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作为一种新型柔韧机器人,软体机器人越来越受到人们的重视。如何构建在不可预知环境下的应变能力是软体机器人技术的重点研究目标。针对该问题,提出了一种基于智能驱动传感的半软体机器人运动模式和系统组成,在此基础上设计建立了各运动模块的机构构型,并把执行器机构部件和形状记忆合金驱动器耦合成为整体,建立了机器人各关节的动力学模型和运动学模型,根据模型确定了机器人机构设计以及驱动器设计的关键参数。使用高强度工程塑料加工机器人壳体,采用3D打印柔软外壳和非对称足底,将2类合金丝固联在机器人体内,基于径向基函数（RBF）神经网络和支持度函数形成了最终的控制方案,并进行了前进方向的运动试验,验证了该机器人系统模型的正确性。 相似文献
基于一类具有零扭转特性的并联机构原理并结合所设计的载荷解耦装置,设计了一种可对扭矩、弯矩、轴向力3种载荷进行复合模拟的负载模拟器;控制系统以可编程多轴运动控制器（PMAC,Programmable Multi-Axis motion Controller）为核心,通过力传感器测得的负载反馈值,采用力、位置、电流三闭环的控制策略,在有效避免系统电磁干扰噪声对传感器信号影响的同时,能够稳定地、较为准确地以正弦波的方式完成对扭矩、弯矩、轴向力等载荷的复合模拟.通过对静态加载对象复合负载模拟的现场试验,验证了本系统机构设计的合理性和控制策略的可行性. 相似文献
3.
直升机桨距调节助力器电液加载系统的H∞控制 总被引：1，自引：0，他引：1
基于对某直升机桨距调节液压助力器地面试验用电液负载模拟器的原理分析,建立了电液加载系统的动态模型．由于电液加载系统中存在着结构参数难以精确获取和伺服阀负载流量非线性等不确定性因素,采用传统的经典控制理论设计出的控制器难以奏效,为此研究了基于H∞理论的电液加载系统的鲁棒控制策略．选择适当的权函数,利用混合灵敏度的方法设计并且采用基于线性矩阵不等式的算法求解出鲁棒控制器．给出了使用鲁棒力控制器的试验结果,结果证明所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性． 相似文献
4.
复杂电子装备采用层次化、模块化的设计,维修级别与测试要求具有层级化配置的特点,据此提出一种基于层次测试性模型的评估方法.多信号流图模型具有表达多维故障属性的能力,根据维修级别与装备物理结构的划分层次,在各个层次上建立该层的多信号流图模型,对无法测试诊断或维修的部分,建立下一层的多信号流图模型,以此构成层次测试性模型;使用该模型获取层次相关性矩阵,运用测试性评估数学模型得到各维修级别上装备的测试性水平.实例分析验证了该方法能够有效评估装备在不同条件下的测试性水平,同时可为测试性设计与维修决策提供指导帮助. 相似文献
为预测与评估多维视觉编码对飞行员信息辨识的影响,在大量已有单维视觉编码研究的基础上,采用元分析和综合绩效法对显示界面上的多维视觉编码进行归一量化,结合G1法所确定的权重系数并运用模糊加权平均算子,建立了一种新的显示界面多维视觉编码综合评价数学模型.为了验证模型的效度,对波音和空客界面进行了综合评价,据此设计出优化界面,采用22名被试在不同显示界面下开展仪表监视实验,并采用了主观评价法、任务绩效评价法和生理评价法(包括眼动追踪测量和心电图时域指标测量)3种方法记录实验数据.综合测评结果表明:模型的理论预测值与多种实验方法测量结果显著相关,优化界面更利于被试完成信息辨识任务.显示界面多维视觉编码综合评价模型的提出对指导飞机驾驶舱显示界面的设计具有一定的参考价值. 相似文献
6.
针对平流层气球的热动力学仿真问题,提出一个可以计算升空轨迹、速度变化以及气球蒙皮温度分布的综合模型.主要分析了气球基本热力学行为和受力状况,建立气球动力学和运动学方程,以计算升空过程的轨迹和速度变化.通过将气球蒙皮分割成若干面元,研究了蒙皮面元瞬态能量平衡方程,以计算气球蒙皮温度分布.在热力学、动力学和运动学分析的基础上,建立气球综合热动力学仿真模型.引入实测风场数据,计算在实际风场条件下,平流层气球升空和驻留阶段任意时刻的热力学特性. 相似文献
针对超宽带（UWB）测距过程中随机出现的奇异值,设计了改进的基于最小协方差的马氏距离奇异值检测模块;针对全向机器人的运动学和动力学特点,提出了一种基于滑模+PID控制的逆动力学前馈轨迹跟踪算法;针对UWB定位算法中出现的坐标跳动、边缘效应以及微型四旋翼的运动学特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的轨迹跟踪控制算法;并在MATLAB和Gazebo仿真软件中分别进行了验证。为在实际环境验证轨迹跟踪控制算法的速度闭环控制和位置闭环控制以及UWB定位的实时性、准确性,搭建了基于UWB的异构多机器人系统,完成了四旋翼定点悬停、单个全向机器人轨迹跟踪、异构多机器人协同控制实验。实验结果表明,UWB定位系统和机器人控制算法能够满足控制的实时性和稳定性要求。 相似文献
针对非线性影响因素对FRA控制精度的影响,分析了黏性对射流动量控制（FRA,Fluidic Ring Actuator）模型精度的影响以及摩擦对压力泵控制精度的影响.对前者,推导出黏性对FRA角动量传递的影响方程,得到附面层动量损失厚度模型以及管流动量损失模型;对后者,设计了摩擦补偿控制律,以改善指令跟踪精度.将上述两部分模型组合到FRA动力学模型中,得到了适用于高精度姿态控制的精细FRA动力学与控制模型.设计了姿态控制律并进行了稳定性证明.仿真结果验证了FRA精细模型对提高姿态控制精度的有效性. 相似文献
以具有平衡摇臂机构的移动机器人为研究对象,设计一种基于非线性规划遗传算法的姿态控制算法,提高越障过程中工作平台的平稳性。首先简化平衡摇臂机构并定义表征移动机器人空间状态的姿态参数。利用空间机构学位姿变换方程推导出所定义的空间姿态参数与轮心相对位置之间的数学关系。然后设计非线性规划遗传算法,以移动机器人稳定性条件为约束设计遗传算法适应度函数并求解目标姿态控制参数。为验证所设计的姿态控制算法,在ADAMS软件中搭建移动机器人三维模型和障碍路面模型,并联合MATLAB/Simulink对移动机器人进行了运动学仿真。仿真结果表明在该姿态算法的控制下,与不施加主动姿态控制相比较,移动机器人通过搭建的障碍路面时最大侧倾角由10.8°降低到了1.8°,质心高度变化幅值度由96.4 mm降低到了34.9 mm,证明了姿态控制算法的有效性。 相似文献
针对不确定条件下液体推进剂贮箱的可靠性评估问题,基于贮箱应力强度与区间凸模型理论,确立了贮箱应力强度可靠性评估方法。首先,在液体推进剂贮箱数学模型的基础上,分析推导了贮箱的应力分布,结合应力强度理论,确定了贮箱的等效应力。其次,结合应力强度干涉理论及正则化区间面积比方法,定义了贮箱的应力强度区间凸模型可靠性指标。最后,结合某型火箭推进剂贮箱的实际参数,将贮箱等效应力与临界应力的不确定性转化为区间凸集形式进行了实例验证,并与椭球凸模型可靠性指标结果进行了对比。结果表明：应力强度区间凸模型可靠性指标可准确评估贮箱的完全可靠状态,并可将贮箱非完全可靠状态下的可靠度量化到[0,1]区间。 相似文献
11.
飞机蒙皮拉伸成形加载轨迹设计及优化 总被引：1，自引：0，他引：1
加载轨迹是决定飞机蒙皮拉伸成形质量的关键因素.首先对双曲度单凸蒙皮变形最大截面采用应变控制方法,通过解析分析公式推导设计拉形加载轨迹范围;然后将各加载参数转化为拉形设备中夹钳和工作台运动参数,并作为设计变量;最后采用最优化理论与算法和有限元数值模拟相结合的方法,以减小卸载回弹提高贴模度为研究目标,以单元最大主应变和厚度减薄率为约束条件建立最优化数学模型,采用序列二次规划的优化方法确定最合理的拉形加载轨迹;对优化结果进行实验验证,实验结果和优化结果相吻合.分析表明加载轨迹优化后,成形零件的贴模度、应变分布与厚度的均匀程度均有明显提高. 相似文献
12.
针对飞机结构试验尤其是静力试验中加载速度低、系统流量低的特点,设计了一种新型的基于阀控的飞机结构加载试验用的电液一体化作动器,阐述了其系统组成和工作原理,分析了阀控系统的效率问题,提出降低油源压力设计值来提高系统效率的方案,并通过AMESim高级建模仿真平台,对该电液一体化作动器系统进行建模仿真,验证了降低油源压力设计值方案对提高系统效率的有效性.其仿真结果表明所设计的电液一体化作动器能够满足设计要求,在飞机结构加载试验中具有很好的应用前景. 相似文献
13.
基于螺旋理论建立了用于数控机床随动加载的3自由度并联机构的静力学方程,得到机构的驱动力与动平台所受外载的映射关系,方程考虑了支链重力对静力学模型的影响,通过算例绘制了在指定载荷下机构驱动力在工作空间内的分布曲线图.在考虑支链重力和在约束力下支链弹性变形对刚度影响的情况下,建立了机构的静刚度模型,分析了给定静载荷条件下机构在定姿态空间内的变形分布情况,并评价了机构的刚度性能,结果表明机构的刚度特性关于y轴对称且在工作空间的边界刚度变差. 相似文献
14.
基于LuGre模型的电液加载系统摩擦补偿 总被引：4，自引：2，他引：2
为了提高电液加载系统控制精度,针对摩擦问题提出了基于LuGre摩擦模型的前馈补偿方法.建立了用于摩擦仿真分析和补偿器设计的电液加载系统数学模型;通过实验获取并分析了相关的摩擦数据;基于实验数据进行LuGre模型参数辨识,把LuGre模型和辨识结果引入电液加载系统数学模型,并进行仿真结果与实际摩擦数据的对照,证明了LuGre摩擦模型的准确性.设计前馈补偿器,进行了实验对比,实验结果表明前馈补偿器可将摩擦产生的控制误差有效地降至未补偿时的30%左右. 相似文献
15.
针对无人机前轮转向操纵系统中机电作动器的负载模拟需要，设计了一种用于复杂交变载荷模拟的电动加载系统。为了降低电动加载系统的控制时滞和多余力矩对系统精度的影响，提出了一种PID控制与迭代学习控制相结合的加载力矩复合控制策略。介绍了电动加载系统的主要组件并给出其数学模型，分析了电动加载系统多余力矩产生的原因，提出了系统控制延时时间的测量方法，设计了基于迭代学习控制与传统PID控制的复合控制器，分析了迭代学习控制器的收敛条件，分别通过多余力矩抑制和动态力矩加载实验验证了控制策略的有效性。与传统的反馈控制加前馈补偿方法相比，所提方法能够消除控制时滞和多余力矩对加载系统的影响，保证电动加载系统的力矩加载精度。 相似文献
16.
为提高火箭推进剂加注量的计量精度,在原系统单一的流量计基础上新增超声波流量计和高精度液位计,并对液位计进行液位-体积标定,使三路测量设备同时参与加注量计量.根据设备计量原理分析了三路加注量数据的变化特性和误差特性,并利用时域估计法和数据加窗法推导了各瞬变加注量误差信号的方差估计算法,给出了基于方差最小二乘意义下的最优加权融合结果.实际应用表明该融合算法可以有效地抑制累积误差的不断扩大,提供比原始数据精度更高的实时加注量数据. 相似文献
17.
为提高载具内的物料装填效率，提出了一种在载具内受限空间中使用的新型圆柱物料装填机器人，并通过优化关节轨迹，对机器人末端残余振动进行抑制。首先，给出物料装填机器人的总体设计方案和工作流程。然后，结合物料装填机器人的结构特点，应用拉格朗日方法建立封闭形式的刚柔耦合动力学模型，并应用模态分析方法得到机器人末端动态响应计算方法。最后，以物料装填机器人关节残余弹性势能最小为优化目标，使用最大最小蚂蚁系统，对机器人关节轨迹进行优化，并对优化结果进行仿真验证。仿真结果表明，优化后的关节轨迹，在满足快速装填要求的基础上，可以降低约34.4%的关节残余弹性势能和约37.6%的机器人末端振动振幅。 相似文献
18.
飞机起落架机轮水平载荷的测量方法 总被引：3，自引：0，他引：3
通过分析3点支撑落震平台的动态受力情况,确定了起落架机轮投放到落震平台上后,落震平台水平方向的各种载荷情况,从而利用测量落震平台水平载荷的间接测量方法,建立了起落架机轮水平载荷测量方法的数学模型,并采用在落震试验台水平方向上进行试验标定的方法,确定了数学模型中的有关待定系数.根据起落架落震试验结果和该数学模型,可以得到考虑动态效应的起落架机轮水平载荷.应用结果表明,提出的测量起落架机轮水平载荷的方法比原来使用的静力测量方法更合理、更可信. 相似文献
19.
针对全尺寸飞机结构疲劳(耐久性)试验过程中更改载荷谱情况下对全尺寸结构疲劳试验机(单机)进行耐久性评定的需求,基于耐久性分析的概率断裂力学方法和改进的裂纹萌生方法,提出了综合不同谱下耐久性试验数据集确定描述结构细节原始疲劳质量的当量初始缺陷尺寸分布的方法,给出了载荷谱变更情况下计算各应力区裂纹超越概率的损伤累加方法,从而建立了能够准确预测载荷谱变更情况下结构经济寿命的耐久性评定方法.这种方法已成功应用于某型飞机结构全尺寸试验中更改载荷谱情况的耐久性评定,有着重要的工程应用价值. 相似文献
20.
腿式月球着陆器静态稳定性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用稳定裕度作为描述静态稳定性的物理量,推导了腿式月球着陆器各主要部分的几何参数及相对位置关系参数与着陆器静态稳定性之间关系表达式;分析了各主要参量的变化对稳定性的影响;并着重比较了三腿式与四腿式构型对稳定性的影响。分析表明在同等条件下四腿式结构较三腿式结构更稳定,可为腿式月球着陆器的设计和优化提供一定的理论依据。 相似文献
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