位形
- 面向吊裝路徑規(guī)劃的履帶起重機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法*
帶起重機(jī)的若干步位形點(diǎn),并判斷該動(dòng)作是否可行,進(jìn)而根據(jù)自身的動(dòng)作信息做出相應(yīng)的規(guī)劃。然而,作為進(jìn)行吊裝路徑規(guī)劃的基礎(chǔ),起重機(jī)建模并沒有得到系統(tǒng)的研究。事實(shí)上,對(duì)于移動(dòng)式起重機(jī)(如汽車起重機(jī)、履帶起重機(jī)等),在外形、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)上與移動(dòng)式機(jī)械臂有許多相似之處,即均有一個(gè)可移動(dòng)的平臺(tái)和一個(gè)可搬運(yùn)物體的臂架系統(tǒng),因此,移動(dòng)式起重機(jī)可以看作是一種特殊的移動(dòng)式機(jī)械臂機(jī)器人。而移動(dòng)式機(jī)械臂目前已經(jīng)得到了廣泛而深入的研究,包括移動(dòng)機(jī)械臂的建模、路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制等方面,均已
機(jī)電工程 2023年2期2023-03-11
- 面向吊裝路徑規(guī)劃的履帶起重機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法*
帶起重機(jī)的若干步位形點(diǎn),并判斷該動(dòng)作是否可行,進(jìn)而根據(jù)自身的動(dòng)作信息做出相應(yīng)的規(guī)劃。然而,作為進(jìn)行吊裝路徑規(guī)劃的基礎(chǔ),起重機(jī)建模并沒有得到系統(tǒng)的研究。事實(shí)上,對(duì)于移動(dòng)式起重機(jī)(如汽車起重機(jī)、履帶起重機(jī)等),在外形、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)上與移動(dòng)式機(jī)械臂有許多相似之處,即均有一個(gè)可移動(dòng)的平臺(tái)和一個(gè)可搬運(yùn)物體的臂架系統(tǒng),因此,移動(dòng)式起重機(jī)可以看作是一種特殊的移動(dòng)式機(jī)械臂機(jī)器人。而移動(dòng)式機(jī)械臂目前已經(jīng)得到了廣泛而深入的研究,包括移動(dòng)機(jī)械臂的建模、路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制等方面,均已
機(jī)電工程 2023年2期2023-03-11
- 軸向力作用下過屈曲Timoshenko梁與Euler-Bernoulli梁的自由振動(dòng)特性對(duì)比
簡(jiǎn)支梁屈曲非平凡位形解析解考慮屈曲失穩(wěn)引起的屈曲非平凡位形，由于其與時(shí)間坐標(biāo)無關(guān)，忽略方程式(1)中的時(shí)間項(xiàng)，得到靜態(tài)控制方程(6)兩端簡(jiǎn)支邊界條件為(7)通過式(6)和式(7)，得到Timoshenko梁屈曲非平凡位形解析解(8)同理可以得到Euler-Bernoulli梁的屈曲非平凡位形解析解(9)式中，k為任意非零整數(shù)，在此將k取為1，研究第一階屈曲非平凡位形。兩種梁模型的第一階屈曲非平凡位形對(duì)比圖，如圖2所示。由于屈曲非平凡位形關(guān)于零平衡位形軸對(duì)稱
振動(dòng)與沖擊 2022年24期2023-01-03
- 針對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的7R機(jī)械臂實(shí)時(shí)避障方法
迭代,對(duì)當(dāng)前關(guān)節(jié)位形下的所有相鄰位形全部進(jìn)行勢(shì)能計(jì)算以篩選最優(yōu)解[15],這2種方法都會(huì)隨著機(jī)械臂自由度的增多導(dǎo)致計(jì)算量急劇增大,已無法滿足在動(dòng)態(tài)障礙物環(huán)境下的實(shí)時(shí)需求.因此,針對(duì)當(dāng)前廣泛采用的七自由度冗余機(jī)械臂,以及無末端軌跡約束的條件下,本文通過分析冗余機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出了具有高實(shí)時(shí)性的避障算法,并通過仿真驗(yàn)證了算法的有效性.1 避障策略1.1 避障基本思路目前,在有障礙物環(huán)境下的機(jī)器人的規(guī)劃控制策略有很多種,如通過不同手段以求解運(yùn)動(dòng)軌跡的A*、R
北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年11期2022-11-08
- 桌面型607 機(jī)械臂工作空間及奇異位形分析
問題[1]。奇異位形是除了正常工作位形外的一種特殊位形，機(jī)械臂發(fā)生的奇異位形主要分為邊界奇異位形與內(nèi)部奇異位形2 種[2]，它對(duì)于機(jī)械臂完成基本操作和特定任務(wù)起著重要影響。當(dāng)機(jī)械臂發(fā)生奇異位形時(shí)，會(huì)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生不利影響，如自由度變少而導(dǎo)致機(jī)械手無法實(shí)現(xiàn)某些特定運(yùn)動(dòng)，靈活性變差致使機(jī)構(gòu)鎖死等問題。當(dāng)然，奇異位形也有益處，比如利用極限位置制作一些自鎖機(jī)構(gòu)等。因此，不管是從有利還是不利角度來說，對(duì)機(jī)械臂的奇異性問題展開研究都是非常必要的。許多學(xué)者針對(duì)機(jī)械臂奇異
農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 2022年9期2022-11-01
- 雙臂并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解及其奇異位形存在性預(yù)測(cè)
常工作，稱為奇異位形。本文將針對(duì)一種工業(yè)機(jī)器人—雙臂并聯(lián)機(jī)器人，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解和奇異位形預(yù)測(cè)展開研究。對(duì)機(jī)器人正逆解和奇異性問題的研究旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人精確有效的控制。Gosselin等人提出將并聯(lián)機(jī)器人的奇異類型劃分成3種，并利用雅克比矩陣的行列式分別進(jìn)行判定，利用該方法對(duì)5種并聯(lián)機(jī)器人奇異位形進(jìn)行分析，并從速度的輸入和輸出的角度給出相應(yīng)的物理意義。Shao等人采用映射法，以六階方程的形式給出了三自由度空間并聯(lián)機(jī)械手的正逆解，并基于幾何約束條件對(duì)該并聯(lián)機(jī)
智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用 2022年9期2022-09-28
- 一種平面二自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間分析
在運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)奇異位形。反解方程式(5)可變形為(6)對(duì)上式求導(dǎo)，可進(jìn)一步獲得:(7)其中:從而可以獲得運(yùn)動(dòng)雅可比矩陣:(8)在并聯(lián)機(jī)構(gòu)中，奇異位形出現(xiàn)在當(dāng)det()=0、det()=0或det()和det()同時(shí)為0的情況下。以下針對(duì)各種奇異位形的出現(xiàn)條件進(jìn)行具體分析。(1)det()=0由矩陣的表達(dá)式可以得到出現(xiàn)這種奇異位形的條件(1-+)(2--)=0(9)故當(dāng)1-+=0或2--=0時(shí)機(jī)構(gòu)處于該奇異位形狀態(tài)。由機(jī)構(gòu)的對(duì)稱性可知，1-+=0等價(jià)于2--=
機(jī)床與液壓 2022年5期2022-09-19
- 中間支撐剛度對(duì)雙跨梁屈曲穩(wěn)定性的影響
，管道的直線平衡位形會(huì)失穩(wěn)發(fā)生分岔現(xiàn)象[14-15]。在屈曲狀態(tài)下，管道會(huì)變?yōu)楸举|(zhì)非線性，并且會(huì)產(chǎn)生雙穩(wěn)態(tài)勢(shì)阱間跳躍的劇烈振動(dòng)[16-17]。而這種流速改變結(jié)構(gòu)本征特性的現(xiàn)象已經(jīng)被美國(guó)航空航天局NASA實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[18]。工程中，除了流速會(huì)引起管道屈曲，管道上存在的壓力也會(huì)改變結(jié)構(gòu)本征特性。例如環(huán)境溫度升高造成管道熱膨脹而產(chǎn)生軸向壓力，安裝操作中施加的旋緊壓力以及管道尺寸偏差帶來的壓力等，這些壓力都可能導(dǎo)致管道產(chǎn)生屈曲，因此對(duì)于管道的壓力不容忽視。以上研究都
振動(dòng)與沖擊 2022年11期2022-06-17
- 巨型鋼框架上部懸掛下部支承結(jié)構(gòu)施工新技術(shù)仿真分析
建筑,若按照設(shè)計(jì)位形對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加工制作,或者以設(shè)計(jì)位形作為構(gòu)件安裝的初始位形,則由于施工過程構(gòu)件產(chǎn)生的變形,結(jié)構(gòu)的成型位形與設(shè)計(jì)位形存在一定偏差,會(huì)導(dǎo)致建筑造型不滿足美學(xué)要求,甚至導(dǎo)致建筑無法正常使用。因此,在結(jié)構(gòu)施工前,須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置變形預(yù)調(diào)值,來補(bǔ)償結(jié)構(gòu)在施工過程中發(fā)生的變形,使結(jié)構(gòu)的成型位形與設(shè)計(jì)位形相差不大。鋼結(jié)構(gòu)變形預(yù)調(diào)值包括構(gòu)件的加工預(yù)調(diào)值和安裝預(yù)調(diào)值。構(gòu)件的加工預(yù)調(diào)值為構(gòu)件的加工長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的差值,用來補(bǔ)償施工過程中構(gòu)件的軸向壓縮或拉伸所產(chǎn)
- 具有多模式球面4R機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)研究
學(xué)分析機(jī)構(gòu)的奇異位形運(yùn)動(dòng)特性。④基于幾何圖像方法。根據(jù)連桿輸出點(diǎn)的空間位置，通過幾何圖像法對(duì)多模式機(jī)構(gòu)模式進(jìn)行分析[9-10]。通過幾何圖像分析時(shí)，需要先確定機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，目前多使用該方法在分析具有多種移動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式機(jī)構(gòu)所具有的運(yùn)動(dòng)模式。然而，機(jī)構(gòu)空間運(yùn)動(dòng)較移動(dòng)運(yùn)動(dòng)更為復(fù)雜，并且機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)變換時(shí)，不容易使用該方法全面研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模式的影響。⑤基于位移流形理論方法。位移流形理論在對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模式分析時(shí)的能力較為有限[11-12]，主要是通過機(jī)構(gòu)不同位
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2022年3期2022-04-07
- 具有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和變轉(zhuǎn)動(dòng)軸線3T1R并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合
4R機(jī)構(gòu)處于折疊位形時(shí)，機(jī)構(gòu)具有平面4R機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模式，從而設(shè)計(jì)了具有直線移動(dòng)和球面滾動(dòng)兩種模式的移動(dòng)機(jī)器人。在航天領(lǐng)域，具有多種運(yùn)動(dòng)模式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)也可用來設(shè)計(jì)可展結(jié)構(gòu)[3]，從而適應(yīng)航天運(yùn)載工具的狹小空間限制。具有多模式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)具有可重構(gòu)性重型抓取機(jī)械手[4]。文獻(xiàn)[5]使用平面變胞機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了可根據(jù)炮筒姿態(tài)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)彈藥輸填裝置。文獻(xiàn)[6]利用3-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的兩種運(yùn)動(dòng)模式，對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化使其用于腳踝關(guān)節(jié)的康復(fù)設(shè)備。高性能的3T1R[7
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2022年2期2022-03-14
- 中國(guó)環(huán)流器2 號(hào)A 托卡馬克彈丸注入放電中空電流與反磁剪切位形*
度剖面與反磁剪切位形是改進(jìn)堆芯約束和形成內(nèi)部輸運(yùn)壘的關(guān)鍵條件之一.在中國(guó)環(huán)流器2 號(hào)A(HL-2A)彈丸注入實(shí)驗(yàn)中,成功地實(shí)現(xiàn)了維持時(shí)間約為100 ms的中空電流放電.伴隨著中空電流剖面的形成,同時(shí)形成了反磁剪切位形.由于歐姆加熱功率不太高,且沒有外部輔助加熱,只能在穩(wěn)定的中空電流放電階段看到內(nèi)部輸運(yùn)壘形成的趨勢(shì).在彈丸注入后,電子熱擴(kuò)散系數(shù)顯著降低,說明彈丸深度注入改善了能量約束.等離子體性能的增強(qiáng):一方面是由于彈丸注入造成中心高度峰化的電子密度剖面;另
物理學(xué)報(bào) 2021年18期2021-10-08
- 六自由度機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)旋量逆解及簡(jiǎn)化算法*
標(biāo)系{S}的初始位形為gST(0)時(shí)，繞某軸螺旋運(yùn)動(dòng)的剛體，{T}相對(duì)于{S}的位姿可以表示為gST(θ)：(4)1.2 機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)建模圖1和圖2分別為六自由度機(jī)械臂的三維模型圖和結(jié)構(gòu)示意圖，其6個(gè)關(guān)節(jié)均為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，前3關(guān)節(jié)和5、6關(guān)節(jié)軸線分別交于一點(diǎn)，第1和第2關(guān)節(jié)、第2和第3關(guān)節(jié)、第5和第6關(guān)節(jié)始終垂直，第4和第5關(guān)節(jié)異面垂直。圖1 三維模型圖圖2 機(jī)械臂結(jié)構(gòu)示意圖選取初始位形如圖2所示，此時(shí)第1與第3關(guān)節(jié)垂直。在此初始位形下末端工具坐標(biāo)系{T}在
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2021年9期2021-09-28
- 小批量多品種工況下噴涂機(jī)器人位姿優(yōu)化模型實(shí)驗(yàn)與仿真
器人避免經(jīng)過奇異位形，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)不超過設(shè)定范圍，且運(yùn)動(dòng)性能最優(yōu)的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴涂作業(yè)已經(jīng)很成熟。伴隨著小批量多品種的噴涂生產(chǎn)需求不斷涌現(xiàn)，由于事先無法進(jìn)行試噴實(shí)驗(yàn)，人工試湊法已不能勝任這種生產(chǎn)需求。如何根據(jù)工件模型，實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)器人和工件之間的最優(yōu)站位關(guān)系，使機(jī)器人避免經(jīng)過奇異位形，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)不超過設(shè)定范圍，且在運(yùn)動(dòng)性能最優(yōu)的狀態(tài)下完成連續(xù)全面噴涂作業(yè)，是解決當(dāng)前小批量多品種實(shí)現(xiàn)智能化噴涂的關(guān)鍵。本文首先從機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)位形出發(fā)，根據(jù)機(jī)器人在某一位形下運(yùn)動(dòng)具有連
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年24期2021-09-08
- 位形概念對(duì)“理論力學(xué)”課程的重要性
? ?要：剛體位形是“理論力學(xué)”課程知識(shí)體系的基礎(chǔ)概念，運(yùn)動(dòng)方程是在此基礎(chǔ)上引出的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)教材學(xué)生求解微分方程，僅限于求解速度、加速度等瞬態(tài)量，學(xué)生沒有位形概念，不利于其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。為改變這一現(xiàn)狀，文章提出教學(xué)應(yīng)圍繞位形概念和運(yùn)動(dòng)方程展開，在運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)甚至靜力學(xué)部分均應(yīng)聯(lián)系位形概念，并增加求解運(yùn)動(dòng)方程的內(nèi)容，注重知識(shí)的系統(tǒng)性和相關(guān)性，從而提高教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：位形;運(yùn)動(dòng)方程;理論力學(xué)中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?
黑龍江教育·高校研究與評(píng)估 2021年7期2021-08-23
- 基于螺旋理論的管道蠕動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異性研究
620）機(jī)構(gòu)奇異位形通常指機(jī)構(gòu)失穩(wěn)、其運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)性能發(fā)生瞬時(shí)突變或傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的能力失常時(shí)機(jī)構(gòu)的位形［1］。多年來許多學(xué)者對(duì)機(jī)構(gòu)奇異進(jìn)行了大量研究，其中典型的研究方法有Gosselin等［2］提出的基于機(jī)構(gòu)輸入輸出速度的分析法、Kumar［3］提出的基于對(duì)偶螺旋的概念法、Ma 等［4］提出的機(jī)構(gòu)特征法和Collins 等［5］提出的代數(shù)法。另外，針對(duì)不同類型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，Joshi等［6］討論了少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣，并分析了3-RPS 和3-U
工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào) 2021年3期2021-07-13
- 2022世界杯主場(chǎng)館結(jié)構(gòu)精度控制措施和可調(diào)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)*
力提供，受壓環(huán)的位形對(duì)成型狀態(tài)的索力有重要的影響[2]。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)支撐體系外立面通常會(huì)包覆幕墻結(jié)構(gòu)，起到建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu)的作用。鋼結(jié)構(gòu)支撐體系以及附著在鋼結(jié)構(gòu)上的幕墻連接件的加工、安裝精度直接影響到幕墻的掛裝質(zhì)量和施工效率[3]。因此，嚴(yán)格控制每一分項(xiàng)工程的加工和安裝精度，對(duì)保障工程最終質(zhì)量和性能至關(guān)重要。通常影響鋼結(jié)構(gòu)最終位形精度的因素主要有加工、拼裝偏差，施工、測(cè)量偏差，以及施工時(shí)的溫度影響[4]。另外，鋼結(jié)構(gòu)施工往往涉及臨時(shí)支撐的設(shè)置和拆
施工技術(shù)(中英文) 2021年8期2021-06-01
- 3-RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)SolidWorks和MATLAB運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析
構(gòu)耦合度，對(duì)奇異位形造成了影響。黃劍鋒等[9]基于ADAMS軟件建立3-RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)模型，得到了該機(jī)構(gòu)的位移及速度曲線。許多學(xué)者基于數(shù)值法和代數(shù)消元法對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)位置進(jìn)行求解，但求解過程比較復(fù)雜。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并聯(lián)機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，因此通過分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)的耦合度，進(jìn)而采取更加安全、有效、合理的措施，就可以減輕奇異位形造成的損失。本文以3-RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象分析該機(jī)構(gòu)的耦合度，對(duì)于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的解耦具有非常重要的意義。1 機(jī)構(gòu)耦合度分析本文構(gòu)建的
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程 2021年3期2021-04-16
- 旋轉(zhuǎn)機(jī)器人手臂奇異位形分析
態(tài)，即機(jī)構(gòu)的奇異位形。從機(jī)構(gòu)發(fā)明之初，奇異性問題就已隨之而來。機(jī)械臂可能會(huì)發(fā)生奇異位形的情況大致可分為以下兩種：機(jī)械臂工作空間內(nèi)部奇異位形與機(jī)械臂工作空間邊界奇異位形［1］。當(dāng)工作空間內(nèi)部發(fā)生奇異位形時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人靈活性變差，瞬時(shí)喪失應(yīng)有的自由度，無法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，引起機(jī)構(gòu)鎖死，可能導(dǎo)致失控的問題，這種情形一般是由兩個(gè)或兩個(gè)以上關(guān)節(jié)軸線共線引起的；當(dāng)工作空間邊界發(fā)生奇異位形時(shí)，機(jī)械臂、機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)一般都處于完全伸展開來的形態(tài)，或處于與先前相反，即完全收回的
軟件導(dǎo)刊 2021年2期2021-03-12
- 一類機(jī)器人的示教奇異位形預(yù)測(cè)
示教過程中對(duì)奇異位形的預(yù)測(cè)算法，實(shí)時(shí)計(jì)算未來軌跡，避免了現(xiàn)有UR機(jī)器人在作業(yè)過程中遇到的上述問題。該方法原理具有通用性，可移植性強(qiáng)，成本代價(jià)小。1 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的研究主要包括正運(yùn)動(dòng)學(xué)與逆運(yùn)動(dòng)學(xué)，正運(yùn)動(dòng)學(xué)即已知關(guān)節(jié)空間軸坐標(biāo)求笛卡爾坐標(biāo)系下末端位姿，逆運(yùn)動(dòng)學(xué)即已知機(jī)器人末端在笛卡爾坐標(biāo)系下的位姿，求解關(guān)節(jié)軸位置[8]。該問題為預(yù)測(cè)奇異位形的基礎(chǔ)。1.1 連桿參數(shù)描述本文使用的連桿參數(shù)描述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的規(guī)則為Denavit-Hartenberg參
制造業(yè)自動(dòng)化 2021年1期2021-01-24
- 外加弱引力場(chǎng)對(duì)復(fù)雜等離子體的動(dòng)力學(xué)影響
力作用的帶電粒子位形變化。不考慮外加引力作用下，即β=0，帶電粒子的位形演變過程如圖1所示，橫縱坐標(biāo)表示模擬空間中粒子所在的歸一化位置。等離子體系統(tǒng)運(yùn)行初始階段，帶電顆粒呈均勻分布，如圖1(a)所示；隨著粒子相對(duì)無序運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生包含2個(gè)或3個(gè)粒子的小團(tuán)簇，如圖1(b)所示；隨后，小團(tuán)簇吸引鄰近游離粒子的同時(shí)和其他團(tuán)簇合并，產(chǎn)生較大的團(tuán)簇，如圖1(c)所示；團(tuán)簇之間的相互作用導(dǎo)致帶電顆粒位形進(jìn)一步演變，最終在空間形成穩(wěn)定的位形分布，如圖1(d)所示。每個(gè)團(tuán)簇包
- 多模式并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作模式變換方法研究
處于約束奇異時(shí)的位形稱為變換位形。操作模式為描述動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)類型的連續(xù)位姿集合[7]，也可看作是被約束奇異曲面分割的工作空間的子空間[5]?？芍貥?gòu)分析可以得到多模式機(jī)構(gòu)的各種操作模式及操作模式間的變換位形。使用對(duì)偶四元數(shù)能更系統(tǒng)地描述動(dòng)平臺(tái)的位姿[20]，對(duì)偶四元數(shù)可以表示為Q=x0+x1i+x2j+x3k+ε(y0+y1i+y2j+y3k)(1)式中ε——對(duì)偶因子，滿足ε≠0且ε2=0其系數(shù)滿足x0y0+x1y1+x2y2+x3y3=0(2)(3)利用式(
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2020年6期2020-06-29
- 12-6臺(tái)體型并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置正解的唯一性分析
動(dòng)力學(xué)控制、奇異位形、工作空間等問題的基礎(chǔ)，甚至可以說，正解問題不解決，后續(xù)工作將舉步維艱。針對(duì)該問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了很多不同的方法，如對(duì)偶四元數(shù)[5-6]、粒子群[7]、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[8-9]。從算法形式來劃分，并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解又可以分為解析法、數(shù)值法和半解析法（本質(zhì)上也是數(shù)值法）。其中，數(shù)值法適用于任何構(gòu)型，但運(yùn)算效率低、過度依賴于給定的初值且容易失根。相比較，解析法有明確的數(shù)學(xué)表達(dá)式，精確度高、運(yùn)算效率高，有著數(shù)值法和半解析法無法比擬的優(yōu)勢(shì)，故六自
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 2020年5期2020-05-21
- 有機(jī)共軛高聚物的分子鏈間耦合局域態(tài)
個(gè)演化瞬間的晶格位形、電子結(jié)構(gòu)及電子分布狀態(tài). 晶格位形可以由交錯(cuò)序參數(shù)表示：(8)電荷分布則表示為：(9)模型中的參數(shù)取以下數(shù)值[1]: α = 4.1eV/?,K=21eV/?2,M= 1349.14 eV fs2/ ?2,te=0.05 eV,t0=2.5 eV,a=1.22?. 時(shí)間步長(zhǎng)取為Δt=1fs.3結(jié)果和討論如圖1中示意圖所示，有機(jī)高分子的分子模型采用相互平行的雙分子鏈結(jié)構(gòu)，且兩個(gè)分子鏈長(zhǎng)度不相等，短鏈中心與長(zhǎng)鏈中心對(duì)應(yīng)相鄰. 在計(jì)算中長(zhǎng)鏈
原子與分子物理學(xué)報(bào) 2020年4期2020-05-13
- 含運(yùn)動(dòng)分岔閉鏈的多運(yùn)動(dòng)模式并聯(lián)機(jī)構(gòu)
機(jī)構(gòu)是指通過奇異位形前后，自由度特性(自由度數(shù)目或類型)及相應(yīng)位形發(fā)生改變的機(jī)構(gòu)[1]。運(yùn)動(dòng)分岔機(jī)構(gòu)是新興的可重構(gòu)機(jī)構(gòu)，可作為變自由度可伸展機(jī)構(gòu)、多軸聯(lián)動(dòng)多面加工裝備和多步態(tài)靈活移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，無疑具有很高的研究?jī)r(jià)值和廣闊應(yīng)用前景[ 2-3]。課題組將機(jī)構(gòu)的特定自由度及其相應(yīng)位形稱為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模式。奇異位形是運(yùn)動(dòng)分岔機(jī)構(gòu)不同運(yùn)動(dòng)模式間的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換位形[4]。通過在奇異位形中引入新的驅(qū)動(dòng)副，運(yùn)動(dòng)分岔機(jī)構(gòu)可離開瞬時(shí)奇異位形，切換為連續(xù)運(yùn)動(dòng)模式[5]。對(duì)運(yùn)
輕工機(jī)械 2020年2期2020-05-09
- 具有3T、2T1R和2R1T模式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合
要通過機(jī)構(gòu)的奇異位形[1]。DOMY并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有4種不同的3自由度運(yùn)動(dòng)模式[2]，這種機(jī)構(gòu)中含有特殊的運(yùn)動(dòng)鏈，HUNT[3]最早在研究連軸器時(shí)對(duì)其特征進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)[4]使用幾何代數(shù)方法[5]分析了此類具有運(yùn)動(dòng)分岔的機(jī)構(gòu)所具有的運(yùn)動(dòng)模式類型。文獻(xiàn)[6-7]對(duì)單環(huán)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分岔的特征進(jìn)行了分析，將轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、移動(dòng)方向的重合或平行作為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模式變換的臨界條件，并基于此設(shè)計(jì)了具有多種運(yùn)動(dòng)模式的機(jī)構(gòu)。文獻(xiàn)[8]對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分岔時(shí)的奇異位形進(jìn)行了分類，設(shè)計(jì)了一些具有多
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2019年12期2019-12-31
- 正五邊形平衡位形能取到嗎?
五邊形木桿的平衡位形可以取到等腰三角形和正五邊形,彌補(bǔ)了文獻(xiàn)[1]的遺憾．先推導(dǎo)以z軸為轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)參考系下,任意放置理想木桿的離心勢(shì)能與端點(diǎn)坐標(biāo)的表達(dá)式.設(shè)木桿兩端坐標(biāo)是(x1,z1)和(x2,z2),長(zhǎng)度是L,桿上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)矢量是r(s)=(1-s)(x1i+z1k)+s(x2i+z2k).(1)其中參數(shù)s的取值范圍是0(2)積分計(jì)算得到整個(gè)桿離心勢(shì)能為(3)sinθ1+sinθ2=1/2.(4)把桿端點(diǎn)坐標(biāo)代入式(3)計(jì)算離心勢(shì)能,再加上重力勢(shì)能,
物理教師 2019年8期2019-10-09
- 多高層鋼結(jié)構(gòu)若干施工力學(xué)問題研究
2個(gè)條件：①結(jié)構(gòu)位形滿足目標(biāo)位形(設(shè)計(jì)位形)的要求；②鎖定在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裝配內(nèi)力與其它荷載的組合需滿足結(jié)構(gòu)的承載力要求。因此，對(duì)大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行施工全過程跟蹤模擬分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)在成型過程中變形和內(nèi)力的變化和發(fā)展?fàn)顩r，可以正確地評(píng)價(jià)施工方案對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響。編制有限元軟件時(shí)，可采用分層法，跟蹤模擬高層鋼結(jié)構(gòu)施工的整個(gè)過程。分層法的核心內(nèi)容就是，用靜態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法模擬動(dòng)態(tài)的施工過程，只對(duì)結(jié)構(gòu)每增加一層時(shí)，不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)，不同的邊界條件，進(jìn)行非線性增量法迭代
中國(guó)房地產(chǎn)業(yè) 2019年2期2019-02-01
- 基于距離誤差的機(jī)器人參數(shù)辨識(shí)模型與冗余性分析
誤差模型，以多個(gè)位形下機(jī)器人末端位姿誤差為目標(biāo)函數(shù)，運(yùn)用優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人參數(shù)辨識(shí)。在辨識(shí)過程中，若直接利用末端的絕對(duì)位置誤差和角度誤差，會(huì)涉及位姿誤差在測(cè)量坐標(biāo)系和機(jī)器人基坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換，降低了參數(shù)辨識(shí)的精度[5]。為避免坐標(biāo)系之間的變換，可采用具有坐標(biāo)系不變性的距離誤差。文獻(xiàn)[6-9]分別把距離誤差引入到DH模型、MDH模型、DH/MDH模型、加法型指數(shù)積模型，對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。為實(shí)現(xiàn)有效辨識(shí)，辨識(shí)參數(shù)須滿足完備性、比例性和連續(xù)性原則[
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2018年11期2018-12-04
- 雙SCARA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及奇異性分析
當(dāng)機(jī)器人處于奇異位形時(shí)，會(huì)減少或增加一個(gè)或多個(gè)自由度，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀況會(huì)因此受到很大的影響。因此，奇異性分析在并聯(lián)機(jī)器人的研究中十分重要，可為機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供必要的依據(jù)。本文在平面五桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的雙SCARA機(jī)器人。針對(duì)該機(jī)器人，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)求解，得到了正向運(yùn)動(dòng)學(xué)的解析解, 進(jìn)一步獲得了關(guān)節(jié)速度向量和末端速度向量之間的兩個(gè)雅可比矩陣。然后,在給定幾何參數(shù)的前提下，根據(jù)機(jī)器人雅可比矩陣的行列式對(duì)該平面并聯(lián)機(jī)器人進(jìn)行了奇異性分析，利用關(guān)節(jié)變量
制造業(yè)自動(dòng)化 2018年10期2018-11-02
- 非完整機(jī)械臂及其運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
節(jié)空間而出現(xiàn)奇異位形[7]。利用四關(guān)節(jié)機(jī)械臂的冗余性，通過合適的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)來求解優(yōu)化運(yùn)動(dòng)軌跡，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂有效的運(yùn)動(dòng)控制。1 非完整機(jī)械臂結(jié)構(gòu)非完整機(jī)械臂以一種摩擦輪盤機(jī)構(gòu)[8]作為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)傳遞單元，其機(jī)構(gòu)圖如圖1所示。圖1 摩擦輪盤機(jī)構(gòu)(1)式中：α為變量，會(huì)隨著機(jī)械臂關(guān)節(jié)角度的改變而變化，從而改變摩擦輪盤機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。摩擦輪盤機(jī)構(gòu)的約束是一種速度約束，因此非完整機(jī)械臂是一種一階非完整系統(tǒng)。在非完整機(jī)械臂中布置了三組摩擦輪盤機(jī)構(gòu)，機(jī)械臂的機(jī)構(gòu)如圖2所示。
數(shù)字制造科學(xué) 2018年3期2018-10-15
- 鋼懸鏈線立管初始位形及內(nèi)力分析?
管(SCR)初始位形和初始內(nèi)力分析是對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析的基礎(chǔ)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)SCR的靜力位形的建模和求解等已進(jìn)行了大量研究。Ghadimi[2]采用集中質(zhì)量法建立立管模型，對(duì)立管進(jìn)行靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，表明該模型的合理性。O’Brien等[3]用類似懸鏈線索元確定了立管的平衡位形。Jain[4]用有限差分法對(duì)lazy-S型立管懸垂段部分進(jìn)行了靜力分析。Daniel等[5]基于懸鏈線位形附近小位移假設(shè)，利用線性理論導(dǎo)出了平衡方程，研
- 具有2T1R與2R1T運(yùn)動(dòng)模式3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合
要通過機(jī)構(gòu)的奇異位形[9]。DYMO并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有4種不同的3自由度運(yùn)動(dòng)模式[10]。文獻(xiàn)[11]使用虛擬運(yùn)動(dòng)鏈，先對(duì)不同運(yùn)動(dòng)模式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)支鏈進(jìn)行型綜合，選擇兩種運(yùn)動(dòng)模式共有的支鏈結(jié)構(gòu)作為可選支鏈，再結(jié)合不同運(yùn)動(dòng)模式支鏈裝配的幾何條件，綜合了具有多種運(yùn)動(dòng)模式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。文獻(xiàn)[12]使用具有多種運(yùn)動(dòng)模式的單環(huán)機(jī)構(gòu)綜合了可實(shí)現(xiàn)3R2T與2R3T[13]兩種運(yùn)動(dòng)模式相互轉(zhuǎn)變的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。文獻(xiàn)[14]綜合了實(shí)現(xiàn)3T、3R、2R1T、2T1R三自由度運(yùn)動(dòng)模式相互轉(zhuǎn)換的
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2018年7期2018-07-30
- 并鏈?zhǔn)椒峭暾麢C(jī)械臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
自由度數(shù)目少于其位形空間維數(shù)，表現(xiàn)出欠驅(qū)動(dòng)特性，因此可用較少的控制輸入來確定其在較多空間維數(shù)的位形空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置的減少有利于設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，重量更輕的多關(guān)節(jié)機(jī)械臂，因此非完整機(jī)械臂的研究對(duì)開發(fā)輕小型機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、多指靈巧手等有重要的實(shí)際意義。典型的非完整機(jī)器人系統(tǒng)有輪式移動(dòng)機(jī)器人、宇宙機(jī)器人、體操機(jī)器人、水下機(jī)器人等，這些機(jī)器人系統(tǒng)具有的非完整性和非線性，確定了其運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn)?，F(xiàn)有的非完整機(jī)械系統(tǒng)研究主要集中于非完整力學(xué)以及對(duì)現(xiàn)有的非完整
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 2018年7期2018-07-19
- 一種運(yùn)動(dòng)分岔并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)約束與運(yùn)動(dòng)模式分析
度數(shù)小于約束奇異位形下的瞬時(shí)自由度數(shù)。約束奇異位形為運(yùn)動(dòng)分岔并聯(lián)機(jī)構(gòu)不同運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行切換的初始位形,為保證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可控,伺服電機(jī)數(shù)應(yīng)為機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)自由度數(shù)。雖然學(xué)者們提出了一些特色鮮明的可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)構(gòu),但目前已知的具有連續(xù)變自由度特性的運(yùn)動(dòng)分岔并聯(lián)機(jī)構(gòu)仍然較少,這類機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)綜合、結(jié)構(gòu)約束、自由度及運(yùn)動(dòng)模式分析等問題都是值得深入研究的機(jī)構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)問題。本文提出一種具有運(yùn)動(dòng)分岔特性的新型并聯(lián)機(jī)構(gòu),運(yùn)用螺旋理論對(duì)其結(jié)構(gòu)約束和運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行分析,并分析了其輸入選取。
西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2018年6期2018-06-21
- 鋼懸鏈線立管初始位形及內(nèi)力分析?
管(SCR)初始位形和初始內(nèi)力分析是對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析的基礎(chǔ)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)SCR的靜力位形的建模和求解等已進(jìn)行了大量研究。Ghadimi[2]采用集中質(zhì)量法建立立管模型，對(duì)立管進(jìn)行靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，表明該模型的合理性。O’Brien等[3]用類似懸鏈線索元確定了立管的平衡位形。Jain[4]用有限差分法對(duì)lazy-S型立管懸垂段部分進(jìn)行了靜力分析。Daniel等[5]基于懸鏈線位形附近小位移假設(shè)，利用線性理論導(dǎo)出了平衡方程，研
- 基于螺旋理論的6R串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人奇異位形分析*
聯(lián)工業(yè)機(jī)器人奇異位形分析*李 麗1a，房立金1b，王國(guó)勛2(1.東北大學(xué) a.機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院;b.機(jī)器人科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽 110189；2. 沈陽理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，沈陽 110159)針對(duì)6自由度串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人，對(duì)其工作空間中的奇異位形進(jìn)行了分析?；谛坷碚?，運(yùn)用旋量指數(shù)積(POE)方法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，得到正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并基于旋量指數(shù)積法對(duì)速度雅克比矩陣進(jìn)行了推導(dǎo)。根據(jù)機(jī)器人處于奇異位形時(shí)的條件，對(duì)雅克比矩陣的行列式進(jìn)行求解，從而
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2017年12期2017-12-22
- 一類非完整機(jī)械手的鏈?zhǔn)阶儞Q特性及其運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法
避鏈?zhǔn)侥孀儞Q奇異位形的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法。根據(jù)非完整機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分離出廣義坐標(biāo)向量中的自由變量，將其邊界值作為控制輸入中的待定系數(shù)進(jìn)行求解。對(duì)于非完整機(jī)械手在鏈?zhǔn)侥孀儞Q過程中出現(xiàn)的奇異性問題，提出令鏈?zhǔn)娇臻g中一條軌跡向關(guān)節(jié)空間映射有解的不等式約束條件，利用增加附加位形約束的方法來規(guī)避非完整機(jī)械手的鏈?zhǔn)侥孀儞Q奇異位形。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法的可行性與有效性。非完整機(jī)械手； 鏈?zhǔn)阶儞Q； 奇異位形；運(yùn)動(dòng)規(guī)劃0 引言機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程中，對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)不能積分
中國(guó)機(jī)械工程 2017年16期2017-08-31
- 六自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)雅可比矩陣求解及奇異位形分析
比矩陣求解及奇異位形分析周 輝1, 3, 丁 銳1, 3, 曹浩峰1, 3, 曹 毅1, 2, 3(1. 江南大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院, 江蘇 無錫 214122；2. 上海交通大學(xué) 機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200240；3. 江蘇省食品先進(jìn)制造裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 無錫 214122)提出一種由2個(gè)不同的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)串接而成的混聯(lián)機(jī)構(gòu), 針對(duì)下端和上端并聯(lián)模塊分別建立速度雅可比矩陣, 然后通過上下兩個(gè)并聯(lián)模塊的運(yùn)動(dòng)關(guān)系, 建立整個(gè)混聯(lián)機(jī)構(gòu)
- 平面3-RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究*
RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位形和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)兩方面,研究了位形的奇異性和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的伺服增益對(duì)機(jī)器人自激振動(dòng)現(xiàn)象的影響.首先建立了平面3-RRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)約束方程,求導(dǎo)得到速度約束方程和加速度約束方程,給出位置、速度、加速度的正、逆解,利用速度雅可比矩陣分析奇異特性;然后搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),分析驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制原理,分別測(cè)試在奇異位形和非奇異位形的自激振動(dòng),通過傳感器測(cè)試驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的位移、速度和加速度,并進(jìn)行正解得到動(dòng)平臺(tái)的位置和加速度,正解得到的加速度與動(dòng)平臺(tái)實(shí)測(cè)加速度吻合
- 基于旋量理論的四自由度抓取機(jī)械手奇異位形分析
度抓取機(jī)械手奇異位形分析劉青松，袁 杰，錢建華（中科華核電技術(shù)研究院有限公司，廣東 深圳 518124）機(jī)構(gòu)奇異位形是影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能的重要因素之一，機(jī)械手的奇異位形可導(dǎo)致機(jī)構(gòu)鎖死、控制復(fù)雜化、危害人員安全等問題．本文針對(duì)四自由度抓取機(jī)械手采用旋量理論對(duì)該機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并推導(dǎo)出了機(jī)械手奇異位形，采用隨機(jī)取點(diǎn)法驗(yàn)證了旋量方法的可行性．在此基礎(chǔ)上，利用MATLAB Robotics對(duì)奇異位形進(jìn)行了仿真分析．仿真結(jié)果表明，應(yīng)用旋量理論求解的奇異位形數(shù)
河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年1期2017-01-06
- 復(fù)雜等離子體帶電顆粒的穩(wěn)態(tài)分布特性研究
中帶電顆粒的穩(wěn)態(tài)位形分布的影響.數(shù)值模擬結(jié)果表明，帶電顆粒的初始濃度對(duì)其穩(wěn)態(tài)的位形分布有重要的影響.為了進(jìn)一步分析不同濃度下的位形特征，對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)因子進(jìn)行了討論，更詳細(xì)地反映出各種位形呈現(xiàn)的相分布.復(fù)雜等離子體；分子動(dòng)力學(xué)方法；靜態(tài)結(jié)構(gòu)因子0 引 言復(fù)雜等離子體由大量帶電粒子和少量中性粒子組成.它在宇宙中普遍存在，在星際云、行星際空間、彗星尾部空間，大行星冕層，夜光云[1-2]的大氣中間層以及地球周圍的大氣層中都能發(fā)現(xiàn)它的身影.過去有關(guān)等離子體的研究
- 預(yù)應(yīng)力條形鋼拉板索穹頂及施工全過程分析
鋼拉板索穹頂結(jié)構(gòu)位形在建造過程中經(jīng)歷了懸垂?fàn)顟B(tài)、調(diào)整狀態(tài)和剛化狀態(tài)；提升索和牽引索的拉力在鋼拉板外端點(diǎn)接近外支座時(shí)會(huì)有較大提高；條形鋼拉板在整個(gè)施工過程中均保持彈性狀態(tài),且最終位形與索桿單元模擬的脊索位形相差不大,證明了新型預(yù)應(yīng)力鋼拉板索穹頂結(jié)構(gòu)的可行性.鋼拉板;索穹頂;非線性動(dòng)力有限元;找形;全過程分析TU393.3;TU745.2A1001-0505(2016)05-1051-06索穹頂結(jié)構(gòu)是一種根據(jù)美國(guó)建筑師富勒提出的張拉整體思想形成的全張力結(jié)構(gòu)[1
- 電荷擺球平衡問題
細(xì)分析了平衡穩(wěn)定位形和穩(wěn)定性與各參數(shù)的關(guān)系.電荷擺球平衡穩(wěn)定性中學(xué)物理力電模塊一個(gè)常見的模型是電荷擺球，一個(gè)帶電小球B固定，另一個(gè)帶電(同種電荷)小球A懸掛，求體系平衡時(shí)的位形.固定小球B，懸掛點(diǎn)O，懸掛小球A這三者位置沒有限制，可以任意擺放.如果出題者偏要把固定小球放在懸掛點(diǎn)的下方，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)文獻(xiàn)[1]所指出的“陷阱”問題，當(dāng)兩個(gè)小球電量完全消失后，用力相似三角形和極限法計(jì)算得到的繩子拉力不一樣.我們先分析一般情況，說明“陷阱”問題的根源，然后就特殊情
物理通報(bào) 2016年6期2016-09-05
- 會(huì)切磁場(chǎng)推力器低頻振蕩特性
隨工作參數(shù)和磁場(chǎng)位形的變化特性,并針對(duì)推力系統(tǒng)外回路對(duì)低頻振蕩的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,在高質(zhì)量流量下,隨著放電電壓的增加,會(huì)切磁場(chǎng)推力器的工作模式從高電流模式轉(zhuǎn)換為低電流模式。在高電流模式下,放電電流具有高振幅、低頻率的特征,羽流比較模糊,并且電流振蕩幅值隨著放電電壓增大呈先增大后降低的趨勢(shì),而對(duì)應(yīng)的振蕩頻率隨著放電電壓的增大而增大。在低電流模式下,放電電流具有低振幅、高頻率的特征,羽流有兩條明顯的亮線,并且電流振蕩幅值和頻率均隨放電電壓的增大而增大。
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2016年1期2016-02-13
- 基于可操作度的機(jī)器人最優(yōu)初始位形研究
的機(jī)器人最優(yōu)初始位形研究伍玉霞 蔣紅梅（桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院，廣西 桂林 541004）冗余度機(jī)器人的初始位形的選擇是很重要的。文章以可操作度為性能指標(biāo)，給出了數(shù)學(xué)規(guī)劃模型來選擇機(jī)器人最優(yōu)初始位形，使機(jī)器人避免奇異的初始位形，讓其處于靈活性最優(yōu)的位形。算例仿真結(jié)果表明，用文章中數(shù)學(xué)規(guī)劃模型優(yōu)選出的機(jī)器人位形是靈活性最好的位形。冗余度機(jī)器人；初始位形；可操作度1 引言冗余度機(jī)器人是指完成某一特定任務(wù)時(shí)，機(jī)器人具有多余的自由度。多余的自由度可用來改善機(jī)
大眾科技 2015年11期2015-11-24
- 基于最優(yōu)初始位形的冗余度機(jī)器人可操作度優(yōu)化*
4）基于最優(yōu)初始位形的冗余度機(jī)器人可操作度優(yōu)化*唐碧秋，楊 帆，唐 焱（桂林電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣西桂林 541004）冗余度機(jī)器人的初始位形對(duì)關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃有很大影響。提出了一種基于最優(yōu)初始位形的機(jī)器人可操作度優(yōu)化方法，在以可操作度為性能指標(biāo)對(duì)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軌跡進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，如果以優(yōu)化出的可操作度最優(yōu)的位形為初始位形，就可以提高執(zhí)行任務(wù)初期的可操作度。算例仿真結(jié)果表明，這種基于最優(yōu)初始位形的機(jī)器人可操作度優(yōu)化方法可以提高機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)開始時(shí)的可操作度，
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2015年1期2015-11-03
- 3—PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
導(dǎo)出該機(jī)構(gòu)的奇異位形位置，為動(dòng)平臺(tái)的軌跡規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。用極限邊界搜索法求得 3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間。關(guān)鍵詞：3-PUU；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；奇異位形1.自由度的計(jì)算在三維空間直角坐標(biāo)系中，n活動(dòng)構(gòu)件共有6（n-1）個(gè)自由度。在3-PUU并聯(lián)機(jī)構(gòu)中，令約束數(shù)目為g，第i個(gè)運(yùn)動(dòng)副的約束數(shù)目為ui，則該機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目為：3.雅克比矩陣和奇異位形在向量微積分中，雅可比矩陣是一階偏導(dǎo)數(shù)以一定方式排列成的矩陣，其行列式稱為雅克比行列式。并聯(lián)機(jī)構(gòu)的雅克比矩陣可以判斷機(jī)
求知導(dǎo)刊 2015年8期2015-05-30
- 工業(yè)機(jī)器人奇異位形分析
）工業(yè)機(jī)器人奇異位形分析Singularity analysis of industrial robots王春暖1，秦亞萍2，李偉娟3（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)系，內(nèi)蒙古 包頭 014030）奇異位形是工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的固有特性，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人處于奇異位形時(shí)，對(duì)于給定的軌跡控制和運(yùn)動(dòng)控制都無法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，本文對(duì)工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)奇異位形的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，為初學(xué)者在操作機(jī)器人時(shí)避免奇異位形或是解決機(jī)器人通過奇異位形進(jìn)行軌跡控制提供一點(diǎn)參考。機(jī)器人；自由度；奇異性，
橡塑技術(shù)與裝備 2015年18期2015-02-15
- 冗余驅(qū)動(dòng)消除Stewart 并聯(lián)機(jī)器人奇異位形
然而，在該機(jī)構(gòu)的位形空間內(nèi)存在大量復(fù)雜的奇異位形，機(jī)構(gòu)在奇異位形附近工作時(shí)，運(yùn)動(dòng)學(xué)及靜力學(xué)性能將會(huì)變差;另外，由于奇異位形的存在，機(jī)構(gòu)的有效工作空間將進(jìn)一步縮小。為進(jìn)一步提高并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)性能，應(yīng)盡可能避開奇異位形或消除奇異位形對(duì)機(jī)構(gòu)的不良影響。Nakamura Y 等［2］和Chiaverini S 等［3］從消除奇異位形對(duì)運(yùn)動(dòng)精度、笛卡爾剛度以及機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能等方面進(jìn)行了研究;基于反螺旋理論，郭盛等［4］提出了一種構(gòu)造可避免任何可能的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)奇
服裝學(xué)報(bào) 2015年5期2015-01-15
- 高速平面并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)態(tài)分析與實(shí)驗(yàn)*
對(duì)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)典型位形的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行分析；其次，建立了由3-RRR輕型并聯(lián)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)組成的實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，在位形2，理論分析和實(shí)驗(yàn)一致，即機(jī)構(gòu)的殘余振動(dòng)很快衰減；在位形1，理論分析與實(shí)驗(yàn)兩者不同，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的動(dòng)態(tài)響應(yīng)為自激振動(dòng)，而數(shù)值仿真得到衰減的殘余振動(dòng)。同時(shí)，結(jié)果也表明機(jī)構(gòu)在不同位形有不同的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。平面并聯(lián)機(jī)器人；高速；彈性動(dòng)力學(xué)；殘余振動(dòng)引 言和串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有高定位精度、更高的加速度和負(fù)載能力等［1］優(yōu)點(diǎn)，因而
振動(dòng)、測(cè)試與診斷 2015年4期2015-01-12
- 高速平面并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)態(tài)分析與實(shí)驗(yàn)*
對(duì)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)典型位形的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行分析；其次，建立了由3-RRR輕型并聯(lián)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)組成的實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，在位形2，理論分析和實(shí)驗(yàn)一致，即機(jī)構(gòu)的殘余振動(dòng)很快衰減；在位形1，理論分析與實(shí)驗(yàn)兩者不同，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的動(dòng)態(tài)響應(yīng)為自激振動(dòng)，而數(shù)值仿真得到衰減的殘余振動(dòng)。同時(shí)，結(jié)果也表明機(jī)構(gòu)在不同位形有不同的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。平面并聯(lián)機(jī)器人；高速；彈性動(dòng)力學(xué)；殘余振動(dòng)引 言和串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有高定位精度、更高的加速度和負(fù)載能力等［1］優(yōu)點(diǎn)，因而
振動(dòng)、測(cè)試與診斷 2015年4期2015-01-12
- 新型空間5 自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異位形分析與規(guī)避*
.當(dāng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)奇異位形時(shí)，其自由度會(huì)發(fā)生變化，使機(jī)構(gòu)失去控制，甚至對(duì)機(jī)構(gòu)造成破壞［5-6］.因此，奇異位形分析與規(guī)避是并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要研究?jī)?nèi)容.目前，并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異性的研究方法主要有基于機(jī)構(gòu)輸入、輸出速度的分析方法，Grassmann線幾何法，基于矩陣的分析方法以及基于螺旋理論的分類方法等［7］.很多學(xué)者對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)奇異位形的規(guī)避也做了研究.Yiu 等［8］提出利用冗余驅(qū)動(dòng)來消除奇異，然而該方法只能消除機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)奇異，對(duì)運(yùn)動(dòng)奇異通常沒有效果，同時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生新
- 非對(duì)稱3-(2SPS)并聯(lián)機(jī)床的靈巧度分析
機(jī)床的尺寸參數(shù)和位形有關(guān)［3］，基于這個(gè)特點(diǎn)，該矩陣對(duì)機(jī)床的靈巧度研究有很大的幫助。3 靈巧度分析靈巧度是衡量操作空間隨著關(guān)節(jié)空間變化而變化的敏感度。靈巧度有3 個(gè)度量指標(biāo)［4］:逆Jacobin 矩陣的條件數(shù)、最小奇異值和可操作性，分別反映機(jī)床的各向同性、響應(yīng)速度和可操作性。一般情況下，各向同性最能體現(xiàn)機(jī)床的靈巧度規(guī)律，文中在此只對(duì)機(jī)床的各向同性進(jìn)行研究。操作空間速度向關(guān)節(jié)空間映射時(shí)存在如式(6)所示的關(guān)系:式中:v 是關(guān)節(jié)輸入速度，u 是末端操作手的速
機(jī)床與液壓 2014年3期2014-03-17
- 基于非瞬時(shí)支鏈位形設(shè)計(jì)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)內(nèi)部奇異消除方法研究
030 引言奇異位形是機(jī)構(gòu)的工作空間中存在無法運(yùn)動(dòng)或瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)無法確定的位形。在奇異位形附近，機(jī)構(gòu)的剛度、精度等性能指標(biāo)都會(huì)變差。相對(duì)于串聯(lián)機(jī)構(gòu)來說，并聯(lián)機(jī)構(gòu)的奇異位形更為豐富、復(fù)雜，因此如何規(guī)避或消除奇異是并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究領(lǐng)域的一個(gè)難題。冗余驅(qū)動(dòng)方法是目前提出的減少或消除奇異的一種有效方法。該方法通常是在正常機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上將一部分被動(dòng)關(guān)節(jié)變?yōu)橹鲃?dòng)關(guān)節(jié)，或者在保證機(jī)構(gòu)自由度不變的前提下，增加新的支鏈，并在該支鏈上引入冗余驅(qū)動(dòng)［1］。前者雖然簡(jiǎn)單，但由于在被動(dòng)關(guān)節(jié)上
中國(guó)機(jī)械工程 2012年15期2012-07-25
- 基于TEQ的固定邊界托卡馬克等離子體平衡模擬
面，磁面也是平衡位形的等壓面，且j只有在磁面上的分量［6］，由此可得：其中，Ψ和F分別為相對(duì)于對(duì)稱軸r＝0的角向磁通和電流通量。軸對(duì)稱等離子體的MHD平衡由準(zhǔn)線性橢圓方程（2）和方程（3）來決定。一般情況下，給定P（ψ）和f（ψ）的具體函數(shù)形式，加上合適的邊界條件，就可以解出ψ＝ψ（R，Z），已知ψ后，就可以給出平衡位形的所有物理量［7］。在給定P（ψ）和q（ψ）求解平衡問題時(shí)，考慮角向磁通的守恒條件為：其中，ψm為磁軸處的角向磁通；ψb為邊界處的角向磁通
- 霍爾推力器磁場(chǎng)位形及其優(yōu)化的數(shù)值研究
)霍爾推力器磁場(chǎng)位形及其優(yōu)化的數(shù)值研究鄧立赟 藍(lán)紅梅 劉 悅?(大連理工大學(xué)物理與光電工程學(xué)院，大連 116024)(2010年4月20日收到;2010年5月6日收到修改稿)基于麥克斯韋方程，在軸對(duì)稱假設(shè)下建立了霍爾推力器磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型.用有限差分方法對(duì)模型進(jìn)行了離散.給出了數(shù)值求解模型的迭代法.通過對(duì)模型的數(shù)值求解，得到了相應(yīng)的數(shù)值結(jié)果.通過對(duì)所得數(shù)值結(jié)果的分析，研究了磁場(chǎng)線圈電流變化對(duì)霍爾推力器磁場(chǎng)位形的影響.通過調(diào)整磁場(chǎng)線圈電流的大小找到了理想磁場(chǎng)位
物理學(xué)報(bào) 2011年2期2011-10-23
- 基于Corsica的EAST等離子體平衡計(jì)算
歐姆放電中的平衡位形建立進(jìn)行了模擬，給出重要等離子體的參數(shù)剖面信息，如等離子體電流密度、溫度分布等剖面。在建立平衡位形基礎(chǔ)上開展了放電模擬研究，給出脈沖放電中電流和等離子體位置的演化結(jié)果。1 物理模型Corsica是一個(gè)二維平衡結(jié)合一維輸運(yùn)的1.5維平衡演化程序，用于托卡馬克等離子體演變和診斷的模擬，是由美國(guó)LLNL(Law rence Livermore National Laboratory)開發(fā)的，被引入到中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所。目前該程序已在
- 分子量子點(diǎn)中聲子輔助的Kondo效應(yīng)
電極處于平行磁化位形時(shí),會(huì)呈現(xiàn)出與反平行位形明顯不同的輸運(yùn)行為.尤為顯著的是,聲子效應(yīng)導(dǎo)致隧穿磁阻TMR隨偏壓在正負(fù)值間交替變化,這暗示了TMR是探索Kondo共振特征行為的一個(gè)更為有效的工具.鐵磁電極;電聲子耦合;Kondo效應(yīng);隧穿磁阻巨磁電阻效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以后,磁納米結(jié)構(gòu)中的自旋極化輸運(yùn),尤其是與鐵磁電極耦合的量子點(diǎn)、納米晶體、納米管或者單分子等系統(tǒng)中的單電子隧穿問題成為備受關(guān)注的研究熱點(diǎn),這主要是由于它們?cè)诖烹娮訉W(xué)以及量子計(jì)算方面有非常大的潛在應(yīng)用價(jià)值
- 磁場(chǎng)位形對(duì)微波ECR等離子體電子參數(shù)的影響
之一,不同的磁場(chǎng)位形將直接影響ECR等離子體的參數(shù)和性能,因此研究磁場(chǎng)位形對(duì)微波ECR等離子體參數(shù)的影響對(duì)其可控利用有重要作用.目前微波ECR等離子體的研究中,磁場(chǎng)位形較多都利用發(fā)散場(chǎng)[5-6],結(jié)合磁鏡場(chǎng)來研究等離子體參數(shù)的工作還比較少.本文分別在發(fā)散場(chǎng)和磁鏡場(chǎng)條件下,測(cè)量了微波ECR等離子體電子參數(shù),研究了兩種磁場(chǎng)位形對(duì)微波ECR等離子體電子參數(shù)的影響,并分析了其影響機(jī)制.1 實(shí)驗(yàn)裝置圖1為自行研制的微波ECR等離子體裝置示意圖.微波源產(chǎn)生2.45 G
武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2010年9期2010-05-29