旋量

摘要： 机械臂模仿人手臂的7自由度会拥有冗余自由度。基于旋量理论计算7自由度机械臂的正向运动学解,从数值上验证矩阵指数先分块展开比直接泰勒展开准确。用Newton-Raphson数值迭代法求逆解。通过编写Matlab程序对正逆解互相验证。研究发现逆解的求解有适用范围,较之传统的D-H法,使用0螺距的螺旋轴,会使建模更加简洁。

摘要： 机器人系统建模方法主要有D-H参数法和旋量法.旋量法建模具有物理意义清晰,表示无奇异等优点.基于旋量理论对6自由度的机械臂进行机构描述,采用Newton-Euler方法建立机械臂的动力学模型,然后进行动力学仿真实验.首先设置一段机械臂关节轨迹,利用逆动力学方程求解出相应的力矩,然后将力矩拟合函数和初始关节角位移和角速度代入到正动力学方程中,求得相应的运动轨迹.通过正、逆动力学仿真,可以看出正、逆动力学所得结果一致,验证了动力学模型的正确性.

摘要： 在机器人迅速发展的时代,人机协作型机器人安全性问题是人们关注的焦点.机器人逆运动学的建模与求解是决定其安全性的必要因素之一.旋量法是一种机器人逆运动学建模的常用方法,它可以解决传统D-H参数法的奇异性问题.然而,在建模过程中,旋量法会因人为因素或软件系统缺陷导致模型出现漏洞,从而威胁操作人员安全.因此,本文在旋量高阶逻辑定理证明库的基础上,实现了指数积和Paden-Kahan子问题(subprob-R)等数学理论的高阶逻辑表达,在交互式定理证明器HOL-Light中对6R型协作型机器人逆运动学建模与求解过程进行了形式化验证,结果表明基于旋量理论和Paden-Kahan子问题的协作机器人逆运动学建模与求解是安全可靠的.

摘要： 天线座架动力学问题关系到天线跟踪精度,同时外界风载对天线的影响不应忽视.以3-RSR(R为转动副,S为球面副)并联机构作为天线座架,分析少自由度并联天线机构动力学问题.首先描述并联机构起始位姿状态,通过指数积公式得到并联机构各杆件的位姿矩阵;然后通过运动副关节之间的约束关系,给出并联机构的约束矩阵,得到其雅克比矩阵和各杆件的速度旋量,通过推导约束矩阵的微分形式,获得并联机构各杆件的加速度旋量;其次根据各杆件力的平衡关系,推导并联天线机构的逆动力学模型.考虑风载荷作用提出并联天线机构动力学计算流程,分别运用MATLAB和ADAMS软件在俯仰和方位运动状态下对并联天线机构动力学模型进行仿真,对动力学模型进行求解与验证.研究工作对并联天线机构动力学性能提升及控制实现具有一定指导意义.

摘要： 为提高工业机器人的定位精度,应用旋量理论,提出了一种分析关节误差源对机器人精度影响的分析方法.该方法通过分析机器臂关节两轴线在不同几何误差作用下的空间位置关系,将关节误差表示成旋量的形式,结合POE公式,给出了包含关节误差的机器人正向运动学显式表达式,并以一个三关节机械臂为例,用Adams仿真验证了该方法的正确性.

摘要： For the dynamic modeling of 4UPS/UPR limited degree-of-freedom parallel mechanism,the dy-namic modeling method based on screw algebra is proposed. Firstly,the expression of screw speed and ac-celeration in the object and space coordinate are given. Based on this,the traditional form of Newton-Euler′s formula is expressed as screw form,and its coordinate invariance is proved. Referring to the virtual work principle,the dynamics Hessian matrix of the parallel mechanism including moving platform and branches is given,and the dynamics model is established,also the dynamics coupling index is given. In combination with a numerical example,the theoretical calculation results comparing with ADAMS simulation results vali-date the correctness of the dynamic modeling method,and the physical meaning of the 4UPS/UPR mecha-nism′s dynamics coupling index is described. The dynamic modeling method based on screw algebra is com-pact and easy to program,which provides a theoretical reference for the dynamic modeling of other mecha-nisms.%针对4UPS/UPR少自由度并联机构的动力学建模问题,提出了基于旋量代数的动力学建模方法.首先,给出了旋量速度、加速度在物体坐标系及空间坐标系的表示形式,以此为基础将传统形式的牛顿-欧拉公式表示为旋量形式,并对其坐标不变性进行了证明.结合虚功原理,得到了并联机构包括动平台及分支的动力学Hessian矩阵,建立了其动力学模型,并给出了动力学耦合指标.结合数值算例,将理论计算结果与ADAMS仿真结果进行比较验证了上述动力学建模方法的正确性,并对4UPS/UPR机构动力学指标表征的物理意义进行了阐述.基于旋量的动力学建模方法形式简洁紧凑、易于编程,为其他机构的动力学建模提供了理论参考.

摘要： 旋量是机器人研究中的重要工具,且其计算优势明显,建模过程几何意义突出.将挖掘机视作4自由度单开链机构,根据旋量理论建立了挖掘机动力学模型,旋量将挖掘机末端铲斗轨迹的位置与姿态变量分离,为提高控制精度奠定基础,且其计算简洁,利于实现挖掘机轨迹实时控制.文中根据旋量理论求取了挖掘机上部转台、 动臂、 斗杆与铲斗的物体雅可比矩阵,分别表示作用于挖掘机上部转台、 动臂、 斗杆与铲斗的主动力旋量与惯性力旋量,通过旋量形式Kane方程,建立了置于刚性水平土壤基上的挖掘机工作装置动力学模型.最后由相关挖掘机参数进行仿真,结果验证了所建模型的正确性.%Screw theory is an important tool in research of robots, also with its obvious advantages in computing, the geometric significance is more apparent in the process of modeling .By observing the hydraulic excavator as a single open chain mechanism with 4 degrees of freedom ( 4DOF) , its dynamic equations were established with using screw-based Kane equations.The position and orienta-tion variables of the trajectory of end bucket of excavator were separated based on screw theory, which laid a foundation for improving precision control, with its simplicity in computing, was helpful for implement real-time control of the trajectory of end bucket of excava-tor.The body Jacobian matrix of the upper rotational platform with the cab, boom arm and bucket of the excavator were gained based on the screw theory, which presented their generalized active wrench force and inertial wrench force in every respect.Through the screw type of Kane' s equations, the dynamics model of end bucket of the excavator rested on a rigid horizontal soil foundation was estab-lished.Finally the correctness of the established model is verified from the simulation results of related parameters of the excavator.

摘要： 针对耦合型4UPS/UPR少自由度并联机构,分析了其自由度及耦合运动特性,给出了其旋量形式的一、二阶影响系数.借助于虚功原理及旋量形式的一、二阶影响系数,推导了4UPS/UPR并联机构,包括外力、重力及非广义关节驱动力的静力学方程.通过对静力学方程微分,建立了机构完整的柔度模型;并以此为基础推导了其方向刚度模型,给出了方向刚度极值存在的必要条件.分析了机构位姿、铰链点尺度参数及坐标系选择对方向刚度特性的影响;并给出了相应的数值算例进行验证.%For the coupling 4UPS/UPR limited degree-of-freedom parallel mechanism, its degree-of-freedom and the coupling motion characteristics are analyzed, and the first and second order influence coefficient of screw form are given.Referring to the principle of virtual work and the first and second order influence coefficient of screw form, the statics equation of 4UPS/UPR mechanism including external force, gravity and non-generalized joint drive is derived.Through the differential of the statics equation,a complete flexibility model is given.On this basis,the direction stiffness model is deduced,and the necessary existence condition of the extreme direction stiff-ness is given.The influence of pose,hinges parameter and coordinate selection on the direction stiffness character-istics of the mechanism is analyzed, and the corresponding numerical examples is given to demonstrate the above theory.

摘要： 机构位相的分析是解决机构的运动学和动力学问题的基础。该文所述的位相分析是从描述各构件相互间基本关系的旋量方程出发，不用矩阵，而以最浅易的旋量运算导得输入与输出的传动关系。以RCRCR、RRCCR和RRPRCR机械为例，与其他分析法所得到的结果相同，而此法所用的数学知识比较浅易，建立方程的方法相当简单，几何意义明显，比较容易掌握。（本刊录）

摘要： 本文介绍了指数积方法的原理以及它在空间分度凸轮轮廓设计中的应用.本文的研究表明用这种方法来进行弧面分度凸轮的廓形设计和运动分析可以大大简化其计算过程,并具有简单易懂、通用性好等优点.

摘要： 本文介绍了指数积方法的原理以及它在空间分度凸轮轮廓设计中的应用.本文的研究表明用这种方法来进行弧面分度凸轮的廓形设计和运动分析可以大大简化其计算过程,并具有简单易懂、通用性好等优点.

摘要： 本文介绍了指数积方法的原理以及它在空间分度凸轮轮廓设计中的应用.本文的研究表明用这种方法来进行弧面分度凸轮的廓形设计和运动分析可以大大简化其计算过程,并具有简单易懂、通用性好等优点.

摘要： 本文介绍了指数积方法的原理以及它在空间分度凸轮轮廓设计中的应用.本文的研究表明用这种方法来进行弧面分度凸轮的廓形设计和运动分析可以大大简化其计算过程,并具有简单易懂、通用性好等优点.

摘要： 本发明公开了一种数控旋压机床小补偿量旋轮角度调节装置，包括旋轮头体，所述旋轮头体下端部活动安装有旋轮头体安装座，所述固定座上端为内凹型弧面结构，所述旋轮头体安装座内部固定安装有角度调节装置，所述角度调节装置中包含有转轴，所述转轴的一端位于所述旋轮头体安装座内部，且在该端固定安装有齿轮，所述转轴的另一端延伸至所述旋轮头体安装座侧边外部且固定连接有手柄，所述旋轮头体下端面开设有弧形齿条，所述弧形齿条与所述齿轮相啮合。该种数控旋压机床小补偿量旋轮角度调节装置，处于非标准旋轮角度调整时，旋轮旋压工作区圆弧中心才会产生较小的偏差量，此偏差量可使用数控系统刀具补偿功能进行补偿。

摘要： 一种调节三旋轮旋压错距量的方法，在设定各旋轮减薄量时，依据材料的加工硬化规定了三旋轮错距旋压时各旋轮的减薄量。根据总减薄量T以及旋轮数量、各旋轮错距旋压时减薄量分配值，得到各旋轮减薄量。在调整各旋轮的轴向位置时，将各旋轮沿筒形件径向移动至旋压毛坯相应的壁厚减薄量区域，使各旋轮旋入角α边所在直线均与第一个旋轮旋入角α边所在直线相切，得到各旋轮间错距量，精度达到0.01mm级。本发明将多个旋轮等效为一个台阶式整体旋轮，实现金属材料的稳定变形；在确定各旋轮间错距量时，充分考虑了材料及设备的回弹、各旋轮减薄量的分配导致的加工硬化，与实际生产相吻合，并且具有操作简单、快捷方便的特点，效率极高。

摘要： 一种调节两旋轮旋压错距量的方法，在设定各旋轮减薄量时，依据材料的加工硬化规定了三旋轮错距旋压时各旋轮的减薄量。根据总减薄量T以及旋轮数量、各旋轮错距旋压时减薄量分配值，得到各旋轮减薄量。在调整各旋轮的轴向位置时，将各旋轮沿筒形件径向移动至旋压毛坯相应的壁厚减薄量区域，使各旋轮旋入角α边所在直线均与第一个旋轮旋入角α边所在直线相切，得到各旋轮间错距量，精度达到0.01mm级。本发明将多个旋轮等效为一个台阶式整体旋轮，实现金属材料的稳定变形；在确定各旋轮间错距量时，充分考虑了材料及设备的回弹、各旋轮减薄量的分配导致的加工硬化，与实际生产相吻合，并且具有操作简单、快捷方便的特点，效率极高。

摘要： 一种筒形件错距旋压加工旋轮错距量的调整方法，在充分考虑坯料受力均衡性的基础上，根据旋压毛坯形状尺寸及首道次压下量精确确定旋轮轴向错距量以改善现有技术的不足，避免在调整旋轮轴向错距量时存在的盲目性和不确定性，确保起旋时旋轮能同时与毛坯接触，提高了筒形件错距旋压的稳定性和成形精度。试验证明，本发明所阐述的错距量调整方法对旋轮进行轴向调整，然后进行旋压，结果显示：筒形件的直线度提高约10％，壁厚差减小约5％，有效使用长度增加约5％。

摘要： 本发明公开一种旋耕作畦腹板旋切式油菜微垄精量联合直播机，包括机架、旋耕装置、旋切装置、播种装置及施肥装置；旋切装置包括旋切组件、安装在旋切组件两端面的连接件、安装在每个连接件一端支臂的下摆臂、衬在两个连接件另一端支臂之间的轴向定位杆及两个分别布置在旋切组件两侧的电动推杆。采用“两侧作畦沟，中间厢面旋切成微垄”的机械耕作方式，较平作相比，本发明涝时微垄腰、垄顶无积水，解决油菜联合直播机厢面不平积水渍害的问题，且干旱少雨时微垄沟保墒，增加出苗率，并且将厢面起微垄后，光截获量随着土壤表面积增加扩大，改善作物通风采光，调控土壤水热，为作物提供了较好的种床条件。

摘要： 一种筒形件对轮旋压内外旋轮减薄量的确定方法，通过综合考虑对轮旋压时薄壁筒形件直径D、旋压毛坯初始壁厚t0、金属材料种类及强度、旋压机刚性、旋轮数量、旋轮圆角半径及攻角、冷却方式及冷却液流量等因素对薄壁筒形件对轮旋压成形精度的影响规律，确定筒形件道次总减薄量Δt，该道次总减薄量Δt对应的减薄率θ为30％‑80％，并根据总减薄量Δt确定薄壁筒形件对轮旋压时的内旋轮减薄量Δt1和外旋轮减薄量Δt2的计算方法，为高精度薄壁筒形件对轮旋压时内旋轮减薄量Δt1、外旋轮减薄量Δt2的计算、选取提供依据。用于指导薄壁筒形件对轮旋压实际生产及加工过程，方便快捷的设定内外旋轮减薄量参数，用于稳定成形高精度对轮旋压筒形件。

摘要： 本发明公开了一种数控旋压机床小补偿量旋轮角度调节装置，包括旋轮头体，所述旋轮头体下端部活动安装有旋轮头体安装座，所述固定座上端为内凹型弧面结构，所述旋轮头体安装座内部固定安装有角度调节装置，所述角度调节装置中包含有转轴，所述转轴的一端位于所述旋轮头体安装座内部，且在该端固定安装有齿轮，所述转轴的另一端延伸至所述旋轮头体安装座侧边外部且固定连接有手柄，所述旋轮头体下端面开设有弧形齿条，所述弧形齿条与所述齿轮相啮合。该种数控旋压机床小补偿量旋轮角度调节装置，处于非标准旋轮角度调整时，旋轮旋压工作区圆弧中心才会产生较小的偏差量，此偏差量可使用数控系统刀具补偿功能进行补偿。

摘要： 本发明涉及一种旋变电机的旋变偏移量检测系统及方法，属于电机控制技术领域。本发明提出一种旋变电机的旋变偏移量检测系统及方法，检测时利用直流稳压电源给三相永磁通电，通过设置合适的电压值，使电机工作在指定位置，此时通过示波器测量旋变的信号，对信号进行简单计算，即可得到旋变的位置信号。该方案采用简单易实现的方式实现旋变的偏移量检测，通过一些常见的设备和仪器就可实现旋变的偏移量检测，与传统的硬件和软件相结合的测试方法相比，减少了设计和管理成本，特别适用于电机厂的电机出厂测试。

摘要： 一种调节三旋轮旋压错距量的方法，在设定各旋轮减薄量时，依据材料的加工硬化规定了三旋轮错距旋压时各旋轮的减薄量。根据总减薄量T以及旋轮数量、各旋轮错距旋压时减薄量分配值，得到各旋轮减薄量。在调整各旋轮的轴向位置时，将各旋轮沿筒形件径向移动至旋压毛坯相应的壁厚减薄量区域，使各旋轮旋入角α边所在直线均与第一个旋轮旋入角α边所在直线相切，得到各旋轮间错距量，精度达到0.01mm级。本发明将多个旋轮等效为一个台阶式整体旋轮，实现金属材料的稳定变形；在确定各旋轮间错距量时，充分考虑了材料及设备的回弹、各旋轮减薄量的分配导致的加工硬化，与实际生产相吻合，并且具有操作简单、快捷方便的特点，效率极高。

摘要： 本实用新型公开了可量化调节进给量的刀旋及一种包含该刀旋的分条机，刀旋套设在分切刀的刀轴上，并设在两隔套之间；刀旋包括套设在内环、调节环、刻度环、切刀和挡环，刻度环与内环之间设有顶丝；一种分条机，包括刀架和撑板，撑板上设第一刀切组件和第二刀切组件，第一刀切组件和第二刀切组件均包括刀轴、隔套和若干刀旋。本实用新型通过在切刀旁侧设置可同步移动的刻度环，只需按照标识调节刻度环，即可明确掌控切刀的轴向位移，进而达到提升切削精度的目的；通过在分条机上每个刀切组件上设置一定位件，并在定位件、隔套和刀轴上均设置零位标记，可快速将刀旋调整到初始位置，便于掌控后续进刀量的调整，结构简单，操作便捷。