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关键词： 图像测量   六自由度运动   光学测量   浮体响应   便携式  

摘要： 提出一种基于双目CCD的便携式高精度六自由度运动光学测量系统,该系统使用过程中无需标定,且保证足够的测量精度。给出了该系统的空间点坐标及六自由度测量的原理,对该系统的测量结果进行了对比验证,并通过实际应用给出了技术应用的范例。实测证明,该系统结构简单,操作便利,采集分析速度快,可满足实际测量的要求。

关键词： 维持性血液透析   自体动静脉内瘘   套管针留置法   扣眼隧道  

摘要： 通过手术吻合手段将邻近动静脉血管联通建立的自体动静脉内瘘血管通路是终末期肾脏病(ESRD)患者在接受维持性血液透析治疗时较为安全和效果稳定的理想“生命线”[1]。其具有使用寿命长、可反复穿刺、并发症少和能自行愈合等优势,但长期的反复穿刺可导致内瘘发生闭塞狭窄、血栓形成、血管硬化和血管瘤等并发症,从而缩短内瘘使用寿命。

关键词： 海上风力发电   波浪能发电   风浪结合发电系统   两自由度发电机   风浪互补发电协调控制策略  

摘要： 近年来,多能互补利用成为能源开发的一种新趋势。海上风能和波浪能具有无污染、能量形式集中等诸多优点,一种基于两自由度直线旋转发电机的新型风浪结合发电系统应运而生。对海上风能和波浪能发电系统的研究现状进行综述,对比独立开发海上风能和波浪能的发电系统、传统风浪结合发电系统及新型海上风浪结合发电系统各自的优缺点;对作为新型海上风浪结合发电系统核心能量转换装置的两自由度直线旋转发电机的研究现状进行总结,并通过有限元方法初步验证了两自由度发电机用于新型海上风浪结合发电系统中的可行性,随后探讨该类发电机的研究热点及难点。最后,对海上风浪结合发电系统用两自由度发电机未来主要的研究方向进行了展望。

关键词： 气囊抛光机器人   中频误差   模态分析   光学元件抛光  

摘要： 针对六自由度串联式关节机器人气囊抛光系统因刚度不足引起的加工振动以及引入中频误差的问题,以IRB 6700机器人作为研究对象,基于Ansys Workbench建立模态分析模型,并结合实验分析机器人气囊抛光系统工况频带内动态特性,实验与仿真结果共同表明,机器人气囊抛光系统在工况频带至少存在5阶模态,且共振时机器人末端抖动幅值为mm级,机器人加工严重受限。同时针对机器人气囊抛光系统先进光学元件抛光工艺应用,设计一种阻尼抑振气囊工具头,与普通气囊工具头进行定点抛光与整面抛光对比实验。结果表明:抑振气囊头定点抛光斑粗糙度与频谱幅值普遍低于普通气囊工具头,引入的中频误差较一般气囊工具头低40%,抛光优化效果显著。

关键词： 两个自由度   PTZ   结构设计  

摘要： 云台已被应用于许多实际领域。不同行业对云台产品也有一定的需求。根据其工作方式,云台可分为固定云台和电动云台,固定云台是其负载对象根据要求调整正确的位置、角度等,然后固定,其活动范围非常有限。电动云台可以根据输入信号在多个维度上旋转或移动。由于其实用灵活的优点和活动范围大,电动云台得到了更广泛的应用。在控制信号的作用下,电动云台可以以规定的速度和角度或预定的轨道执行运动。对两自由度云台的结构设计和分析进行了分析,以供参考。

关键词： 共形几何代数   串并混联机构   位置逆解  

摘要： 基于共形几何代数(Conformal geometric algebra,CGA)基本理论,解决了(3-PRS)+(3-SPR)和(3-RPS)+(3-SPS+UP)两种典型串并混联机构的位置逆解问题。首先根据机构的几何结构特征选择合适的未知参数,基于共形几何代数的基本运算建立了与该参数相关的机构中间平台某一顶点的数学表达式;然后根据该顶点坐标表达式和机构中存在的几何和尺寸约束,构造若干相关的平面或球面几何体,并对其进行外积求交运算得出中间平台其他两个顶点坐标的共形几何表达式;最后结合得到的顶点坐标与共形几何代数中的矢量内积运算,推导出只含有一个未知参数的多项式方程,由此得到机构的全部位置反解。该方法具有计算简明、高效、几何直观性强的特点,避免了传统方法求解串并混联机构位置逆解时冗长复杂的计算过程,为此类机构位置逆解的研究提供了参考。

关键词： 3-PRS并联机构   执行器故障   几何法   达朗贝尔原理   关节内力  

摘要： 为了研究执行器故障对3-PRS并联机器人运动影响及其关节力或力矩的变化情况,采用几何法与达朗贝尔原理法分析3-PRS并联机器人在执行器卡死状态下各关节内力的变化。首先,运用几何法建立3-PRS并联机器人的正向运动学模型,推导了运动构件的位置、速度和加速度运动方程;然后,基于达朗贝尔原理研究了执行器卡死故障状态下的3-PRS并联机器人运动构件的受力情况,建立3-PRS并联机器人的驱动力与运动构件内力间的数学表达式;最后,通过实例仿真分析,得到3-PRS并联机器人的驱动力与关节内力的变化曲线图。结果表明,在3-PRS并联机器人发生执行器卡死故障时,3条运动支链无法协调运动,在机器人球铰达到极限转角时关节内力和驱动力将发生突变,造成并联机构的破坏,从而影响正常运行。该研究为执行器故障下的并联机器人关节内力分析提供了一种可行的方法,也为并联机器人的冗余设计与可靠性分析奠定理论基础。

关键词： 角张量   角速度张量   角加速度张量   欧拉角   合成法则  

摘要： 现有理论力学没有给出完整的刚体定点转动的运动学描述,譬如不能确定多次定点转动合成的转角,只有关于欧拉角的角速度矢量公式,而两次转动合成的角加速度矢量形式也存在问题.本文论证了刚体定点转动的转角、角速度、角加速度本质上都不是矢量,而是二阶反对称张量,但可用对应的伪矢量来表达.建立了连续转动的合成是绝对参考系下相应正交张量的有序内积表达式,提出了角速度张量及角速度矢量、角加速度张量及角加速度矢量合成的一般形式.欧拉角描述刚体姿态的方法是借助三次有序定轴转动来等效于定点转动,利用一般的合成法则建立了关于欧拉角的角速度矢量和角加速度矢量的表达式,并且发现角速度矢量和角加速度矢量在莱沙尔(Resal)坐标系下具有十分简洁的形式.

关键词： 螺旋齿面齿轮   车齿   齿面误差   齿形误差  

摘要： 针对现有齿轮加工方法不能加工较大螺旋角的螺旋齿面齿轮问题,提出了一种螺旋齿面齿轮的车齿加工方法。根据空间交错轴啮合原理,建立螺旋齿面齿轮两自由度车齿的理论加工模型,研究车齿刀、假想螺旋产形齿轮和螺旋齿面齿轮的安装布置关系,分析面齿轮车齿中的自由度,建立车齿中刀具和面齿轮的展成运动模型。以直齿渐开线作为刀具的切削刃形,运用微分几何与啮合原理,推导车齿加工的啮合方程、螺旋齿面齿轮的工作齿面方程以及过渡齿面方程,并建立了螺旋齿面齿轮的车齿齿面与理论齿面的误差分析模型。仿真表明:凸齿面离散点误差为-0.01~-0.02mm,凹齿面离散点误差接近0,从而验证螺旋齿面齿轮两自由度车齿加工原理的可行性。

关键词： DH   自由度   奇异性  

摘要： 先对标准DH建模与改进DH建模进行了对比,列出二者坐标系以及变换顺序等方面存在的差异。由于大多数教材关于两种DH建模的思路并不统一,方法各有不同,大多都是以建立三个坐标轴的顺序进行两种DH建模,并且规定新的参数,例如连杆长度之类,但是该连杆长度不一定就是物理意义的两杆的真实长度,相关教材也没有解释DH建立坐标系的本质,即为什么可以用四个自由度可以表示空间6个自由度的物体之间的位姿变换,所以进一步探讨改进DH建系,归纳总结了建立坐标系的各个流程以及相关需要的注意点,提出先找坐标轴原点的思路,解释了改进DH建立坐标系的本质。对于两个平行转动副之间由于装配或者生产时的误差利用DH建模存在的奇异性问题,做出了解释,并且提出了新的思路解决DH建系的奇异性的问题,引入修正系数L利用平移来取代***提出的传统的旋转的修正系数β,简化了正运动学中的计算量并且提高了计算精度。