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面向角铣头抑振的两自由度动力吸振器设计与试验
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作者 马文硕 张瑾丰 +3 位作者 张志超 杨毅青 邢普 危震坤 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期68-74,81,共8页
作为一种能够有效提升机床加工范围和适应性的特殊刀柄,角铣头被广泛应用于飞机复杂结构件的加工。然而,其大长径比造成的弱刚度极易在实际加工过程中引发切削颤振,严重影响加工效率和精度。为此,设计了一种外装于角铣头的两自由度动力... 作为一种能够有效提升机床加工范围和适应性的特殊刀柄,角铣头被广泛应用于飞机复杂结构件的加工。然而,其大长径比造成的弱刚度极易在实际加工过程中引发切削颤振,严重影响加工效率和精度。为此,设计了一种外装于角铣头的两自由度动力吸振器,旨在以最小化结构改动实现角铣头两正交方向的振动与切削颤振的高效抑制。基于实测角铣头动力学特性,建立了角铣头–吸振器动力学模型。在此基础上,通过开展数值优化对吸振器的最优动力学参数进行求解。针对角铣头振型特征,采用图谱法对动力吸振器进行构型设计,并对样机开展有限元仿真。最后分别开展模态试验与切削试验,对动力吸振器的有效性进行验证。试验结果表明,加装动力吸振器后,角铣头末端频响函数峰值降低了73.5%,稳定切深增加了300%(主轴转速为1000 r/min时,由加装前的0.4 mm增至加装后的1.6mm)。 展开更多
关键词 角铣头 动力吸振器 两自由度 构型设计 模态试验
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细长轴切削颤振的稳定性分析和实验研究 被引量:8
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作者 丛春晓 刘恒 +1 位作者 吕凯波 景敏卿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期73-76,共4页
为了对细长轴的加工颤振进行稳定性研究,在对细长轴切削颤振机理的研究基础上,建立了刀具和细长轴耦合振动的两自由度系统的再生型颤振分析模型。利用解析法对时滞的动力学方程进行稳定性分析,得出了关于切削宽度和转速的稳定性切削极... 为了对细长轴的加工颤振进行稳定性研究,在对细长轴切削颤振机理的研究基础上,建立了刀具和细长轴耦合振动的两自由度系统的再生型颤振分析模型。利用解析法对时滞的动力学方程进行稳定性分析,得出了关于切削宽度和转速的稳定性切削极限图。从结果中可以得出两自由度系统的极限切削宽度比单自由度系统减小了28.6%。该成果可以为柔性零件的高效稳定加工提供理论切削参数。在车铣复合中心上进行了细长轴的切削颤振实验,通过与稳定性极限图的对比,发现实验结果与理论研究相吻合,并且总结出颤振发生前后刀具和细长轴的振动特性变化规律。这种振动特征的变化过程是对加工颤振进行监测和预警的重要识别指标。 展开更多
关键词 细长轴 颤振稳定性 两自由度模型 切削实验
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两自由度多环混合驱动机构的可动性分析 被引量:4
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作者 李永刚 孟彩芳 +1 位作者 张策 李辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第9期17-19,共3页
以一种两自由度多环混合驱动机构的可动性分析为例 ,给出了一种同样适于其它多自由度多环混合驱动机构可动性分析的方法 ,即首先由机构的速度输入与输出矩阵 ,推出机构产生奇异位形的条件 ,再结合该机构的可动性要求和单环多杆机构的可... 以一种两自由度多环混合驱动机构的可动性分析为例 ,给出了一种同样适于其它多自由度多环混合驱动机构可动性分析的方法 ,即首先由机构的速度输入与输出矩阵 ,推出机构产生奇异位形的条件 ,再结合该机构的可动性要求和单环多杆机构的可动性的充要条件 ,对整个机构每个环路的可动性进行分析 ,最后综合分析得出混合驱动机构的可动性条件。 展开更多
关键词 两自由度 混合驱动机构 奇异位形 可动性 曲柄压力机
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平面两自由度七杆机构位置分析的符号解 被引量:5
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作者 徐礼钜 宋绍富 林光春 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期51-53,共3页
应用数学机械化方法和计算机符号处理技术,对平面两自由度七杆机构位置分析问题进行了符号求解,该法通过对变量的排序、多项式分组、约化、构成基列、求余等运算,将一组非线性多项式方程化简为一个同价的三角化方程组,导出了单变量... 应用数学机械化方法和计算机符号处理技术,对平面两自由度七杆机构位置分析问题进行了符号求解,该法通过对变量的排序、多项式分组、约化、构成基列、求余等运算,将一组非线性多项式方程化简为一个同价的三角化方程组,导出了单变量的8次代数方程,得到了封闭形式的解析解,并给出一个数字实例来说明这种方法。 展开更多
关键词 位置分析 平面 两自由度 七杆机构 符号处理
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基于Matlab的二自由度车辆的动力学仿真 被引量:18
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作者 李俊 张维强 袁俊 《科学技术与工程》 2010年第4期1073-1076,共4页
基于Matlab对二自由度车辆进行动力学仿真。由滤波白噪声产生的路面激励作为系统的输入,通过建立系统的状态方程得出了三个系统输出:车身加速度、悬架动行程和车轮动载荷,并得出了在不同车速和路面情况下的仿真结果。
关键词 二自由度 仿真 MATLAB
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平面二自由度全铰链五杆轨迹机构综合方法的研究 被引量:7
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作者 于红英 唐德威 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第7期852-855,共4页
对平面二自由度五杆机构的位姿形式及位置逆解进行分析之后,提出了用二自由度辅助机构进行全铰链五杆轨迹机构综合的方法。该方法先将平面二自由度全链五杆机构看成由两个开链二杆机构组成的机构。然后按照给定要实现的轨迹,用二自由度... 对平面二自由度五杆机构的位姿形式及位置逆解进行分析之后,提出了用二自由度辅助机构进行全铰链五杆轨迹机构综合的方法。该方法先将平面二自由度全链五杆机构看成由两个开链二杆机构组成的机构。然后按照给定要实现的轨迹,用二自由度辅助机构分别综合出两个开链二杆机构。最后再将综合出的两个开链二杆机构组合成全链五杆机构。按照此种方法综合出的全铰链五杆机构可精确地实现给定的轨迹,配以合适的驱动方式可进行异形边界及系列边界的加工,本文的研究为特殊类型边界的加工提供了手段。 展开更多
关键词 二自由度辅助机构 开链二杆机构 五杆机构 轨迹综合
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基于并联球面机构的太阳跟踪装置研究 被引量:23
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作者 张顺心 宋开峰 范顺成 《河北工业大学学报》 CAS 2003年第6期44-48,共5页
在分析国内外太阳跟踪装置的研究现状和发展趋势的基础上,提出一种新型双轴太阳跟踪装置,该装置基于球面3自由度并联机构,其具有刚度高,结构紧凑,跟踪范围大,易于实时控制等特点,为太阳能的利用提供了有力的技术支持.
关键词 太阳跟踪装置 并联球面机构 球面3自由度并联机构 太阳能利用
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一种两自由度全机模型阵风试验支撑装置研制 被引量:1
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作者 唐建平 吴福章 +3 位作者 蒲利东 曾宪昂 张海酉 张磊 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期94-99,共6页
全机模型风洞阵风试验不仅要求模拟飞机弹性模态,还要求模拟飞机刚体运动模态。国内现有的气弹试验钢索悬挂支撑方式和侧壁支撑方式不能满足全机模型阵风试验支撑需求。为此,在中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所8 m×6 ... 全机模型风洞阵风试验不仅要求模拟飞机弹性模态,还要求模拟飞机刚体运动模态。国内现有的气弹试验钢索悬挂支撑方式和侧壁支撑方式不能满足全机模型阵风试验支撑需求。为此,在中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所8 m×6 m风洞中研制了一套两自由度支撑装置。该装置可提供模型沉浮和俯仰方向较大的运动自由度,以模拟飞机刚体运动模态。装置主体采用“双滑轨+钢梁”结构形式,支撑结构左右对称;沉浮运动范围达到2.8 m,沉浮运动摩擦系数达到0.006;俯仰运动范围达到±10°;安装50 kg模型后,支撑频率不低于12 Hz;对风洞试验段的结构改动可以忽略。通过结构和材料优化措施,使得滑动小车质量控制在6 kg以内。利用该装置成功完成了一期全机模型两自由度阵风载荷减缓试验,验证了该装置的实用效果。 展开更多
关键词 刚体运动模态 全机模型 阵风试验 两自由度 支撑装置
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Accuracy of the half-power bandwidth method with a third-order correction for estimating damping in multi-DOF systems 被引量:5
9
作者 Wang Jinting Lü Dandan +1 位作者 Jin Feng Zhang Chuhan 《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》 SCIE EI CSCD 2013年第1期33-38,共6页
A third-order correction was recently suggested to improve the accuracy of the half-power bandwidth method in estimating the damping of single DOF systems.This paper analyzes the accuracy of the half-power bandwidth m... A third-order correction was recently suggested to improve the accuracy of the half-power bandwidth method in estimating the damping of single DOF systems.This paper analyzes the accuracy of the half-power bandwidth method with the third-order correction in damping estimation for multi-DOF linear systems.Damping ratios in a two-DOF linear system are estimated using its displacement and acceleration frequency response curves,respectively.A wide range of important parameters that characterize the shape of these response curves are taken into account.Results show that the third-order correction may greatly improve the accuracy of the half-power bandwidth method in estimating damping in a two-DOF system.In spite of this,the half-power bandwidth method may significantly overestimate the damping ratios of two-DOF systems in some cases. 展开更多
关键词 half-power bandwidth method third-order correction damping ratio estimation error two-dof system
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微型双自由度全柔性五杆机构设计与分析 被引量:1
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作者 邱丽芳 刘庆玲 +1 位作者 翁海珊 吴国昌 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期195-199,共5页
分别采用伪刚体模型和拟柔性模型对双自由度全柔性五杆机构进行了分析,建立了不完全分布柔度全柔性五杆机构的伪刚体模型和拟柔性模型,推导出外载荷与位移关系的一般公式。设计了一微型对称全柔性五杆机构,利用刚性五杆机构几何关系和... 分别采用伪刚体模型和拟柔性模型对双自由度全柔性五杆机构进行了分析,建立了不完全分布柔度全柔性五杆机构的伪刚体模型和拟柔性模型,推导出外载荷与位移关系的一般公式。设计了一微型对称全柔性五杆机构,利用刚性五杆机构几何关系和迭代程序,给出了该机构拟柔性模型的理论计算结果,同时用ANSYS对该实例进行了分析。通过实例的理论计算和有限元分析结果的比较,验证了理论推导的正确性,同时也验证了拟柔性模型分析方法的有效性。 展开更多
关键词 全柔性机构 伪刚体模型 拟柔性模型 不完全分布柔度 双自由度
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一种新型双定子三自由度超声波电机特性研究 被引量:8
11
作者 徐志科 金龙 +1 位作者 胡敏强 顾菊平 《微电机》 北大核心 2009年第4期27-29,共3页
提出了一种新的方法对圆柱定子三自由度超声波电机施加预压力,用两个定子夹持一个转子来驱动电机。这种方法通过两个定子夹持一个转子,并施加一定的预压力,然后在两个转子上同时施加激励电压,由两个定子同时驱动转子,不仅能够施加较大... 提出了一种新的方法对圆柱定子三自由度超声波电机施加预压力,用两个定子夹持一个转子来驱动电机。这种方法通过两个定子夹持一个转子,并施加一定的预压力,然后在两个转子上同时施加激励电压,由两个定子同时驱动转子,不仅能够施加较大的预压力,而且还能够减少预压力引起的摩擦力损耗,提高了电机的输出力矩。给出了电机结构及其优化方法,最后对电机输出特性进行了测量,验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 超声波电机 双定子 三自由度 输出特性 测量
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二自由度差动调速周转轮系系统的建模与动态特性研究 被引量:1
12
作者 苏睿 李刚俊 黄杨森 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期81-83,88,共4页
基于齿轮啮合力方程和轴系扭转运动方程,建立了二自由度差动调速周转轮系系统(DSRT,Differential Speed Regulation Transmission)的时变非线性纯扭转动力学(TNPD,Time-varying Nonlinear Pure Torsional Dynamic)模型,涵盖了综合啮合... 基于齿轮啮合力方程和轴系扭转运动方程,建立了二自由度差动调速周转轮系系统(DSRT,Differential Speed Regulation Transmission)的时变非线性纯扭转动力学(TNPD,Time-varying Nonlinear Pure Torsional Dynamic)模型,涵盖了综合啮合误差、齿侧间隙、阻尼以及时变啮合刚度等参量。仿真以输出轴转速恒定为调速目标,在主输入扭矩突变的情况下,得到了各齿轮副的动态啮合力、啮合线上相对位移以及差动调速系统的各轴转速,仿真结果表明行星轮与齿圈的啮合力和相对位移呈现出高频大幅度振动的现象。 展开更多
关键词 二自由度 差动调速 建模 动力学
原文传递
新型谐波无级变速器的设计研究 被引量:1
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作者 王瑞 张明成 王立新 《煤矿机械》 北大核心 2009年第9期49-52,共4页
提出以二自由度零族空间机构作为谐波发生器的谐波摩擦无级变速器,分析了波发生器的自由度及特性。对主传动系统进行力学分析,给出杆架最大径向力及弹簧轴向力的计算公式;对调速系统进行力学分析,给出计算驱动调速轮的最大力矩公式。提... 提出以二自由度零族空间机构作为谐波发生器的谐波摩擦无级变速器,分析了波发生器的自由度及特性。对主传动系统进行力学分析,给出杆架最大径向力及弹簧轴向力的计算公式;对调速系统进行力学分析,给出计算驱动调速轮的最大力矩公式。提出"调速精度"和"步长精度"的概念,给出调速精度设计及刚轮锥孔结构设计的步骤。 展开更多
关键词 谐波摩擦无级变速传动 二自由度零族空间机构 调速精度
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球面2-DOF冗余驱动并联机器人静力学全解 被引量:6
14
作者 李永泉 张立杰 +1 位作者 郭菲 郭志民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第19期22-29,共8页
以球面2-DOF冗余驱动并联机器人为研究对象,在考虑构件弹性的情况下,采用传统的拆杆法建立机构的静力学平衡方程,利用积分法求出各杆件变形,再运用小变形叠加原理建立机构的变形补充协调方程,共得到42个方程,但该机构为冗余机构,共有43... 以球面2-DOF冗余驱动并联机器人为研究对象,在考虑构件弹性的情况下,采用传统的拆杆法建立机构的静力学平衡方程,利用积分法求出各杆件变形,再运用小变形叠加原理建立机构的变形补充协调方程,共得到42个方程,但该机构为冗余机构,共有43个未知数,为此采用输入力优化方法,得到该机构静力学全解。通过数值算例,绘制输出轴在外载荷作用下沿给定轨迹的受力图。研究为该机构在工程中的结构设计与应用提供了静力学理论基础。 展开更多
关键词 2自由度 球面机构 静力学 变形协调方程 力优化
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具有操纵面间隙非线性二维翼段的气动弹性分析 被引量:46
15
作者 赵永辉 胡海岩 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期521-525,共5页
基于Theodorsen理论和Wagner函数,提出了不可压缩流作用下三自由度二维翼段任意运动非定常气动力表达式。对操纵面自由度具有的间隙非线性,建立了二维翼段气动弹性系统无量纲分段线性运动方程。数值仿真预示了系统极限环振动的相轨迹、... 基于Theodorsen理论和Wagner函数,提出了不可压缩流作用下三自由度二维翼段任意运动非定常气动力表达式。对操纵面自由度具有的间隙非线性,建立了二维翼段气动弹性系统无量纲分段线性运动方程。数值仿真预示了系统极限环振动的相轨迹、无量纲振动幅值和频率,表明操纵面铰链处存在的间隙非线性将导致整个系统的极限环振动;随着来流速度的增加,系统极限环振动的幅值和频率都存在跳跃现象。 展开更多
关键词 气动弹性 三自由度二维翼段 非稳态气动力 间隙非线性 极限环振动
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一种小型陆空两栖机器人的选型分析与结构设计 被引量:2
16
作者 罗庆生 陈胤霏 +1 位作者 刘星栋 朱琛 《计算机测量与控制》 2019年第4期213-217,共5页
为了适应灾害救援、资源勘探、野外侦查等复杂作业、复杂场景、复杂地形产生的特殊需求,文章研究了一种小型陆空两栖机器人的总体构型及其结构设计;首先根据该机器人要能实现陆地低角度侦查和空中高角度侦查的使用需求,确定该机器人要... 为了适应灾害救援、资源勘探、野外侦查等复杂作业、复杂场景、复杂地形产生的特殊需求,文章研究了一种小型陆空两栖机器人的总体构型及其结构设计;首先根据该机器人要能实现陆地低角度侦查和空中高角度侦查的使用需求,确定该机器人要兼具地面运动能力和空中运动能力,其功能是地面机器人和飞行机器人的有机结合,据此分别探讨了一体式和组合式两种设计方案,进行了机构的构型分析;在一体式构型方案中,对两自由度结构腿和三自由度结构腿分别进行了阐述与分析;最后综合对比了一体式构型方案和组合式构型方案,通过对优缺点的综合对比,得出组合式构型方案在功能性、实用性和稳定性等方面具有明显优势,为该机器人物理样机的研制提供了可靠、可信的依据。 展开更多
关键词 小型陆空两栖机器人 一体式构型 组合式构型 二自由度腿机构 三自由度腿机构 结构设计
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带有控制受限的卫星编队飞行六自由度自适应协同控制 被引量:10
17
作者 吕跃勇 胡庆雷 +1 位作者 马广富 周稼康 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期321-328,共8页
针对存在参数不确定性以及干扰的卫星编队飞行六自由度协同控制问题,提出了一种满足控制输入有界的自适应L2增益干扰抑制控制方法.该方法首先在不考虑干扰的条件下,针对卫星编队六自由度协同运动模型存在参数不确定性提出了一种自适应... 针对存在参数不确定性以及干扰的卫星编队飞行六自由度协同控制问题,提出了一种满足控制输入有界的自适应L2增益干扰抑制控制方法.该方法首先在不考虑干扰的条件下,针对卫星编队六自由度协同运动模型存在参数不确定性提出了一种自适应协同控制器;接着,考虑到系统存在干扰,进一步设计了具有L2增益干扰抑制能力且满足输入有界条件的自适应协同控制器.在MATLAB/Simulink平台上进行了仿真验证,结果表明,本文所提出的方法不仅能够对系统不确定性进行有效的自适应估计,还对干扰具备L2增益干扰抑制能力,同时具有良好的过渡品质. 展开更多
关键词 六自由度协同控制 自适应控制 L2增益干扰抑制 输入有界
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基于Groebner基法的平面七杆机构位置分析
18
作者 王进戈 范丽华 +1 位作者 管家春 徐礼钜 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期40-43,共4页
基于Groebner基法和计算机符号处理技术,对各种结构形式的平面两自由度七杆机构位置分析问题进行了符号求解,该法通过对变量的排序,建立多项式对的集合,求S -多项式,约简等运算,将一组多项式方程化简为一个同价的三角化方程组,得到了封... 基于Groebner基法和计算机符号处理技术,对各种结构形式的平面两自由度七杆机构位置分析问题进行了符号求解,该法通过对变量的排序,建立多项式对的集合,求S -多项式,约简等运算,将一组多项式方程化简为一个同价的三角化方程组,得到了封闭形式的解。给出了机构的装配构形。研制的软件可以适用于各种结构形式的平面两自由度七杆机构位置分析进行符号求解,研究了几何参数和输入参数对机构输出位置的影响,给出几个数字实例。 展开更多
关键词 平面两自由度七杆机构 位置分析 GROEBNER基 计算机符号处理技术
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基于小波的二维转动装置优化设计与摩擦试验研究
19
作者 陈志刚 王武义 张广玉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期187-192,共6页
针对地面对接仿真试验台对二维转动装置的要求,对多种方案分析后,设计了一种抗弯件式结构形式的二维转动装置,它能满足质量轻、刚度强度大和摩擦力矩小的要求。利用基于小波的约束随机方向法对该装置进行了优化设计,这种优化方法不仅提... 针对地面对接仿真试验台对二维转动装置的要求,对多种方案分析后,设计了一种抗弯件式结构形式的二维转动装置,它能满足质量轻、刚度强度大和摩擦力矩小的要求。利用基于小波的约束随机方向法对该装置进行了优化设计,这种优化方法不仅提高了优化速度,而且克服了传统约束随机方向法不易求得全局最优解的缺点,优化后其质量降低了30%。随后对该装置的摩擦力矩进行了测试,主动仿真试验台二维转动装置最大摩擦力矩5.6N·m,被动仿真试验台二维转动装置最大摩擦力矩1.325N·m。说明抗弯件式二维转动装置是一种比较合理的结构,为仿真试验台真实的模拟对接过程奠定了基础。 展开更多
关键词 对接仿真试验台 二维转动装置 小波 约束随机方向法 摩擦力矩
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两轮自平衡机器人转向稳定性优化研究 被引量:5
20
作者 戴福全 李济泽 +1 位作者 朱悦涵 阮玉镇 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第4期256-258,262,共4页
由于两轮自平衡机器人具有占地小、可零半径转弯等特点,该类机器人被广泛用于个人交通工具和机器人移动平台。当两轮自平衡机器人快速转向时,由于重心较高,机器人受离心力影响容易侧向倾覆。针对两轮自平衡机器人转向稳定性进行了分析,... 由于两轮自平衡机器人具有占地小、可零半径转弯等特点,该类机器人被广泛用于个人交通工具和机器人移动平台。当两轮自平衡机器人快速转向时,由于重心较高,机器人受离心力影响容易侧向倾覆。针对两轮自平衡机器人转向稳定性进行了分析,在此基础上为传统两轮自平衡机器人增加了摇摆自由度。利用摇摆自由度,机器人可以在转向时主动配置重心位置,进而提高了机器人转向稳定性和安全性。在建立机器人动力学模型基础上,设计了摆动自由度控制器,并通过实验验证了可行性而有效性。 展开更多
关键词 两轮自平衡机器人 转向稳定性 摇摆自由度 动力学控制
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