两自由度

摘要： 量子通信是量子科学技术的一个重要研究领域,是一种利用量子力学原理,能够在合法各方之间安全地传输私密信息的通信方式.基于单光子的确定性安全量子通信通常需要在发送方和接收方之间来回两次传输单光子态,并利用局域幺正变换加载信息.本文提出了一种单向传输单光子态的确定性安全量子通信方案.发送方利用单光子的极化和time-bin两自由度构成的两组共轭基矢量来编码经典逻辑比特.接收方通过设计合适的测量装置可以在发送方辅助下确定性地获取比特信息并感知窃听,从而实现信息的确定性安全传输.另外,我们的协议使用线性光学元件和单光子探测器,可以在当前的量子通信装置上实现.

摘要： 模态耦合是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)陀螺仪的主要误差来源,针对这个问题,首先从建立陀螺的两自由度动力学模型入手,研究非理想模态耦合条件下的参数激励方法。然后,将多尺度法、龙格-库塔法(Runge-Kutta methods)和牛顿迭代法(Newton-Raphson method)等综合分析方法应用于该模型,表征模态耦合对参数驱动的影响。最终的仿真结果表明,通过适当调节参数激励的强度可以有效地放大两个模态的振动振幅,特别是当参数激励进入不稳定区域时效果更明显。而耦合项会引起微陀螺模态之间的能量传递,产生的影响是响应振幅会被修正,并且刚度耦合可以提升不稳定区的阈值,改变共振频率。这些结论有助于设计者改进和提高MEMS陀螺仪的设计及性能。

摘要： 阐述了DMU50型五轴加工中心用两自由度可伸缩防护装置的设计,装置满足防止灰尘落入机床内,防止冷却油、冷却液等油雾挥发出机床外污染环境,结构简单实用,易操作、易维修,成本低廉。

摘要： 本文旨在解决老年人及帕金森症患者手抖难以握持筷子或勺子的问题,设计了一套智能防抖筷勺组合装置。该装置以Atmel Atmega328单片机作为主控板,配置姿态检测、电机驱动、激光测距传感器、电源模块等硬件系统,采用防抖控制算法驱动直流减速电机和传动装置达到两个自由度的反向补偿运动,实现防抖功能。经综合测评,该装置具有较好的防抖功能,能够实现筷子形态下的自动夹取,在一定程度上可以解决因手抖或手部力量弱而无法使用筷子或勺子进食的问题,便携性好,实用性强,具备一定市场前景。

摘要： 该研究系统地考察质量比对两向自由度近壁面圆柱涡激振动(VIV)的影响。圆柱的质量比为m^(*)=2,10和20,间隙比、雷诺数和折合流速分别为G/D=0.6,Re=100和U_(r)=3~12。为使圆柱获得更大的振幅,将系统阻尼比设为零。研究发现,随质量比的增加,圆柱的振动开始于更高的折合流速,且振幅更小一些。由于受到壁面边界层的影响,圆柱运动轨迹为雨滴型,但当m^(*)≥10且折合流速较小时,运动轨迹呈现为类8字型。对尾流模式来说,当振幅较小时,均为1S模式;而振幅较大时,为C+S模式或2S模式;迟滞发生后,m^(*)=2工况为1S模式,而m^(*)≥10工况为稳定尾流。此外还发现,圆柱涡激振动的迟滞现象与壁面边界层重复着的双稳态性有关。当增折合流速时,壁面边界层周期性地重复着于圆柱上表面,对圆柱上侧剪切层的发展起到了显著的促进作用,从而激励了更大的振幅;而当减折合流速时,壁面边界层从圆柱下侧通过,抑制了下侧剪切层发展。

摘要： 首先分析了磁悬浮球绕组磁力线扭曲特性,构建了含轴向和水平两自由度的磁悬浮球运动模型,采用模型转换,将系统中的匹配性和非匹配性干扰统一重构为匹配性干扰,建立新的系统状态空间方程;其次,针对悬浮气隙中气隙速度与加速度难以获取、干扰实时性观测困难的问题,提出了含干扰重构的气隙速度、加速度滑模观测器,并基于此观测器设计了滑模跟踪控制器;最后搭建含干扰重构的滑模状态观测和跟踪协同控制仿真平台,结果表明所提控制策略在动态响应速度、跟踪误差和抗干扰能力性能方面优于传统PID控制.

摘要： Delta机器人属于并联机器人的一种,在工业生产中应用广泛.本文首先对并联机器人的机械结构进行建模,然后运用自由度及运动学分析中的运动学正解和逆解对并联机器人的进行仿真验证分析.结果表明,算法能够实现并联机器人在单个平面内往复运动,并能够调整初始位置和改变自动运动的两点之间的位置.

摘要： 以制动系统的自激振动为研究对象,引入具有指数形式的Stribeck干摩擦模型,建立了包含切向和轴向两个自由度的质量块传送带模型,并通过数值分析着重研究了制动压力、制动初速度工作参数对制动系统自激振动的影响。研究表明,在工作参数不断变化的过程中,制动系统呈现出复杂的非线性特性,而制动块的切向振动是导致制动颤振的主要原因。

摘要： 使用MATLAB/Simulink模块建立路面不平度模型和某轿车车身与车轮两自由度的振动系统模型,并对模型进行了运动仿真分析,为完善平顺性实验数据打下了坚实基础.在道路实验中,简单描述实验设备,说明实验标准,进行了随机输入行驶实验和脉冲输入行驶实验,完成了数据采集工作,并对时域、频域曲线进行了处理分析,最终将实车实验数据结论与仿真分析结果进行了对比.结果表明,仿真模型基本满足实验要求,完成了汽车平顺性评价工作.可见,汽车平顺性的仿真与实验分析对于提高整车的平顺性具有重大意义.

摘要： 全机模型风洞阵风试验不仅要求模拟飞机弹性模态,还要求模拟飞机刚体运动模态.国内现有的气弹试验钢索悬挂支撑方式和侧壁支撑方式不能满足全机模型阵风试验支撑需求.为此,在中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所8 mX6 m风洞中研制了一套两自由度支撑装置.该装置可提供模型沉浮和俯仰方向较大的运动自由度,以模拟飞机刚体运动模态.装置主体采用"双滑轨+钢梁"结构形式,支撑结构左右对称;沉浮运动范围达到2.8 m,沉浮运动摩擦系数达到0.006;俯仰运动范围达到±10°;安装50 kg模型后,支撑频率不低于12 Hz;对风洞试验段的结构改动可以忽略.通过结构和材料优化措施,使得滑动小车质量控制在6 kg以内.利用该装置成功完成了一期全机模型两自由度阵风载荷减缓试验,验证了该装置的实用效果.

摘要： 当前，振动控制领域的新技术和新方法的研究倍受关注。动力装置的振动除了基频振动外,它的倍频振动也不容忽视.针对该情况,提出了一种两自由度半主动吸振电磁作动器,它可实现同时控制基频和倍频两个频率的振动.通过对两自由度半主动吸振电磁作动器建立模型和仿真计算,得到了同一电流下不同位移两动子分别产生磁力的大小，以及结构参数对特性曲线的影响关系，从曲线可以看出:齿数、齿宽和气隙是影响作动器特性的主要因素，改变齿数、齿宽和气隙是改善作动器特性的有效手段。利用ANSOFT软件建立了作动器仿真模型,分析了作动器的磁力线分布情况、磁场强度分布情况;计算并讨论了结构参数对作动器的特性影响.通过仿真结果，可以看出在同一偏移量下动子I与定子产生的磁力大约为动子n与定子产生的磁力的一半，这一点通过仿真的磁力线图也能看到，动子n的磁力线要明显多于动子工的磁力线。为作动器的设计打下了基础.

摘要： 本论文研究开发了一种新型的采用两自由度压电执行器驱动的两维运动平台，改变了传统的一台驱动器只能执行一维方向运动的形式，而是利用一台驱动器具有两个自由度的运动特点，来实现平台结构的两维运动。该工作台主要有两自由度压电执行器，导轨组件组成的导向部件和工作台三部分组成，该工作台的整体尺寸为110mm×110mm，可以达到50×50mm的移动范围以及300mm/s的速度；以及在牵引砝码250g时，仍然具有57mm/s的速度，该二维工作台具有小型化的特点，可以用于微小型机电系统的精密加工。

摘要： 关节机器人以其运动灵活为主要特征,然而,多数机器人的关节只有一个转动自由度.两自由度关节采用十字轴连接,伺服电机驱动齿轮传动来实现.比单自由度关节结构更紧凑,运动更精确,伺服控制更简易.但实现两自由度关节,机械结构较为复杂.协调结构、承载能力、驱动控制是这类机器人研究的关键所在。

摘要： 给出两自由度强非线性自治系统周期解的存在定理及近似表达式,并给出了该定理的数学证明,计算实例表明,该方法在定性方面是正确的,定量方面也有较好精度.

摘要： 本文提出了一种新型的两杆两自由度并联机构,并结合其结构特点开发了一种开放式、模块化的数控系统.该数控系统是以"PC+GT-400-SV"为硬件平台,以"Visual C++"为软件平台进行构建的,整个系统采用模块化设计,论文重点介绍了自行开发并联数控软件的核心模块:译码模块、坐标变换模块和运动学变换模块.

摘要： 本文采用两个质量的皮带传动系统对stick-slip现象进行数值算法的研究。讨论了摩擦光滑化方法、开关模型以及事件驱动法在此系统中的应用。对于经典的库伦摩擦形式，提出了一种事件迭代的方法。并且对各数值方法进行了比较。通过数值上的研究，本文还给出了系统的一些丰富的动力特性，比如分岔和混沌。

摘要： 本发明涉及机器人技术领域。技术方案是：一种具有四自由度和五自由度两种操作模式的可重构并联机构，包括可重构机架、动平台以及并联连接在可重构机架与动平台之间的四个分支，每条分支均相同；其特征在于：每条分支包括依次连接在可重构机架与动平台之间的第一转动副、第一杆件、第二转动副、第二杆件、第三转动副、第三杆件、第四转动副、第四杆件以及第五转动副；所述第一转动副和第二转动副的转动轴线相互平行，所述第三转动副、第四转动副和第五转动副的转动轴线相交于同一点。该可重构并联机构应具有操作速度高、刚度高、动力学性能好、具有两个自由度和可重构操作等优点。

摘要： 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法，属于压电驱动技术领域。解决了现有两自由度压电驱动装置都是采用单自由度驱动装置叠加的形式实现，结构尺寸大，且不易于实现小型化问题。驱动器包括压电陶瓷片、钹形金属片、驱动足、基座和动子；压电陶瓷施加电压激励信号时，激励压电驱动器的驱动足实现两自由度摆动。通过改变钹型两自由度压电驱动器的电压激励信号，可以控制其驱动足的摆动方向，进一步利用摩擦力作为驱动力，驱动动子实现两自由度运动。本发明主要应用于工作空间狭小的生命科学和纳米制造等领域。

摘要： 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法。属于压电驱动技术领域。解决了现有的两自由度压电驱动装置结构复杂、成本高和行程小的问题。驱动器包括基座、压电振子和动子，所述弯曲压电陶瓷组分为两部分，分别为第一组弯曲压电陶瓷组和第二组弯曲压电陶瓷组，两组弯曲压电陶瓷施加电压激励信号时，压电振子可以分别实现两个自由度的弯曲运动。通过改变电压激励信号，可以控制压电振子的弯曲方向；利用摩擦力作为驱动力，以压电振子为定子，驱动动子实现两自由度运动。本发明主要应用于超精密驱动、定位、加工等领域。

摘要： 本发明涉及一种基于两转一移三自由度并联机构的五自由度混联机器人，由一个两转一移三自由度并联机构和与之串接的具有两自由度的姿态调整机构组成。两转一移三自由度并联机构包括定平台、上支撑平台、下支撑平台、三个分支组件、动平台组件等部件构成，所述三个分支组件中结构相同的第一、二分支组件处于同一平面内且均穿过上支撑平台，与上支撑平台用转动铰链连接，第三分支组件穿过下支撑平台并与下支撑平台用转动铰链连接；两自由度姿态调整机构包括吸盘、固设在吸盘上的C型构件、以及与C型构件通过转动铰链连接的A型构件。本发明模块化程度高，并且由于第一分支组件和第二分支组件的运动平面共面，使得机构运动学逆解解析表达式利于计算，便于轨迹规划与实时控制。

摘要： 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法，属于压电驱动技术领域。解决了现有两自由度压电驱动装置都是采用单自由度驱动装置叠加的形式实现，结构尺寸大，且不易于实现小型化问题。驱动器包括压电陶瓷片、钹形金属片、驱动足、基座和动子；压电陶瓷施加电压激励信号时，激励压电驱动器的驱动足实现两自由度摆动。通过改变钹型两自由度压电驱动器的电压激励信号，可以控制其驱动足的摆动方向，进一步利用摩擦力作为驱动力，驱动动子实现两自由度运动。本发明主要应用于工作空间狭小的生命科学和纳米制造等领域。

摘要： 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法。属于压电驱动技术领域。解决了现有的两自由度压电驱动装置结构复杂、成本高和行程小的问题。驱动器包括基座、压电振子和动子，所述弯曲压电陶瓷组分为两部分，分别为第一组弯曲压电陶瓷组和第二组弯曲压电陶瓷组，两组弯曲压电陶瓷施加电压激励信号时，压电振子可以分别实现两个自由度的弯曲运动。通过改变电压激励信号，可以控制压电振子的弯曲方向；利用摩擦力作为驱动力，以压电振子为定子，驱动动子实现两自由度运动。本发明主要应用于超精密驱动、定位、加工等领域。

摘要： 本发明涉及一种基于两转一移三自由度并联机构的五自由度混联机器人，由一个两转一移三自由度并联机构和与之串接的具有两自由度的姿态调整机构组成。两转一移三自由度并联机构包括定平台、上支撑平台、下支撑平台、三个分支组件、动平台组件等部件构成，所述三个分支组件中结构相同的第一、二分支组件处于同一平面内且均穿过上支撑平台，与上支撑平台用转动铰链连接，第三分支组件穿过下支撑平台并与下支撑平台用转动铰链连接；两自由度姿态调整机构包括吸盘、固设在吸盘上的C型构件、以及与C型构件通过转动铰链连接的A型构件。本发明模块化程度高，并且由于第一分支组件和第二分支组件的运动平面共面，使得机构运动学逆解解析表达式利于计算，便于轨迹规划与实时控制。

摘要： 一种具有单自由度和双两自由度变换的三构态变胞机构，包括驱动连杆、传动连杆、三角架、输出连杆、机架和销轴，所述驱动连杆包括前摇杆、中摇杆和后摇杆，所述销轴包括第一销轴、第三销轴和第四销轴，第一销轴和第三销轴重叠限位时，驱动连杆全部运动，实现十连杆两自由度与十一连杆两自由度两种构态之间的变换；第一销轴和第四销轴重叠限位时，驱动连杆为前摇杆，实现十连杆两自由度与十连杆单自由度两种构态之间的变换。本机构具有一个单自由度和两个两自由度变换，三种构态变胞特点，具有大柔性，大运动空间，高稳定性等优点，实际工程应用时，所有驱动杆的驱动电机均能够安装在机架上，动态性能高，亦能够以广泛应用于生产制造、航空航天、医疗保健等工程各个领域。

摘要： 本发明公开了一种两自由度混联机械手，包括基座和末端执行器，所述基座与末端执行器之间设有并联部分和串联部分，所述并联部分包括旋转框、第一滑块、第二滑块、第一连杆和第二连杆，所述串联部分包括三个平行四边形机构；通过并联部分的驱动作用和串联部分的比例放大和平动，从而将第一滑块和第二滑块相对于旋转框的滑动最终转化为末端执行器的两个平动自由度。本发明机械手采用串并混联拓扑结构，其结构紧凑，减小了运动部件质量，增大了工作空间，提高了运动精度，易实现高速运动，同时移动副的驱动方式可使得该机构的负载能力大幅提升。

摘要： 本实用新型提供一种两自由度传动机构，可以做俯仰运动和滚转运动，包括带动负载做俯仰运动的电动伺服系统，还包括用于带动负载做旋转运动的旋转电动伺服系统。利用上述两自由度传动机构形成两自由度电动运动座椅，座椅可以在空间两个自由度上做300度的单自由度运动，也能做两个自由度的复合运动，并实现大幅度的俯仰、侧滚两个自由度运动，可应用于飞机、舰船、车辆的运动仿真和交互式娱乐动感体验游戏，并与VR 技术结合创造出身临其境的效果。