并联机构智能优化设计方法研究

本文分析介绍了近年来兴起的智能优化算法——遗传算法用于并联机构优化设计的基本思想和应用方法，以雅可比矩阵的条件数为优化设计目标，建立了Stewart并联机构结构参数优化设计的数学模型，分别采用两种编码方式优化设计了平台的结构参数，并用MATLAB软件编程，得到了较为合理的结果。     

一种新型球面并联机构的奇异位型分析

本文研究了一种新型球面变胞机构。首先,运用矢量代数法,建立机构的运动学模型,对机构运动学方程求导,可得到速度映射模型和机构雅可比矩阵。其次,根据雅可比矩阵的秩为零这一条件,分析机构发生奇异的条件及类型。最后,对机构进行奇异分析,得到机构产生奇异位形的条件和类型,为机构尺寸设计提供理论基础。     

食品检测咀嚼机器人灵活性分析与运动仿真

为了解决目前食品检测中检测不准确,反馈速度慢,评价不客观等问题,设计了基于Stewart平台的咀嚼仿生机 器人;介绍了咀嚼仿生机器人的工作原理;推导了机构的雅克比矩阵;分析了机构在中位时的局部灵活性;建立了仿真咀 嚼平台的虚拟样机模型;模拟了下颌简单的张合运动。仿真结果表明驱动杆的各种物理量变化曲线与人类真实咀嚼运 动比较吻合,机构的设计合理可靠。该机构能准确、快速、客观地实现食品的检测。     

一种线性平面并联机器人机械系统的设计

设计出一种新的平面并联机器人 ,末端执行件在X ,Y方向的移动和绕Z轴的转动分别与三个主动件的运动输入之间一一对应 ,并呈线性关系。这些特点可使控制系统的设计问题简化 ,并可改善主动输入元器件的动力学性能     

并联机器人的奇异形位分析

讨论了并联机器人奇异形位的特点和分析方法,利用plucker坐标矩阵法对DELTA机器人的奇异形位进行了分析,提出了对并联机构进行受力分析来确定奇异形位的简便方法。     

新型外科手术机器人(AOBO)的机构设计及运动学分析

为了提高外科手术机器人的工作空间和手术效率,缩小机器人的操作空间和结构尺寸,以适应针对不同病人的 工作特点和手术环境。研制了一种新型的7自由度外科手术机器人( AOBO),设计了每个关节的动力机构以及专用的 手术器械。肩关节机构处通过1个谐波减速器使得整体运动更加平稳,负载能力更大;大臂和小臂采用高强度低质量的 碳纤维材质制造减少了由于臂长给电机增加的负载,同时建立了其运动学方程,仿真了机器人的工作空间。实物测试实 验表明,该外科手术机器人具有合适的工作空间和很好的动作灵活性,能够满足外科手术对于机器人的准确定位和精确 操作的要求。     

3-RRR平面并联机器人的灵活工作空间

通过对3-RRR平面并联机器人分支运动链子工作空间的分析，提出了由定姿态工作空间求解各种灵活度要求下工作空间的方法，对机器人的工作空间和灵活性问题进行了系统研究，并探讨了机器人几何参数和子工作空间内空洞时机器人灵活性的影响。     

基于LM算法的机器人运动学标定

机器人参数估计与误差补偿的标定方法是提高机器人末端位置定位精度的重要手段。课题组建立UR3机器人DH参数运动学模型,基于机器人末端工作空间的出现频率概率分布确定机器人测量空间域;以激光跟踪仪测量空间域内的机器人末端位置,构造出机器人末端位置误差与几何参数集间最小二乘方程目标函数,利用自适应步长的LM(Levenberg Marquardt)算法对其进行迭代求解,进行参数估计得到几何参数标定值,以此修正机器人系统理论运动学模型结构参数集。最后对标定结果进行验证和分析,结果显示标定后最大误差降低了47.48%,平均误差降低了37.98%,均方根误差降低了40.40%,证明了该标定方法的有效性和可靠性。     

求解并联机器人工作空间的迭代搜索法

分析了并联机器人分支运动链与手部平台之间的几何约束关系，提出了子工作空间限制条件，通过平台姿态调整和步长变化，求得并联机器人工作空间边界．这种迭代搜索法不需要进行优化数值计算，求解过程简单，计算速度快     

新型二自由度移动并联机构设计

针对工业设备快速抓取物件的需求,基于并联机构具有的优点,提出了一种二自由度可快速移动的并联机构。 对该机构的运动学进行分析研究,创建该平面二自由度的运动学模型,利用勾股定理推算出该机构的正反解,继而得到 雅克比矩阵。最后利用杆件约束等条件得到该机构的工作空间。通过SolidWorks和MATLAB仿真软件求正反解验证了 设计的正确性。该并联机构的横向位移较大,满足设计要求。     

新型二自由度并联机构运动学标定方法

精度不足制约着并联机构的发展,传统的并联机构运动学标定方法可以在一定程度上提高并联机构的精度,但 其缺点在于对测量仪器的要求较高,计算量较大。针对一种新型二自由度并联机构,运用无参数化标定的方法对机构进 行运动学标定。该方法不需要进行参数辨识,只需要通过外部测量设备测出机械手末端执行器的位姿,利用运动学正反 解解出实际位姿与期望位姿之间驱动输入的差值,补偿到理论的输入中,即可得到补偿后的动平台位姿。计算机仿真结 果表明,这种方法可以有效地提高动平台定位精度,证明了无参数化标定方法的有效性和可靠性。     

对篮球跨步急停跳投动作运动学特征的分析

运用运动生物力学手段对篮球跨步跳投技术进行了研究,并对整个技术动作进行了时相划分,对左脚制动、右腿前摆、举球、起跳和腾空出手阶段进行了运动学特征的分析．     

并行编程模式及分析

讨论了主从模型、单控制流多数据流、分治策略、数据流水线、投机策略、混合模型六种并行编程模型的结构和工作方式、性能及特点,分析统计了大量应用程序。指出了并行程序设计中,并行编程模式的选择直接影响了并行程序的正确性和效率,而主从模型和单控制流多数据流在整体性能上最优,程序执行效率也最好,是两种最常用的并行编程模型。     

不同类型智障学生步态特征的运动学分析

运用运动生物力学的录像解析法,对烟台市辅读学校三种不同类型轻度智障学生(各1名)进行了步态的运动学参数的分析,分别对其步态的时间、空间、时空参数进行了比较.结果显示:脑瘫学生在各参数中均存在异常;自闭症学生各参数与正常人差异不大;多动症学生在缓冲阶段脚尖主动下压明显,导致重心不稳定.     

竞技健美操剪式变身跳转360度动作运动学分析

选取竞技健美操难度动作中具有代表性的跳跃类动作“剪式变身跳转360°”,采用录像观察与统计,从运动员动作的起跳阶段、腾空阶段、落地阶段进行生物力学分析,记录相应阶段3名运动员所完成动作的运动生物力学参数,对其踝角、膝角、髋角、肩角、躯干角以及大腿夹角6项技术参数差异进行比较、分析和整理,得出完成动作技术较好的运动员的各项参数指标,为运动员能更好地完成“剪式变身跳转360°”动作提供理论依据,以期能促进我国竞技健美操难度技术动作的发展。     

一类刚性系统基于线性多步法的并行计算方法

针对一类分解的刚性系统,提出了一类并行组合方法.该方法将系统分割与方法分割的并行化方法相结合,采用显式线性多步方法求解非刚性子系统,采用隐式线性多步方法求解刚性子系统.讨论了方法的相容阶、收敛性和数值稳定性.数值试验结果表明,该方法对于求解分解的刚性系统是可行的.