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关键词： 航天器动力学   线性多步法   姿轨耦合预报  

摘要： 航天器轨降过程中的姿态估计是载人航天领域中的重要一环.随着近些年测站精度的提高,任务要求的增加,且研究表明姿态会影响航天器轨降过程中受到的气动力,进而对轨道产生影响,因此发展高精度姿轨耦合预报对航天器状态实时测控至关重要.本文以“天宫一号”航天器轨降过程中姿轨耦合沿弹道联合预报为背景,研究线性多步法积分误差对大型航天器姿轨预报精度的影响.具体包括Adams-Bashforth法、Adams-Moulton法、预估校正法等,为大型航天器轨降过程中的姿轨耦合预报以及落点预报提供数据参考.

关键词： 动力学模型   摩擦模型   激励轨迹   参数辨识   白鲨算法(WSO)  

摘要： 本文提出了基于白鲨算法(WSO)的关节机器人动力学参数辨识方法。首先,利用SYMORO+软件建立了七自由度机械臂的动力学模型并将其转换为可辨识模型。其次,利用关节机器人的性质提取摩擦力矩进行摩擦模型辨识。然后,设计激励轨迹并让机器人跟踪该轨迹,用辨识摩擦模型计算关节力矩信号中的摩擦项并补偿。进而,采用最小二乘法(LS)估计器确定白鲨算法的搜索空间,并由白鲨算法迭代获得最优动力学参数。最后,在Franka协作臂进行了实验验证,结果表明所提方法相较于传统算法在规避局部最优解方面具有更好的表现,且得到的参数更准确。

关键词： 六自由度   科技馆应用   机电展项   虚拟技术  

摘要： 以上海天文馆的“飞越银河系”展项为例,介绍了六自由度动感平台的原理和结构,并分析了该展项在空间、机械、电气和安全性方面的设计特点,展望了六自由度动感平台在科技馆和其他领域中的创新应用前景。

关键词： 7自由度   类肌腱驱动   仿生机械臂   设计  

摘要： 在科技不断发展的过程中,服务型机器人成为当下一大研究热点,针对老年群体及康复人群的多功能辅助机械臂呈现出广阔的发展眼前,备受社会关注。基于人体解剖学关节特点及7自由度手臂原理,应用被动运动的绳索张紧机构法,对类肌腱驱动机构进行开发设计,构建出仿人体上肢的机械臂张力放大机构,利用串并联混合腕部机构来模仿人体手腕,完成了肩关节模块化设计,打造出一种拥有恒定驱动力且末端精准灵活的类肌腱驱动仿生机械臂,实现仿生机械臂人际交互的安全及柔顺性,以期提高仿生机械臂肘关节的柔性张力,做到灵巧运用腕关节,弥补了传统绳索驱动机构下机械臂运动张力不足的弊端。

关键词： 物流需求   搬运机器人   全球物流   操作效率   物流仓储   提升效率   目标检测   降低成本  

摘要： 全球物流行业不断演变,货物搬运机器人成为物流仓储中提升效率和降低成本的关键。针对中小型物流仓库的需求,研究开发了一种基于目标检测的六自由度机器臂麦轮机器人。结合目标检测技术与搬运策略,实现了高准确性和实时货物识别,显著提高了操作效率和可靠性,尤其适用于满足中小电商不断增长的物流需求。

关键词： Stewart六自由度平台   动感座椅   误差分析  

摘要： 基于Stewart六自由度平台设计而成的动感座椅,可以模拟最佳动作效果的各种空间运动姿态,使观众在观看电影或玩游戏时具有更好的代入感和互动体验。为了检测Stewart六自由度实验平台能否为实现特定的动感效果提供硬件保障,首先对其进行了单轴测试,分别测量了其静止和运动时的位置和速度;然后运用MATLAB得到相应的实际曲线,并与理论曲线进行对比分析,从而得出平台运动控制误差的大小;最后,将控制精度需求和误差分析结果进行对比,即可判定是否能为实现特定的动感效果提供硬件保障。

关键词： 机器手臂   STM32   六自由度   分拣效率  

摘要： 本文介绍了一款适配于快递中转站的六自由度机器手臂系统,系统通过操纵PS2手柄控制机器手臂的底盘、腹部、胸部、颈部、合金爪子一共六个舵机,实现舵机六个自由度的旋转以及合金爪子开合程度的控制,该机器手臂可对质量小于800g、距离小于400cm的物体进行抓取和投放。经过多次实验验证,该控制系统可以自动、快速分拣物体,从而提高快递包裹的分拣效率和正确率。

关键词： 超声电机   多自由度   模态耦合   圆盘定子   预压力结构  

摘要： 多自由度超声电机普遍存在定位精度低、结构尺寸大和预压力难以施加等问题，限制了其在空间光学驱动系统中的应用。为了解决上述问题，提出了一种新型贴片式圆盘定子多自由度超声电机。利用两片压电陶瓷片激励圆盘定子的一种轴向对称面外弯曲模态和两种正交轴向弯曲模态，并通过三种模态的相互耦合，在圆盘定子的驱动面上产生分别绕x、y和z轴的椭圆运动。首先，使用有限元方法验证了圆盘定子的工作原理并确定其几何尺寸。然后，制作了圆盘定子并测试其阻抗特性和振动特性，以验证所提出的工作原理的正确性。最后，组装了多自由度超声电机原理样机，并对其机械输出特性进行了实验评估。实验结果表明，原理样机的启/停响应时间均在20 ms以内，角位移分辨率均优于30 μrad，具有响应迅速和定位精度高的优点。

关键词： 非对称有限元法   杂交应力元   Airy应力函数   平板壳单元  

摘要： 本文构造了一个八节点四边形混合壳单元QFUQA8，其中精化非协调膜部分具有Drilling自由度，采用两种位移场改进了组合质量矩阵，通过选取不同的精化元参数，来提高单元的计算精度，根据Airy应力函数的解析解得到的单元应力场构造插值函数，将Drilling旋转添加到八节点等参元的位移场确定测试函数；板部分以任意阶的Timoshenko梁函数构造单元的边界位移插值，Airy应力函数作为假定应力函数，通过向平均面投影的方式修正了存在翘曲结构的单元。数值算例表明，构造的平板壳单元能通过非零常剪力分片检验，并且在壳体结构分析中具有良好的精度和收敛性。

关键词： 混联Ⅰ型惯容系统   胡聿贤谱   二次式分解法   抗震效果分析   参数分析  

摘要： 实际工程中通过布置控制系统来提高在复杂地震激励下结构的稳定性，其中惯容系统作为新型的结构控制系统在多自由度结构基于复杂激励下的研究较少。本文针对在多自由度结构中布置混联Ⅰ型惯容系统在地震激励下对结构抗震效果的影响进行了系统的分析。首先，对设置混联Ⅰ型惯容系统的多自由度结构建立运动方程，运用复模态法引入状态变量对运动方程进行解耦。其次，运用虚拟激励法获得结构响应的频域统一解，以胡聿贤谱为地震激励模型，运用二次式分解法获得简明的响应功率谱、响应方差和0-2阶谱矩解析解。最后，通过对一栋布置混联Ⅰ型惯容系统的多自由度结构算例与虚拟激励法所获得的响应功率谱、响应方差和0-2阶谱矩进行对比，验证了本文方法的准确性，并对布置混联Ⅰ型惯容系统结构的抗震效果以及惯容参数对结构的抗震效果的影响进行系统分析。