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基于旋量理论的六自由度林果采摘混联机械臂运动学逆解 预览
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作者 李立君 刘涛 +3 位作者 高自成 廖凯 李禹卓 许世斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期75-82,共8页
针对传统Paden-Kahan子问题求解机械臂运动学逆解时需确定关节轴线交点坐标的问题,对该子问题进行改进。利用末端执行器位姿信息获取轴线交点坐标,建立物体坐标与末端执行器期望位姿的映射关系,结合子问题求解6自由度林果采摘机械臂运... 针对传统Paden-Kahan子问题求解机械臂运动学逆解时需确定关节轴线交点坐标的问题,对该子问题进行改进。利用末端执行器位姿信息获取轴线交点坐标,建立物体坐标与末端执行器期望位姿的映射关系,结合子问题求解6自由度林果采摘机械臂运动学逆解;根据主动关节变量取值范围分析所求逆解的可行性,得到可行封闭解,提高机械臂控制速度、稳定性和准确性。在实验室环境下利用所提出的算法求解10组工作目标位置信息对应的关节值,结果表明,所求逆解能使林果采摘机械臂到达正确位姿,末端执行器最大位置误差不超过夹持器最大开度的3.30%,最大姿态误差不超过1?,满足采摘要求。该算法为机械臂快速、稳定及精确地控制提供技术依据。 展开更多
关键词 机器人 收获机 运动学 旋量理论 逆运动学 Paden-Kahan子问题 混联机械臂 林果采摘
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三自由度柔索并联搬运机器人的运动学和工作空间分析 预览
2
作者 张龙 王世伟 +1 位作者 牛奔 戴振振 《长春工业大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期50-54,共5页
描述了机器人的结构,给出运动学正逆解,并依据静力学方程和矢量封闭原理分析可控工作空间。最后在Matlab软件中进行仿真实验。
关键词 柔索并联机构 运动学 可控工作空间
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虚拟样机技术在轴向柱塞泵仿真分析中的应用 预览
3
作者 张鑫杰 谌炎辉 周知进 《机床与液压》 北大核心 2019年第9期144-148,共5页
固液耦合效果对柱塞泵运动学与动力学特性影响很大。利用有限元分析软件,建立柱塞泵刚柔耦合模型,在此基础上建立其固液耦合虚拟样机模型。仿真研究斜盘倾角、主轴转速对柱塞泵运动学和动力学特性的影响,以及柱塞腔内压力变化规律。结... 固液耦合效果对柱塞泵运动学与动力学特性影响很大。利用有限元分析软件,建立柱塞泵刚柔耦合模型,在此基础上建立其固液耦合虚拟样机模型。仿真研究斜盘倾角、主轴转速对柱塞泵运动学和动力学特性的影响,以及柱塞腔内压力变化规律。结果表明:泵的出口流量及压力脉动幅值随斜盘倾角的增大而增大;柱塞加速度与主轴转速的平方呈正比,造成柱塞泵受到的液压冲击力急剧增大。研究结果为柱塞泵性能的深入分析提供了参考。 展开更多
关键词 虚拟样机 轴向柱塞泵 柱塞 运动学 动力学
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一种个体自适应康复训练机器人机构的研究 预览
4
作者 张浩杰 李伟达 +1 位作者 李娟 张虹淼 《机械与电子》 2019年第3期72-75,80共5页
针对现有下肢康复训练机器人人机连接柔顺性和关节对中性差的问题,提出了一种个体自适应的欠驱动康复训练机器人。欠驱动机器人系统只有4个直线驱动,驱动的直线运动通过连杆和人机连接机构转化为人下肢在矢状面内的屈伸运动,可带动人体... 针对现有下肢康复训练机器人人机连接柔顺性和关节对中性差的问题,提出了一种个体自适应的欠驱动康复训练机器人。欠驱动机器人系统只有4个直线驱动,驱动的直线运动通过连杆和人机连接机构转化为人下肢在矢状面内的屈伸运动,可带动人体进行步态康复训练。建立了机构的人机耦合模型,进行了正、逆运动学分析。然后,基于人机耦合模型,提出了一种人体参数与连接参数的在线辨识方法,可获得难以实际测量的人体肢体长度与人机连接参数等信息,并实现了个体自适应步态轨迹规划。最后,利用MATLAB和ADAMS软件进行了仿真验证,验证了参数辨识方法的正确性,以及提出的康复训练机器人具有个体适应性。 展开更多
关键词 康复训练机器人 运动学 个体自适应 在线辨识 轨迹规划
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三自由度柔索并联机构运动性能分析 预览
5
作者 张龙 牛奔 《长春工业大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第3期270-275,共6页
建立了三自由度柔索并联机构的运动学模型。依据静力学方程和矢量封闭原理求解机构的可控工作空间,并引入灵巧度和承载能力指标,以分析机构的运动性能。仿真分析验证了理论分析结果。
关键词 柔索并联机构 运动学 可控工作空间 运动性能
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双向牙嵌式离合器载荷换向特性研究 预览
6
作者 张明松 向世杰 +1 位作者 伍强 王瑶 《三峡大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期90-94,共5页
离合器的性能是决定起重机钢丝绳在工作中稳定缠绕的关键.本文结合某坝门式起重机的排绳设备,提出了一种双向牙嵌式离合器换向装置,对其载荷换向特性进行了理论分析与计算,确定了离合器齿面倾角的合理选取范围.建立了双向牙嵌式离合器... 离合器的性能是决定起重机钢丝绳在工作中稳定缠绕的关键.本文结合某坝门式起重机的排绳设备,提出了一种双向牙嵌式离合器换向装置,对其载荷换向特性进行了理论分析与计算,确定了离合器齿面倾角的合理选取范围.建立了双向牙嵌式离合器的运动学模型,通过SolidWorksMotion软件进行运动学仿真,得到换向过程中速度、接触力与换向时间的关系,分析了不同齿面倾角对离合器换向特性的影响,仿真结果与理论分析相吻合,验证了理论分析的合理性.研究成果为此类型双向牙嵌式离合器的设计优化提供了参考. 展开更多
关键词 双向牙嵌式离合器 载荷换向 齿面倾角 运动学
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五自由度混联机构运动学及工作空间分析 预览
7
作者 丁泽华 董虎 +2 位作者 王见 朱景原 曹毅 《东华大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第1期102-108,共7页
提出了一种新型的五自由度混联机构,该机构由三自由度移动的完全解耦并联机构和二自由度转动的串联机构构成。为获得该混联机构的运动学模型及性能参数,描述了机构的组成模块,并计算了其自由度数目。基于几何法和D H(Denavit-Hartenberg... 提出了一种新型的五自由度混联机构,该机构由三自由度移动的完全解耦并联机构和二自由度转动的串联机构构成。为获得该混联机构的运动学模型及性能参数,描述了机构的组成模块,并计算了其自由度数目。基于几何法和D H(Denavit-Hartenberg)法,求解了混联机构末端位姿理论参数模型,利用ADAMS软件对其进行了运动仿真。基于ADMAS运动仿真结果,采用边界搜索法分析了混联机构的位置、姿态工作空间。结果表明,该五自由度混联机构末端姿态灵活、工作空间大且无奇异位形,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 混联机构 运动学 边界搜索法 工作空间
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上肢穿戴式弹药托举装置运动学及工作空间分析 预览
8
作者 李回滨 管小荣 +1 位作者 李仲 李杨 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第6期32-38,共7页
基于人体上肢关节运动机理,设计了一款上肢穿戴式弹药托举装置,并基于关节坐标相位关系进行运动学分析,获得了关节角度与液压驱动器长度变化关系及上肢穿戴式弹药托举装置末端机构的位置。通过奇异性分析和工作空间分析,验证了装置的可... 基于人体上肢关节运动机理,设计了一款上肢穿戴式弹药托举装置,并基于关节坐标相位关系进行运动学分析,获得了关节角度与液压驱动器长度变化关系及上肢穿戴式弹药托举装置末端机构的位置。通过奇异性分析和工作空间分析,验证了装置的可行性,根据给定末端直线轨迹仿真求解得到了关节角度变化曲线和液压驱动器长度变化曲线,结果表明在约束范围内装置可完成托举任务。 展开更多
关键词 上肢 弹药托举装置 运动学 工作空间
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考虑运动副间隙的异形罐封罐机构仿真分析 预览
9
作者 刘艺博 张广文 《机械工程与自动化》 2019年第2期79-80,共2页
以某型号的异形罐封罐机构为研究对象,应用Creo Parametric软件建立异形罐封罐机构三维模型,然后运用ADAMS软件分别进行含运动副间隙和无间隙两种状态的仿真,分析间隙对封罐机构运动规律的影响。分析结果表明:运动副间隙对卷封滚轮位移... 以某型号的异形罐封罐机构为研究对象,应用Creo Parametric软件建立异形罐封罐机构三维模型,然后运用ADAMS软件分别进行含运动副间隙和无间隙两种状态的仿真,分析间隙对封罐机构运动规律的影响。分析结果表明:运动副间隙对卷封滚轮位移影响较小,对速度和加速度影响明显。研究结果为封罐机的优化设计提供了参考。 展开更多
关键词 运动副间隙 ADAMS 异形罐 运动学
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基于冗余并联机构的高性能机床设计与分析 预览
10
作者 赵福群 郭盛 +1 位作者 徐梓淳 李典 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期67-74,共8页
为提高并联机构在局部精密加工时的调整姿态能力等运动性能,通过添加冗余驱动的方式,提出一种新型2RP(R)/S-2RPS结构冗余并联机构,并对机构进行解耦特性和位置逆解计算,利用约束杆长方程求导方法建立速度输入与输出方程及速度映射矩阵... 为提高并联机构在局部精密加工时的调整姿态能力等运动性能,通过添加冗余驱动的方式,提出一种新型2RP(R)/S-2RPS结构冗余并联机构,并对机构进行解耦特性和位置逆解计算,利用约束杆长方程求导方法建立速度输入与输出方程及速度映射矩阵。根据解耦特性对机构伴随运动进行求解,对比冗余机构在相同约束下与非冗余机构的工作空间。利用雅可比矩阵,对机构静刚度和灵巧性运动性能进行分析,同时将上述机构性能与非冗余机构性能进行对比。研究结果表明:通过添加冗余驱动的方式使机构性能得到提升。以圆弧曲线为运动轨迹,对机构进行圆弧轨迹运动过程进行仿真,仿真结果证明该设计的可行性以及机构具有实现任务的能力. 展开更多
关键词 并联机床 结构冗余 运动学 性能评价 轨迹
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风洞捕获轨迹试验六自由度机构运动学与误差分析 预览
11
作者 贾波 宋代平 +1 位作者 全先轲 姜安林 《机械》 2019年第6期13-17,共5页
为提升风洞捕获轨迹试验的水平,设计了一套模拟外挂物从母机分离运动轨迹特性的六自由度机构。通过D-H法进行运动学分析,建立该机构运动学方程,利用解析法对机构进行逆运动学求解。采用微分传递法建立基于D-H参数的静态误差模型,推导出... 为提升风洞捕获轨迹试验的水平,设计了一套模拟外挂物从母机分离运动轨迹特性的六自由度机构。通过D-H法进行运动学分析,建立该机构运动学方程,利用解析法对机构进行逆运动学求解。采用微分传递法建立基于D-H参数的静态误差模型,推导出末端外挂物模型位姿误差与D-H参数误差之间的数学表达式,然后采用奇异值分解改进的最小二乘法进行迭代求解辨识出参数误差,在此基础上随机选取100组位姿数据,分析比较了补偿前与补偿后的位置误差,结果表明经过参数辨识后的补偿法能够有效地提高六自由度机构末端的定位精度。 展开更多
关键词 六自由度机构 D-H参数法 运动学 误差模型
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基于偏心式变曲率沟槽的高精度球体加工*理论与试验研究
12
作者 郭伟刚 袁巨龙 +3 位作者 周芬芬 项震 赵萍 吕冰海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期183-190,共8页
提出基于偏心式变曲率沟槽的高精度球体批量加工方法,加工过程中球体运动状态随磨盘沟槽曲率半径的变化而变化,送料机构将球体从磨盘外沿的出料口依序送至磨盘中心的入料口进行循环加工。基于纯滚动运动假设,建立单颗球体几何运动学模型... 提出基于偏心式变曲率沟槽的高精度球体批量加工方法,加工过程中球体运动状态随磨盘沟槽曲率半径的变化而变化,送料机构将球体从磨盘外沿的出料口依序送至磨盘中心的入料口进行循环加工。基于纯滚动运动假设,建立单颗球体几何运动学模型,通过旋转坐标变换计算并仿真球面加工轨迹。在自主研发的偏心式变曲率沟槽加工系统上进行加工试验,对球体运动的宏观验证试验结果与仿真结果一致,证明了所建的运动学模型的有效性。在加工试验研磨阶段球体的批直径变动量、球度偏差及表面粗糙度偏差均得到明显改善并逐渐收敛,抛光阶段后得到单颗球体最好的球度值为0.114mm,表面粗糙度Ra为9 nm。 展开更多
关键词 运动学 加工轨迹 一致性 偏心式变曲率沟槽 精密球
一种三构态变胞并联机构运动学及工作空间分析
13
作者 田海波 马宏伟 +1 位作者 马琨 魏娟 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期414-424,共11页
常规并联机构运动不够灵活,难以提高机械腿的地面适应能力.本文在可转轴线转动副的基础上,提出一种可用于机械腿的2-PrRS+PR(P)S变胞并联机构.首先分析机构3种构态的自由度特性,然后建立机构的逆运动学模型,给出其约束条件及主要参数的... 常规并联机构运动不够灵活,难以提高机械腿的地面适应能力.本文在可转轴线转动副的基础上,提出一种可用于机械腿的2-PrRS+PR(P)S变胞并联机构.首先分析机构3种构态的自由度特性,然后建立机构的逆运动学模型,给出其约束条件及主要参数的取值范围.再采用蒙特卡洛法得到该机构的工作空间点云图,用自适应网格划分方法计算此空间的体积.与无变胞特性的同参数并联机构进行对比,发现工作空间形状有明显差异,且体积增大了29.36%.最后分析了其主要结构参数对工作空间体积的影响.该工作可为该变胞并联机构的尺度综合提供依据. 展开更多
关键词 变胞并联机构 运动学 工作空间 参数优化
液压支架支护位姿的运动学研究 预览
14
作者 杨鹏 《能源与节能》 2019年第1期16-18,共3页
在研究支架支护位姿的基础上对支架支护位姿进行了运动学研究,认为支架支护异常位姿可分为俯视采场方向的异常支护状态和与煤壁垂直的异常支护状态。通过BP神经网络法实现了支护位姿的非线性拟合,同时通过支护位姿训练集对神经网络模型... 在研究支架支护位姿的基础上对支架支护位姿进行了运动学研究,认为支架支护异常位姿可分为俯视采场方向的异常支护状态和与煤壁垂直的异常支护状态。通过BP神经网络法实现了支护位姿的非线性拟合,同时通过支护位姿训练集对神经网络模型进行了训练。结果显示,支架支护位姿的非线性拟合模型可较为精确地实现运动学计算,拟合误差极小。 展开更多
关键词 液压支架 神经网络 支护位姿 运动学
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二十四式太极拳的运动学研究综述 预览
15
作者 朱婷 王少白 《四川体育科学》 2019年第1期45-50,共6页
通过中国知网、万方数据库、维普数据库、Pub Med、Web of Science、Ebsco数据库对国内外相关文献进行检索。根据所查文献的研究目的、研究内容、评价指标,从二十四式太极拳的关节运动学、太极拳的重心变化、太极拳的步态特征分析三个... 通过中国知网、万方数据库、维普数据库、Pub Med、Web of Science、Ebsco数据库对国内外相关文献进行检索。根据所查文献的研究目的、研究内容、评价指标,从二十四式太极拳的关节运动学、太极拳的重心变化、太极拳的步态特征分析三个方面进行综述,并对太极拳运动学研究的展望和不足之处进行总结。研究结果表明,太极拳的关节活动、重心移动、步态都具有独特的运动学特点,太极拳能够有效地改善下肢力量、关节活动度、平衡能力、协调功能和预防摔倒。太极拳运动学研究与其他学科结合,将更有利于其发展。 展开更多
关键词 太极拳 运动学 综述 康复
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轴对称矢量喷管喷口Lagrange动力学分析 预览
16
作者 闫世洲 赵志刚 霍树林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期809-815,共7页
以轴对称矢量喷管为研究对象,建立其动力学方程。首先,将轴对称矢量喷管结构简化为等效的3-PRS结构模型,利用等效的3-PRS结构模型建立喷管喷口运动学方程。然后,将气动力等效为动平台虚拟质量,运用Lagrange方法推导出喷管喷口的动力学方... 以轴对称矢量喷管为研究对象,建立其动力学方程。首先,将轴对称矢量喷管结构简化为等效的3-PRS结构模型,利用等效的3-PRS结构模型建立喷管喷口运动学方程。然后,将气动力等效为动平台虚拟质量,运用Lagrange方法推导出喷管喷口的动力学方程,并分析其动力学特性。通过MATLAB和ADAMS仿真,对比两种仿真结果,验证了建立模型的准确性。结果表明喷口姿态对驱动力影响很大,由此可得出不同姿态下驱动力的变化规律。从而对进一步进行喷管优化设计及控制提供了有效帮助。 展开更多
关键词 轴对称矢量喷管 运动学 动力学 LAGRANGE 3-PRS 气动力
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基于仿生手指的血管介入手术机器人设计与分析 预览
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作者 王国帅 王利 +3 位作者 张一 严伟玮 欧方亮 韩世鹏 《机床与液压》 北大核心 2019年第9期81-84,共4页
血管介入手术是目前治疗心脑血管疾病最有效的方式,但血管介入手术操作风险大、操作技巧要求较高和医生培训周期较长成为目前制约其发展的主要原因。利用机器人技术辅助医生进行手术成为目前研究的热点,也是目前的迫切需求。针对血管介... 血管介入手术是目前治疗心脑血管疾病最有效的方式,但血管介入手术操作风险大、操作技巧要求较高和医生培训周期较长成为目前制约其发展的主要原因。利用机器人技术辅助医生进行手术成为目前研究的热点,也是目前的迫切需求。针对血管介入手术的操作特点,提出一种基于仿生手指的血管介入手术机器人,该机器人使用丝杠滑台实现导丝、导管的前后递送,利用基于仿生手指的机构设计实现导丝、导管的旋捻。建立该机器人的三维结构模型,对旋捻机构进行运动学计算和分析,并建立其运动学方程,给出了旋捻运动执行段的速度和加速度的表达式。利用ADAMS软件对该机器人进行运动学仿真,给出旋捻机构执行端的运动曲线并验证了理论计算的正确性,证明了所开发的血管介入机器人的可行性。 展开更多
关键词 仿生手指 手术机器人 运动学 ADAMS仿真
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基于ADAMS的全自动等长等速收卷机结构设计及仿真分析 预览
18
作者 蒋圆芳 王霄 +2 位作者 陈树洋 李伯全 刘会霞 《机械设计与制造工程》 2019年第5期19-23,共5页
以一款全自动等长等速收卷机为研究对象,建立虚拟样机模型对收卷机进行运动学分析,验证收卷机的收卷半径范围为0~80mm以及半径微调过程的平稳性;在ADAMS和Simulink中建立联合控制仿真模型,采用PID控制算法对其进行联合控制仿真,验证了... 以一款全自动等长等速收卷机为研究对象,建立虚拟样机模型对收卷机进行运动学分析,验证收卷机的收卷半径范围为0~80mm以及半径微调过程的平稳性;在ADAMS和Simulink中建立联合控制仿真模型,采用PID控制算法对其进行联合控制仿真,验证了机械系统与控制系统之间的耦合特性。仿真结果表明,全自动等长等速收卷机的收卷半径范围满足设计要求,半径微调过程平稳;联合仿真能够准确地描述收卷机的工作过程,证明全自动等长等速收卷机的收卷部分具有良好的响应特性,为物理样机的开发提供了依据。 展开更多
关键词 收卷机 虚拟样机 运动学 联合仿真
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骨盆辅助式康复机器人训练对脑卒中偏瘫患者下肢功能及骨盆运动学的影响
19
作者 胡淑珍 顾旭东 +6 位作者 吴华 曾明 傅建明 林在龙 柏和风 陆晶晶 李亮 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期269-273,共5页
目的探讨骨盆辅助式康复机器人训练对脑卒中偏瘫患者步态运动学的影响。方法采用随机数字表法将40例脑卒中偏瘫患者分为观察组及对照组,每组20例。2组患者均给予常规药物治疗及康复训练,观察组患者在上述干预基础上辅以骨盆辅助式康复... 目的探讨骨盆辅助式康复机器人训练对脑卒中偏瘫患者步态运动学的影响。方法采用随机数字表法将40例脑卒中偏瘫患者分为观察组及对照组,每组20例。2组患者均给予常规药物治疗及康复训练,观察组患者在上述干预基础上辅以骨盆辅助式康复机器人训练,每周训练6次,每次训练20 min,持续训练8周。于入选时及治疗8周后分别采用简化Fugl-Meyer下肢运动功能量表(FMA-LE)评定患者下肢运动功能,采用Berg平衡量表(BBS)评定患者平衡功能,通过Biodex Gait Trainer-2型步态分析系统检测患者步速、步长,采用骨盆辅助机器人系统检测患者骨盆旋转角、骨盆侧倾角、骨盆竖直移动及骨盆侧向移动等运动学参数。结果治疗后观察组患者FMA-LE评分、BBS评分、步速、健侧步长、患侧步长分别为(21.40±4.38)分、(39.45±4.47)分、(61.50±17.92)cm/s、(49.25±15.13)cm和(48.65±11.49)cm,均较治疗前及对照组治疗后明显改善(P<0.05)。治疗后观察组患者骨盆旋转角、侧倾角、竖直移动及侧向移动等运动学参数分别为(9.93±1.92)°、(15.57±1.68)°、(12.09±1.13)cm和(8.92±3.26)cm,均较治疗前及对照组治疗后明显改善(P<0.05)。结论在常规康复干预基础上辅以骨盆辅助式康复机器人训练,能进一步提高脑卒中偏瘫患者骨盆控制能力,改善步行功能及平衡能力,从而促进患者下肢运动功能恢复。 展开更多
关键词 骨盆 运动学 机器人 康复 脑卒中
一种新型4自由度并联机床构型设计与运动学分析 预览
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作者 何镏源 梅瑛 +2 位作者 许文文 沈祚 李瑞琴 《机械传动》 北大核心 2019年第3期83-89,共7页
提出了一种能实现沿y轴、z轴移动和绕x轴、y轴转动的新型4自由度部分解耦并联机构,将该并联机构辅以能实现主轴x轴移动和x轴转动的动平台,共同组成一种新型并联机床构型;此机床机构特为涡轮叶片加工而设计。对机构进行了运动学分析,得... 提出了一种能实现沿y轴、z轴移动和绕x轴、y轴转动的新型4自由度部分解耦并联机构,将该并联机构辅以能实现主轴x轴移动和x轴转动的动平台,共同组成一种新型并联机床构型;此机床机构特为涡轮叶片加工而设计。对机构进行了运动学分析,得到了运动学方程和雅可比矩阵;使用几何方法对机构的工作空间进行了分析,利用雅可比矩阵证明工作空间没有奇点,并获得了给定任务下的机构执行器所需行程长度。 展开更多
关键词 并联机床 运动学 叶片加工 工作空间分析 奇异性
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