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关键词： 六自由度并联机构   直线电机   动力学模型   前馈控制  

摘要： 直线电机驱动的六自由度并联机构可以实现高精度宽频带运动,在惯性单元校准、振动测试等领域具有广阔的应用前景。为了减小直线电机驱动对六自由度并联机构造成的幅值衰减问题,对机构进行动力学前馈控制分析。首先利用牛顿-欧拉法建立并联机构的动力学模型,简化动力学方程获得机构驱动力关系,在实验平台上进行实验,验证动力学模型准确性。利用传统运动学控制系统,结合动力学模型,设计一种动力学前馈控制方法,降低给定轨迹运动误差。实验结果表明,直线电机驱动的六自由度并联机构增加动力学前馈控制后,在沿X、Y、Z轴进行单自由度正弦运动时,运动误差分别下降55.5%、54.2%、59.8%。

关键词： RBF-BP算法   机械臂   多自由度   分拣控制   轨迹路线   变频控制器  

摘要： 为提升机械臂设备的准确分拣能力,设计基于RBF-BP算法的机械臂多自由度分拣控制系统;利用RBF-BP前馈神经网络,规划机械臂设备的运动轨迹路线,实现基于RBF-BP算法的机械臂运动轨迹建模;确定工业相机在总功能框架中所处连接位置,根据机械臂选型情况,确定可编程逻辑控制器、变频控制器对于所选机械臂元件的调节能力,完成对系统功能模块的开发;借助传输信道,将Sorting分拣指令、ToolControl控制指令反馈回核心控制主机,建立完整的指令执行回路,再联合相关硬件设备结构,实现基于RBF-BP算法的机械臂多自由度分拣控制系统设计;实验结果表明,在抓取能力相同的情况下,应用RBF-BP算法控制系统机械臂成功分拣的工件数量为19件,机械臂抓取成功率为95%,说明所设计系统满足提升机械臂准确分拣能力的设计初衷。

关键词： 红外诱饵   导弹抗干扰   半实物仿真  

摘要： 导弹作为精确制导武器已经广泛运用于战场,与之相应的对抗措施也在飞速发展。红外诱饵已经成为影响光电导引头制导导弹作战效能的重要因素。为了研究红外自寻的导弹的抗诱饵干扰能力,利用半实物仿真系统构建了红外诱饵干扰条件下的导弹飞行物理效应环境,分析了导弹的抗红外诱饵干扰能力。通过半实物仿真试验可知,适当设置目标和诱饵之间的距离可以起到诱偏红外制导导弹攻击静止目标的作用;对于机动目标,若在合适的时机投放诱饵,则可有效诱偏红外制导导弹攻击。

关键词： 宫颈癌   根治性放疗   旋转摆位误差   锥形束(CB)CT   图像引导  

摘要： 目的利用宫颈癌根治性调强放射治疗前锥形束(CB)CT回传图像,分析在前后、左右、头脚方向平移及冠状面、矢状面、横断面旋转的摆位误差,并根据误差结果分析放疗计划靶区(PTV)外扩边界。方法对34例宫颈癌接受根治性调强放疗的患者的170组CBCT图像进行回顾性分析。患者接受CBCT扫描的频率为1次/w,采用医科达MOSAIQ治疗系统接收加速器CBCT回传图像,通过该系统MMI自动融合方式与原定位CT图像进行融合,再通过人工校对融合结果,记录患者在前后、左右、头脚3个方向的平移摆位误差大小x、y、z及冠状面、矢状面、横断面3个旋转面上的旋转误差角度α、β、γ,同时分别测量患者在冠状面、矢状面、横断面上靶区边缘距治疗中心的最远距离a、b、c,计算出3个轴上旋转误差造成的最大偏移点的偏移距离A、B、C,分析6种摆位误差并制定PTV扩边大小M_(PTV)。结果3组平移误差中头脚方向的位移y最大,为(0.49±0.37)cm,前后方向的位移z最小为(0.13±0.10)cm,左右方向的位移x的位移居两者之间为(0.25±0.19)cm。计算出左右、头脚、前后的PTV扩边M_(PTV)分别为0.76 cm、1.5 cm、0.40 cm。冠状面、矢状面、横断面3个旋转面上的旋转误差角度α、β、γ分别为0.76°±0.60°、0.74°±0.60°、0.92°±0.79°,用公式计算冠状面位移系数A为(0.19±0.15)cm、矢状面B为(0.18±0.16)cm,横断面C为(0.18±0.14)cm。结论宫颈癌根治性放疗治疗过程中的旋转摆位误差与平移摆位误差同样会造成明显的靶区偏移,需要通过增加特殊的PTV扩边以确保避免靶区脱靶。

关键词： 六自由度机械臂   模型预测控制   碰撞检测   路径规划  

摘要： 针对机械臂在空间避障轨迹规划的需求,提出一种基于NMPC的六自由度机械臂避障轨迹规划算法。与以往的避障算法相比,该避障算法在规避障碍物的同时可以对运动轨迹精度进行控制。首先,建立六自由度机械臂自主防撞最优控制模型。其次,为了保证系统的时效性,对复杂的六自由度机械臂系统进行线性化处理,并且通过剪切搜索的方法来寻找最优解。最后,使其在满足控制约束和轨迹约束的前提下,达到自主避障效果。通过MATLAB对该算法进行仿真验证,结果表明:该方法能够有效地规划出满足机械臂性能要求的无障碍运动轨迹,实现机械臂在动态环境下的防撞控制,有效提高机械臂的运行安全。

摘要： 该文提出一种适用于多连通域内流模拟的曲线坐标系浸没边界(IB)方法，通过减少固体标记区域在计算域中的占比提高求解效率，并基于曲线坐标系局部加密几何模型中含大量小尺度结构的关键位置。将该方法与大涡模拟-概率密度函数输运方程模型(LES-TPDF)结合，采用双旋流燃烧室和某型号环形燃烧室单头部模型的湍流燃烧算例检验该方法。在双旋流燃烧室算例中，模拟结果显示曲线坐标系IB方法准确解析旋流器后方的流场及燃烧场结构，求解得到的时均速度分布与实验数据一致，靠近旋流器截面轴向速度峰值的均方根误差6.6%。在单头部燃烧室的模拟中，同网格分辨率下曲线坐标系IB方法消耗计算资源减少为传统笛卡尔坐标系IB方法的42.9%，采用该方法求解单头部燃烧室出口径向温度分布均方根误差为11.7%，满足复杂几何燃烧室高保真模拟需求。基于此方法能够准确、高效地模拟结构复杂的真实燃烧室内两相湍流燃烧现象，具有一定的工程应用价值。

关键词： 1T1R并联机构   方位特征   自由度   机构工作空间   机构奇异性   序单开链法   运动学分析  

摘要： 为了研发和推广应用一平移一转动(1T1R)并联机构(PM),提出了一种新型1T1R并联机构,并对该并联机构进行了运动学和动力学性能分析。首先,根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论与方法,设计出了一种具有符号式位置正解,且运动解耦的两自由度一平移一转动并联机构,并对该机构进行了拓扑分析,计算出了其方位特征(POC)、自由度、耦合度等拓扑特征;然后,根据基于拓扑特征的运动学建模方法,求解了机构的符号式位置正反解;基于雅可比矩阵分析了机构的奇异性,基于位置正解公式计算分析了机构的工作空间;最后,采用基于虚功原理的序单开链法,对该机构进行了动力学建模,求解了该机构的驱动力矩和两个SKC连接处运动副的支反力。研究结果表明:相比基于反解计算工作空间,基于位置正解计算工作空间的效率可提高30.7%;对该机构进行运动学和动力学研究,可以为其结构设计及样机研制奠定基础。

关键词： 飞机发动机拆装车   全向移动技术   多自由度  

摘要： 根据一定的技术要求,本文对某种飞机发动机拆装车进行总体布局设计,解决飞机发动机拆装车在装配和拆卸过程中效率较低的问题,创新的在全向移动技术和多自由度调姿设计的基础上开展对飞机发动机拆装车的设计研究。

关键词： D-H   运动学   工作空间   蒙特卡洛法   改进的“3-5-3”次多项式插值轨迹规划  

摘要： 为保证机械臂在农业应用上的果实采摘工作的顺利,现需检验机械臂模型的正确性,基于Kinova Mico对六自由度机械臂进行运动学,末端执行器可达工作空间以及在运动过程中各个关节的速度、加速度变化情况的研究。首先根据D-H参数表建立机械臂运动学模型;然后在Matlab中利用Robotics toolbox对六自由度Mico机械臂进行模型仿真,验证机械臂模型的正确性;接下来,采用蒙特卡洛法对机械臂末端执行器的工作空间进行描绘,再次验证机械臂模型的正确性;最后,提出一种改进的多项式插值轨迹规划“3-5-3”多项式插值轨迹规划方法,不仅得到连续的运动轨迹,而且缩短了机械臂运行时间。本研究内容一方面验证了机械臂模型具有较高的准确度,另一方面也验证了机械臂正运动学具有高度的准确度,该分析适用于其他轻度型仿生机械臂,为之后的逆运动学研究和机械臂抓取环节提供了便利条件。

关键词： 拨块   专用夹具   定位夹紧   自由度  

摘要： 拨块类零件属于较为复杂的单体式结构,一般与拨叉结合使用,可快速装配和拆卸。因拨块在变速换挡结构中属于易损件,特对拨块加工过程进行研究,并利用UG三维软件在建模环境下对拨块钻孔专用夹具进行立体设计。此方案使加工过程方便快捷,提高生产效率,为其他拨块类零件的制作提供参考。