无线数据传输 分时复用 维间解耦
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基于Stewart隔振平台的振动主动控制方法研究进展
9
作者 杨仙娥 刘学广 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期323-338,共16页
飞机、船舶中精密光学仪器对振动环境要求日趋严格,基于Stewart平台的主动控制方法受到广泛关注。该研究首先调研了国内外Stewart主动隔振平台应用研究的发展历程,总结了有效载荷(kg)、主动带宽(Hz)、最大振幅衰减(dB)等主要性能指标;其... 飞机、船舶中精密光学仪器对振动环境要求日趋严格,基于Stewart平台的主动控制方法受到广泛关注。该研究首先调研了国内外Stewart主动隔振平台应用研究的发展历程,总结了有效载荷(kg)、主动带宽(Hz)、最大振幅衰减(dB)等主要性能指标;其次,从Stewart主动隔振平台的关键技术,包括Stewart平台构型、各向同性优化与动态稳定性、耦合因素及解耦方法、动力学建模方法、智能材料驱动器的非线性及迟滞现象、主动控制算法进行了详细的概述,讨论了关键技术对主要性能指标的改进效果,指出了尚待解决的问题;并概述在复杂、时变振动环境中,多通道耦合自适应算法对Stewart隔振平台振动控制的优势。最后对Stewart主动隔振平台在精密光学仪器中的进一步发展进行了展望。 展开更多
关键词 stewart平台 精密光学仪器 主动隔振 多自由度 多通道耦合自适应算法
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基于注意力机制的Stewart平台运动学正解算法研究 被引量：1
10
作者 韩东良 沈严 高斌 《热能动力工程》 北大核心 2025年第2期167-175,共9页
针对船舶六自由度运动摇摆台正解问题,提出基于注意力机制神经网络的解算方法,利用平台的运动学反解模型构建腿长与位姿的数据集,训练注意力模型以实现高效求解。具体过程包括:首先通过运动学反解的数学模型获取支腿长度与平台位姿的对... 针对船舶六自由度运动摇摆台正解问题,提出基于注意力机制神经网络的解算方法,利用平台的运动学反解模型构建腿长与位姿的数据集,训练注意力模型以实现高效求解。具体过程包括:首先通过运动学反解的数学模型获取支腿长度与平台位姿的对应关系;其次,利用数据集训练基于注意力机制的神经网络模型;最后,进行仿真计算验证算法的有效性。仿真结果表明,相较于同样规模的BP神经网络方法,本文提出的方法在训练迭代次数上减少31%,误差降低48%,求解时间缩短6 ms,求解稳定性增强。 展开更多
关键词 stewart平台 运动学正解 注意力机制 神经网络 船舶六自由度运动摇摆台
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一种新式台体型Stewart并联机构的位置正解研究
11
作者 皮文俊 尤晶晶 +3 位作者 黄宁宁 闻王虎 叶鹏达 李飒 《机床与液压》 北大核心 2025年第17期31-35,共5页
“12-6”台体型Stewart并联机构的耦合度低且可实时反馈控制,但其装配方式特殊,不具有一般性。为此,设计一种改进的“12-6”台体型Stewart并联机构,改变原有的装配方式,将装配方式一般化,即将4个动球铰布置在棱点上,剩余2个动球铰在对... “12-6”台体型Stewart并联机构的耦合度低且可实时反馈控制,但其装配方式特殊,不具有一般性。为此,设计一种改进的“12-6”台体型Stewart并联机构,改变原有的装配方式,将装配方式一般化,即将4个动球铰布置在棱点上,剩余2个动球铰在对应的动平台棱边上任意对称布置,并解析求解正向运动学方程。运用静球铰与动球铰之间、动平台中心与动球铰之间的约束关系,建立运动学方程。通过同构运算,将运动学方程转化为有关动球铰位置矢量的4个方程组。基于方程组系数矩阵的奇异性及动球铰间的约束关系,得到正向运动学方程的唯一全解析解。最后,通过虚拟样机试验验证正解算法的正确性。 展开更多
关键词 台体型stewart并联机构 正向运动学 解析法
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MR成像对Stewart-Treves综合征的诊断价值
12
作者 郝昆 李兴鹏 +4 位作者 李滨 任杰 张丽 王仁贵 沈文彬 《临床放射学杂志》 北大核心 2025年第6期1098-1101,共4页
目的探讨MR成像对Stewart-Treves综合征的诊断价值。方法回顾13例病理确诊为Stewart-Treves综合征患者的临床资料和MRI影像,分析Stewart-Treves综合征的病变特征和MRI影像学表现。结果(1)淋巴水肿MRI表现为肢体围度明显增大,皮肤显著增... 目的探讨MR成像对Stewart-Treves综合征的诊断价值。方法回顾13例病理确诊为Stewart-Treves综合征患者的临床资料和MRI影像,分析Stewart-Treves综合征的病变特征和MRI影像学表现。结果(1)淋巴水肿MRI表现为肢体围度明显增大,皮肤显著增厚,皮下软组织内可见网格征、淋巴湖征、蜂窝征、条带征及新月征,于T_(1)WI呈低信号、T_(2)WI呈高信号、STIR序列呈显著高信号。(2)Stewart-Treves综合征病灶位置为皮外为主肿物、皮下为主肿物。病变形态呈多发结节型,肿块型,融冰征型。病灶内信号于T_(1)WI以等信号为主,T_(2)WI以高信号为主,于STIR序列呈高信号,于DWI序列多呈高信号,增强扫描呈不均匀显著强化。结论MRI可帮助判断Stewart-Treves综合征病灶的具体位置、大小、形态、浸润深度以及与邻近结构关系,为该病的诊断提供重要的影像依据。 展开更多
关键词 淋巴水肿 磁共振成像 stewart-Treves综合征
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基于Stewart平台的机器人自动制孔末端执行器建模
13
作者 闫鸽 魏瑾 《西安交通工程学院学术研究》 2025年第2期9-14,共6页
机器人自动制孔系统的核心组件当属自动制孔末端执行器,它承担着关键使命,即对被制孔曲面的外法向矢量展开测量与计算,完成法向姿态调整后实现自动化制孔作业。相较于大型定制化自动制孔设备,机器人自动制孔系统凭借柔性化程度高、模块... 机器人自动制孔系统的核心组件当属自动制孔末端执行器,它承担着关键使命,即对被制孔曲面的外法向矢量展开测量与计算,完成法向姿态调整后实现自动化制孔作业。相较于大型定制化自动制孔设备,机器人自动制孔系统凭借柔性化程度高、模块化特性强、成本控制优的显著优势脱颖而出。基于此,自动制孔末端执行器在航空制造与装配领域展现出巨大的应用潜力与广阔前景。本研究项目受国家自然科学基金资助,鉴于飞机装配过程中对精确制孔的大量需求,专门设计了一款基于Stewart平台的并联型自动制孔末端执行器。与传统串联型末端执行器相比,这款并联设计的执行器具备更高的结构刚度与动态精度。在完成结构设计后,研究团队深入探索,提出了一种高效的曲面法向矢量快速测量计算方法,并针对法向测量单元开展了系统的运动学分析。论文围绕基于Stewart平台的并联型自动制孔末端执行器展开重点研究,涵盖制孔单元、法向测量单元、法向调整单元以及进给单元等核心组成部分。同时,在结构设计的框架下,提出曲面外法向矢量计算方案,并对法向调整单元进行运动学解析。经仿真验证,该方法在测量和计算曲面外法向矢量的精度表现上,显著优于传统的三点平面法。 展开更多
关键词 stewart平台 自动制孔 末端执行器
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对称结构Stewart机构位置正解的改进粒子群算法 被引量：26
14
作者 车林仙 何兵 +2 位作者 易建 陈长忆 罗佑新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期158-163,共6页
根据杆长约束条件,建立了求6-DOF对称结构Stewart并联机器人机构位置正解的无约束优化模型。针对标准粒子群算法容易陷入局部极值、进化后期收敛速度慢等缺点,提出了一种基于差异度评价指标的改进粒子群算法——自适应变异粒子群算法。... 根据杆长约束条件,建立了求6-DOF对称结构Stewart并联机器人机构位置正解的无约束优化模型。针对标准粒子群算法容易陷入局部极值、进化后期收敛速度慢等缺点,提出了一种基于差异度评价指标的改进粒子群算法——自适应变异粒子群算法。为克服随机算法不易求出并联机构全部位置正解的缺点,采用分层搜索自适应变异粒子群算法求并联机构位置正解中的优化问题。数值实例表明,对于对称结构Stewart并联机器人机构位置正解问题,改进粒子群算法能求出全部装配构型,且收敛速度较快、精度较高。 展开更多
关键词 stewart并联机构 位置正解 粒子群算法 自适应变异 分层搜索
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基于正交补的6-3 Stewart并联机构运动学正解 被引量：14
15
作者 程世利 吴洪涛 +2 位作者 王超群 姚裕 朱剑英 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期505-509,共5页
提出了一种研究6-3 Stewart并联机构运动学正解问题的新方法。通过分析动平台位姿变量之间的耦合关系,增加了一些有用的信息,得到了用于解决这一问题的11个相容方程。使用正交补方法进行消元,最终可以将6-3 Stewart并联机构运动学正解... 提出了一种研究6-3 Stewart并联机构运动学正解问题的新方法。通过分析动平台位姿变量之间的耦合关系,增加了一些有用的信息,得到了用于解决这一问题的11个相容方程。使用正交补方法进行消元,最终可以将6-3 Stewart并联机构运动学正解问题表达成一个一元八次方程。最后通过一个实例验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 stewart平台 并联机构 运动正解 正交补 解析法
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考虑驱动分支惯量影响的Stewart平台动力学研究 被引量：12
16
作者 杨灏泉 吴盛林 +2 位作者 曹健 董宏林 赵克定 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1009-1012,共4页
基于达朗伯原理和等效力法 ,建立了处于实际工作状态时的Stewart平台的动力学模型 ,重点分析了 Stewart平台中各驱动分支的运动学、动力学特性。并对 Stewart平台在其动力学分析和设计中 ,能否忽略各分支的惯性影响进行了分析。仿真结... 基于达朗伯原理和等效力法 ,建立了处于实际工作状态时的Stewart平台的动力学模型 ,重点分析了 Stewart平台中各驱动分支的运动学、动力学特性。并对 Stewart平台在其动力学分析和设计中 ,能否忽略各分支的惯性影响进行了分析。仿真结果表明该方法易于求解 ,适用于需考虑各分支惯量影响的 Stewart运动平台。 展开更多
关键词 stewart平台 动力学 达朗伯原理 仿真 驱动分支惯量
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Stewart结构六维力传感器各向同性的解析分析与优化设计 被引量：16
17
作者 姚建涛 侯雨雷 +1 位作者 毛海峡 赵永生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期22-28,共7页
各向同性是反映六维力传感器结构性能优劣的重要指标,各向同性性能分析是Stewart结构六维力传感器结构设计中的关键性问题。为了获得最优的各向同性性能,应用螺旋理论建立Stewart结构六维力传感器的静态数学模型,系统研究传感器的各向... 各向同性是反映六维力传感器结构性能优劣的重要指标,各向同性性能分析是Stewart结构六维力传感器结构设计中的关键性问题。为了获得最优的各向同性性能,应用螺旋理论建立Stewart结构六维力传感器的静态数学模型,系统研究传感器的各向同性性能指标。利用数学解析的方法,对传感器的正向和逆向各向同性进行分析,推导出同时满足正向力和力矩各向同性时结构参数之间的关系表达式,证明了该类传感器不能同时满足逆向力和力矩各向同性,并得到了各向同性度性能指标之间存在的制约关系。权衡各向同性的四个性能指标,通过求解综合性能目标函数的极值,得到了综合性能指标的最优值,并推导出综合性能指标最优时结构参数之间所满足的关系表达式。研究内容为Stewart结构六维力传感器的结构性能优劣评价及结构优化设计奠定了基础。 展开更多
关键词 stewart 六维力传感器 各向同性 性能指标 解析方法 优化设计
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TMT三镜系统中Stewart平台的优化设计 被引量：9
18
作者 赵宏超 张景旭 +2 位作者 于晓波 陈宝刚 杨飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3336-3341,共6页
为了使TMT三镜系统具有跟踪瞄准功能,同时可以校正由于重力引起的结构变形,设计一个大型的Stewart平台来完成三镜的Tilt调整。根据初始参数对并联机构进行了位置反解的计算,并分别对支腿轴向力和刚度进行了建模,最后使用了Matlab进行优... 为了使TMT三镜系统具有跟踪瞄准功能,同时可以校正由于重力引起的结构变形,设计一个大型的Stewart平台来完成三镜的Tilt调整。根据初始参数对并联机构进行了位置反解的计算,并分别对支腿轴向力和刚度进行了建模,最后使用了Matlab进行优化计算,得出一组最优解。根据所求出的最优解使用ANSYS建立了三镜系统的参数化模型,并与Matlab联合仿真,对三镜系统的各个工况进行了有限元模拟。仿真得到三镜各个工作位置时的支腿的伸长量、重力下的变形、第一阶模态值以及六根支腿内力。模拟结果显示,最终设计的Stewart平台支腿的最大变形量为0.813 mm,与优化前的模型相比下降了20%;第一阶模态最小值为16.7 Hz,与优化前的模型相比上升了18%;六根支腿的轴向力最大值为27 219 N,相比优化前下降了15.9%。 展开更多
关键词 stewart并联机构 有限元法 TMT 刚度 优化
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基于D-H矩阵的Stewart型并联机床位姿误差计算模型 被引量：25
19
作者 单鹏 谢里阳 +1 位作者 田万禄 温锦海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第17期186-191,共6页
针对6自由度Stewart型并联机床,以D-H变换矩阵为建模工具,建立起包含铰座位姿参数、杆件D-H参数的机床动平台位姿方程。采用矩阵微分方法推导出一个机床位姿误差线性化计算模型。该模型不仅使铰座位姿参数误差、杆件D-H参数误差等几何... 针对6自由度Stewart型并联机床,以D-H变换矩阵为建模工具,建立起包含铰座位姿参数、杆件D-H参数的机床动平台位姿方程。采用矩阵微分方法推导出一个机床位姿误差线性化计算模型。该模型不仅使铰座位姿参数误差、杆件D-H参数误差等几何误差全部进入机床位姿误差计算方程,而且将机床位姿误差与几何误差之间的非线性隐式函数关系简化为线性显式函数关系。基于支链杆长方程建立起一个能描述机床位姿误差与几何误差之间实际映射关系的非线性计算模型,以其作为参考模型对线性化计算模型的有效性进行检验。仿真表明:在小误差条件下,线性化模型可以很好地逼近非线性模型,由于具有形式简洁、分析与计算方便等特点,基于D-H变换矩阵的位姿误差线性化计算模型可用于Stewart型并联机床的精度分析、精度综合及运动学标定。仿真结果还表明:当对机床位姿精度要求较高时,需要考虑杆件的全部D-H参数误差对机床位姿的影响。 展开更多
关键词 stewart型并联机床 机床位姿误差 D-H变换矩阵 几何误差
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Stewart平台动力学建模及鲁棒主动隔振控制 被引量：15
20
作者 刘磊 王萍萍 +1 位作者 孔宪仁 王本利 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1231-1238,共8页
未来复杂航天器低频模态密集,其敏感载荷要求很高的指向精度和稳定度,只对航天器本体姿态控制很难满足要求。本文采用Stewart超静平台对敏感载荷进行6自由度主动隔振,建立了非线性动力学模型,并根据线性模型设计了多变量鲁棒控制器,采... 未来复杂航天器低频模态密集,其敏感载荷要求很高的指向精度和稳定度,只对航天器本体姿态控制很难满足要求。本文采用Stewart超静平台对敏感载荷进行6自由度主动隔振,建立了非线性动力学模型,并根据线性模型设计了多变量鲁棒控制器,采用DK迭代算法求解。频域分析可得Stewart平台对3～800Hz的扰动主动隔振大于25dB,仿真证明Stewart平台对10Hz谐波扰动隔振性能优于40dB,对白噪声随机扰动隔振性能优于30dB,有效抑制了微小扰动,起到了6自由度超静隔振平台作用。 展开更多
关键词 stewart平台 主动隔振 鲁棒控制 加权函数
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