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冗余驱动并联机械腿机构构型综合及性能优化

冗余驱动并联机械腿机构构型综合及性能优化

作者：吕叶萍上海工程技术大学

学位级别：硕士

本文针对重载运输机器人,综合出消除约束/驱动奇异的冗余驱动并联腿机构。基于约束旋量理论,揭示约束奇异/驱动奇异的约束旋量/次生约束旋量的线性相关本质,给出并联机构约束奇异、驱动奇异的判别准则,提出消除约束/驱动奇异的冗余驱动... 详细信息

本文针对重载运输机器人,综合出消除约束/驱动奇异的冗余驱动并联腿机构。基于约束旋量理论,揭示约束奇异/驱动奇异的约束旋量/次生约束旋量的线性相关本质,给出并联机构约束奇异、驱动奇异的判别准则,提出消除约束/驱动奇异的冗余驱动并联机构设计原理。依据上述原理和方法,本文设计出一种具有RRT三自由度的无约束/驱动奇异的2RPS-UPU+2SPS冗余驱动并联腿机构。运用边界数值搜索法,基于位置逆解得出机构的工作空间;通过动、定平台结构参数的变化,求解其对工作空间的影响,对机构进行尺寸优化,为机构进一步的运动学优化奠定基础。建立2RPS-UPU+2SPS冗余驱动并联机构的完整雅克比矩阵,验证该完整雅克比矩阵为满秩矩阵,最终证明本文提出的无奇异冗余驱动并联机构设计原理及方法的合理性。为步行机器人腿机构的运动灵活性、刚度和承载性能的改善奠定了必要的理论基础。本文进一步针对所提出的冗余驱动并联腿机构2RPS-UPU+2SPS,得出其运动/力传递性能的局部和全局运动/力传递指标,并提出冗余驱动并联机构的一般通用评价流程。然后利用全局运动/力传递指标作为机构的尺度优化设计指标,对所提出的冗余驱动并联机构的相关参数进行优化,从而提高机构工作空间内的运动和力传递性能。依据虚功原理,综合考虑并联机构的驱动力和约束力建立完整静刚度分析模型,建立灵敏度指标和刚度指标评价模型,对冗余驱动并联机构机构和非冗余并联机构的操作性能和刚度性能进行分析和对比,然后利用有限元软件ANSYS对两种并联机构进行有限元仿真分析,验证理论计算结果的正确性和并联机构中冗余支链的添加对刚度性能的提高。最后,本文基于2RPS-UPU+2SPS冗余并联机械腿,对四足机器人进行整体设计和逆运动学分析,根据静态稳定裕度对四足机器人进行稳定性分析,结合重心稳定裕量分析得出重心偏移对四足机器人稳定性的影响;给定足端轨迹,利用软件对四足机器人进行建模和仿真,得出其在一个步态周期过程中各腿部驱动杆的运动位移、速度和加速度变化曲线,为今后本文四足机器人控制研究奠定基础。

关键词：冗余驱动并联机构完整雅克比矩阵性能指标性能优化刚度分析四足机器人

财务柔性对制造业企业绩效的影响研究——基于会计稳健性的调节作用

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财务柔性对制造业企业绩效的影响研究——基于会计稳健性的调节作...

作者：吕叶萍信阳师范学院

学位级别：硕士

当前,我国已经步入经济新常态时期,新技术不断被研发,新产品不断被创造,大量的创新和投资机会涌现,这意味着公司将处于更加复杂的经营环境当中。“十四五”时期经济社会发展要以推动高质量发展为主题,因此,公司战略的实施需要适应我国... 详细信息

当前,我国已经步入经济新常态时期,新技术不断被研发,新产品不断被创造,大量的创新和投资机会涌现,这意味着公司将处于更加复杂的经营环境当中。“十四五”时期经济社会发展要以推动高质量发展为主题,因此,公司战略的实施需要适应我国高质量发展的要求。公司的财务状况能否保障高质量发展,应对复杂多变的经营环境,便显得十分重要。财务柔性是指公司通过内部融资、股权融资和负债融资的方式改变现金流量金额,进而满足资金需求的能力,公司要想改善财务状况,可以根据自身情况储备较高水平的财务柔性,从而提升企业绩效。制造业作为重资产型行业,其资产流动性较差且退出困难,这意味着制造业上市公司相比其他行业更需增强财务柔性的储备水平。财务柔性该怎样合理储备,以及对制造业的企业绩效能产生怎样的影响,都值得深入探索与研究。由于会计稳健性能够在很大程度上影响公司会计信息的形成以及决策层的行为,而现有研究尚未结合会计稳健性的调节作用,分析财务柔性对制造业企业绩效的影响。本文进行此研究,并通过研究达到了以下几个目的:第一,厘清财务柔性对企业绩效的影响机制,以及会计稳健性的调节作用机理;第二,考虑规模的异质性,分析财务柔性对不同规模企业绩效的影响差异;第三,鉴于我国特殊国情,从产权性质的角度出发,分析财务柔性对不同产权性质企业绩效的影响差异情况。基于国内外的文献梳理,本文对涉及的理论进行了相关说明。通过确定的研究变量,选取了2010-2020年8696个制造业上市公司为最终样本。通过研究设计和描述性统计建立回归模型,并对研究变量进行了相关性分析、回归分析和稳健性检验,通过实证分析了财务柔性对制造业企业绩效的影响。研究结论如下:(1)财务柔性对企业绩效具有正向促进作用;(2)在会计稳健性的调节作用下,财务柔性对企业绩效的正向促进作用更显著;(3)财务柔性对企业绩效的促进作用存在异质性。根据结论提出了以下建议:(1)从动态的角度关注财务柔性;(2)增强储备财务柔性的意识;(3)把控会计稳健性的实施力度;(4)根据公司特征,提升企业绩效。

关键词：财务柔性企业绩效会计稳健性

一种含闭环结构单元的新型2R1T并联机构运动性能优化

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机械设计与研究 2019年第2期35卷 50-54,59页

作者：吕叶萍许勇刘勇宋伟上海工程技术大学机械工程学院上海201620

提出了一种含闭环结构单元的新型2R1T并联机构—3-PPaS。推导获得了解析形式的机构位置正逆解,便于后续的运动规划及控制;采用数值搜索方法求解机构的可达空间,考察确定了机构转动能力与关键尺度参数的影响。进一步,应用雅可比矩阵条件... 详细信息

提出了一种含闭环结构单元的新型2R1T并联机构—3-PPaS。推导获得了解析形式的机构位置正逆解,便于后续的运动规划及控制;采用数值搜索方法求解机构的可达空间,考察确定了机构转动能力与关键尺度参数的影响。进一步,应用雅可比矩阵条件数求解了反映机构转动能力的机构角速度性能全域指标和角加速度性能全域指标,并基于这两种性能指标,优选出了尺度参数的合理取值范围。相关成果为混联高效数控加工中心的研究奠定了理论基础。

关键词： 2T1R运动角速度性能指标角加速度性能指标尺度优化

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化学学习中学生独立思考能力的培养

中学课程辅导（教学研究） 2017年第1期11卷 40-41页

作者：吕叶萍浙江省诸暨市草塔中学 311812

独立思考是一种综合能力,它表明个体能面对不同的情景、运用不同的思维方式、方法和技巧解决所面临的问题.要培养学生在化学学习中的独立思考能力,首先必须让学生参与到具体的活动过程中,提高其参与度;然后帮助学生逐渐掌握思维的方法,... 详细信息

独立思考是一种综合能力,它表明个体能面对不同的情景、运用不同的思维方式、方法和技巧解决所面临的问题.要培养学生在化学学习中的独立思考能力,首先必须让学生参与到具体的活动过程中,提高其参与度;然后帮助学生逐渐掌握思维的方法,培养学生的思维品质,形成独立思考的习惯和能力.

关键词：化学学习独立思考课堂参与度思维品质

来源：评论

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核心素养标准下的“新闻落地”教学策略探究

文科爱好者(教育教学) 2019年第3期 134-135页

作者：吕叶萍江苏省溧阳市光华高级中学

信息时代,教学不应该拘泥于书本的固有知识,在课本案例的基础上,更应该结合新的案例或时事新闻等与时俱进,教师精心选择具有地理元素的新闻落实到地理课堂,落实到区域定位,落实到地理核心素养的培育,让"新闻落地"。

关键词：新闻落地地理课堂教学核心素养

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对称3T1R并联机构构型设计与位置分析

机械设计与研究 2019年第2期35卷 55-59页

作者：刘勇许勇宋伟吕叶萍上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

基于螺旋理论,深入研究了一种适用于轻小物料高速操作的3T1R运动机构—全对称4-URU并联机构。首先应用螺旋理论对能实现3T1R运动的全对称并联机构进行型综合,列举出了支链中仅含R副的3T1R机构,考虑机构的结构复杂度、工作空间和力/运动... 详细信息

基于螺旋理论,深入研究了一种适用于轻小物料高速操作的3T1R运动机构—全对称4-URU并联机构。首先应用螺旋理论对能实现3T1R运动的全对称并联机构进行型综合,列举出了支链中仅含R副的3T1R机构,考虑机构的结构复杂度、工作空间和力/运动传递性能,优选出了一种综合性能较好的4-URU并联机构,验证了优选机构的自由度特征,建立了位置正逆解数学模型,搜索求解了工作空间,结果表明该机构工作空间体积较大,各向同性度较好。

关键词： 3T1R运动机构优选运动性能

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双机器人协调点焊路径优化算法研究

组合机床与自动化加工技术 2020年第6期 88-93页

作者：王威许勇吕叶萍孙峰磊上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 爱孚迪(上海)制造系统工程有限公司研发部上海201805

针对双机器人协调点焊白车身前门的焊接路径研究,提出一种多目标遗传算法的点焊路径优化方法。所提算法利用机器人平稳性函数、焊点质量函数、焊钳的可操作性函数以及协调碰撞检测函数,可以实现双机器人协调焊接路径规划,通过分析由于... 详细信息

针对双机器人协调点焊白车身前门的焊接路径研究,提出一种多目标遗传算法的点焊路径优化方法。所提算法利用机器人平稳性函数、焊点质量函数、焊钳的可操作性函数以及协调碰撞检测函数,可以实现双机器人协调焊接路径规划,通过分析由于焊钳位姿无法精确控制而引起焊点质量问题,提出了焊钳法向调姿方法,通过对白车身结构件车门窗围25个焊点分布属性及双机器人协调运动焊接要求进行分析,利用齐次变换矩阵和机器人逆解公式求得机器人各个关节角变化量,在Matlab得到双机器人协调运动柔顺焊接路径结果。最后,在机器人离线编程软件RobotStudio建立双机器人协调焊接工作站,对规划结果进行仿真试验验证。结果表明,该方法可以在实际焊接环境中实现双机器人协调点焊路径规划,对提高焊点质量与焊接效率奠定了理论基础。

关键词：双机器人协调点焊遗传算法 RobotStudio 路径规划

消除约束/驱动奇异的冗余驱动原理及并联腿机构设计

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机械设计与研究 2020年第2期36卷 21-26页

作者：吕叶萍许勇梁诤王威赵传森上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

基于约束旋量理论,提出了约束奇异、驱动奇异判别准则,推导得出了消除约束驱动奇异的冗余驱动并联机构设计原理。并据此设计了一种无奇异的RxRyTz自由度冗余并联2RPS-UPU+2SPS腿机构。最后,通过剖析由约束、次生约束雅可比矩阵构成的完... 详细信息

基于约束旋量理论,提出了约束奇异、驱动奇异判别准则,推导得出了消除约束驱动奇异的冗余驱动并联机构设计原理。并据此设计了一种无奇异的RxRyTz自由度冗余并联2RPS-UPU+2SPS腿机构。最后,通过剖析由约束、次生约束雅可比矩阵构成的完整雅可比矩阵的秩,验证了冗余驱动并联腿机构能够完全消除约束奇异和驱动奇异。该研究成果为无奇异并联腿机构的运动规划、性能优化、尺度综合、和运动控制奠定了必要的理论基础。

关键词：冗余驱动并联机构约束雅可比矩阵次生约束雅可比矩阵完整雅可比矩阵

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含可重构动平台的新型并联变胞腿机构设计

机械设计与研究 2020年第2期36卷 47-52页

作者：梁诤许勇吕叶萍刘勇张强强上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

变胞机构在不同工作阶段会呈现拓扑结构形式不同的运动构态,为便于描述变胞机构各运动构态之间的关系,提出了变胞机构全构态的概念,据此提出了变胞并联机构的构型综合原理,即首先综合出变胞机构的全构态机构,然后由全构态机构经由其约... 详细信息

变胞机构在不同工作阶段会呈现拓扑结构形式不同的运动构态,为便于描述变胞机构各运动构态之间的关系,提出了变胞机构全构态的概念,据此提出了变胞并联机构的构型综合原理,即首先综合出变胞机构的全构态机构,然后由全构态机构经由其约束的增加(或自由度的衰减)演变为某一具体构态机构。构建了基于单自由度空间闭链机构的可重构动平台,据此实现了变胞并联机构的多运动构态切换。根据提出的变胞并联机构构型综合原理,对一种可实现三/四自由度构态切换的新型变胞并联机构进行了构型综合,然后将三重对称Bricard空间闭链机构作为变胞机构的可重构动平台,设计出了一种新型变胞并联腿机构。

关键词：变胞机构全构态 Bricard机构构型综合